Метрология и стандартизация. 2

                             АУ СПО ХМАО-Югры

«Ханты-мансийский технолого-педагогический колледж»

 

 

                             

                                  

          На тему: Метрология и стандартизация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Утолов. Н. Х

По специальности: Технология продукции  общественного питания

4 курс

 

 

 

                                                Ханты-мансийск 2013 г.

                          

 

                            

                                Содержание

 

    1.Метрология

1.1. Основные понятия

1.2 Объекты метрологии: величины, их классификация и характеристики

1.3. Средства измерения

1.4. Методы измерений

1.5 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ)

   2. Стандартизация

2.1. Принципы стандартизации

2.2. Методы стандартизации

2.3. Нормативные документы  по стандартизации

2.4  Применение документов по стандартизации

 

 

 

 

 

 

                                                          1

  1.1 Основные понятия

Метрология- наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

   Как следует из определения,  суть метрологии как наука  и профессиональной деятельности  составляет обеспечение единства  измерений.

   Измерение- совокупность  операций, выполняемых для определения  количественного значения величины.

 

      1.2 Объекты метрологии: величины, их классификация и характеристики

     Основными объектами  метрологии являются величины  и измерения.

Величина - свойство измеряемого объекта, общее в качественном отношении  для всех одноименных объектов, но индивидуальное - в количественном.

Величины подразделяются на физические и нефизические.

Физическая величина – одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общее  в качественном отношении для  многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого  из них

Не физические величины - свойства экономических, психологических и  тому подобных объектов, не относящихся  к физическим объектам. Их измерение  производится опосредовано, через физические величины.

Например, экономическая характеристика - цена - имеет денежное выражение  относительно определенных единиц измерения (килограмм, метр и т.п.). Такое психологическое  свойство личности, как быстрота реакции  выражается в единицах времени (например, время принятия решений).

Долгое время считалось, что  объектами метрологии могут быть лишь физические величины. Однако в  последнее время возникла необходимость  измерения и нефизических величин, в основном через физические величины. Таким образом, сфера применения метрологии значительно расширилась.

Вместе с тем необходимо отметить, что отдельные авторы (М.Н. Селиванов, И.М. Лифиц) считают, что к нефизическим величинам целесообразно применять  термин не «измерение», а «оценивание». В то же время в новом ФЗ ОЕИ  применяется только термин «измерение».                 

Из определения термина «величина» следует, что она имеет две  характеристики:  

                                                           2                                                                             

качественную, или размерность, определяемую как наименование, и количественную, или размер, определяемую как значение измеряемой величины. Получение информации о размере физической и нефизической величины является целью и конечным                                             

результатом любого измерения.

Совокупность наименований физических величин и единиц их измерений  составляют систему измерений.

Значения измеряемых величин, как  отмечалось, индивидуальны и в  определенной мере случайны, что обусловлено  основным постулатом метрологии: «Любой отсчет является случайным».

Несмотря на это в метрологии принято различать следующие  значения физических величин: истинное, действительное и результат наблюдения.

Истинное значение физических величин - значение, которое идеальным образом  отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующую физическую величину.

Действительное значение физических величин - значение физических величин, найденное экспериментальным путем  и настолько близкое к истинному  значению, что для поставленной измерительной  задачи может его заменить.

Результат наблюдения - однократное  фактически измеренное значение физических величин.

Значения физических величин выражаются в установленных, принятых единицах измерения.

Единица величины - фиксированное  значение величины, которое принято  за единицу данной величины и применяется  для количественного выражения  однородных с ней величин.

Измерение конкретной физической величины производят путем ее сравнения с  величиной, принятой за единицу этой величины. Результатом измерения  будет определенное число, показывающее соотношение измеряемой величины с  единицей физической величины.

      1.3. Средства измерения

Технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные  метрологические свойства, называют средствами измерения. Эталоны — средства измерений, официально утвержденные и обеспечивающие воспроизведение и (или)

                                                      

                                                                  3

хранение единицы физиче-ской величины с целью передачи ее размера нижестоящим  по                                                                  пове-рочной схеме средствам измерений.                                                                                                  

Меры — средства измерений, предназначенные  для воспроизве-дения заданного  размера физическом величины, В технике  часто ис-пользуют наборы мер, например, гирь, плоскопараллельных конце¬вых  мер длины (плиток), конденсаторов  и т. п.

Образцовые средства измерений  — меры, измерительные приборы  или преобразователи, утвержденные в качестве образцовых для поверки  по ним других средств измерений. Рабочие средства применяют для  измерений, не связанных с передачей  размера единиц.

Порядок передачи размера единиц физической величины от эта-лона или исходного  образцового средства к средствам  более низких разрядов (вплоть до рабочих) устанавливают в соответствии с  пове-рочной схемой. Так, по одной из поверочных схем передача единицы длины  путем последовательного лабораторного  сличения и поверок производится от рабочего эталона к образцовым мерам высшего раз-ряда, от них  образцовым мерам низших разрядов, а от последних к рабочим средствам  измерения (оптиметрам, измерительным  маши-нам, контрольным автоматам  и т. п.)

        1.4.Методы измерений.

При измерениях используют разнообразные  методы (ГОСТ 16263—70), представляющие собой  совокупность приемов использования  различных физических принципов  и средств. При прямых измерениях значения физической величины находят  из опытных данных, при косвенных  — на основании известной зависимости  от величин, подвергаемых прямым измерениям. Так, диа¬метр детали можно непосредственно  измерить как расстояние между диаметрально противоположными точками (прямое измерение) либо определить из зависимости, связывающей  этот диаметр, длину дуги и стягивающую  ее хорду, измерив непосредственно  последние вели¬чины (косвенное  измерение),

Абсолютные измерения основаны на прямых измерениях основ¬ных величин  и использовании значений физических констант (на¬пример, измерение длины  штангенциркулем). При относительных  измерениях величину сравнивают G одноименной, играющей роль еди¬ницы или принятой за исходную. Примером относительного изме¬рения является измерение диаметра вращающейся детали по числу оборотов соприкасающегося с ней аттестованного ролика.

При методе непосредственной опенки значение физической вели¬чины определяют непосредственно по отсчетному устройству при¬бора прямого действия (например, измерение давления пружин¬ным манометром), при методе сравнения с мерой  измеряемую вели¬чину сравнивают с  мерой. Например, с помощью гирь уравновеши¬вают  на рычажных весах измеряемую массу  детали. Разновидностью метода

                                                            4

сравнения с мерой является метод  противопоставления, при котором  измеряемая величина и величина, воспроизводимая  мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения, позволяющий установить соотношение между этими величинами (например, изме-рение сопротивления  по мостовой схеме с включением в  диагональ моста показывающего  прибора).

 При дифференциальном, методе  измеряемую величину сравнивают  с известной величиной, воспроизводимой  мерой. Этим методом, на-пример, определяют отклонение контролируемого  диаметра детали на оптиметре  после его настройки на ноль  по блоку концевых мер длины.  Нулевой метод — также разновидность  метода сравнения с мерой, при  котором результирующий эффект  воздействия величин на прибор  сравнения доводят до нуля. Подобным  методом измеряют электрическое  сопротивление по схеме моста  с полным его уравнове-шиванием. При методе совпадений разность  между измеряемой вели-чиной и  величиной, воспроизводимой мерой,  определяют, используя совпадения  отметок шкал или периодических  сигналов (например, при измерении  штангенциркулем используют совпадение  отметок основной и нониусной  шкал). Поэлементный метод характеризуется  измерением каждого параметра  изделия в отдельности (например, эксцентриситета, овальности, огранки  цилиндрического вала). Ком-плексный  метод характеризуется измерением  суммарного показа¬теля качества, на который оказывают влияния  отдельные его состав¬ляющие  (например, измерение радиального  биения цилиндрической детали, на  которое влияют эксцентриситет, овальность и др.; кон¬троль положения  профиля по предельным контурам и т. п.)

      1.5 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ)

совокупность основополагающих НДов и средств измерений, предназначенных  для ОЕИ с требуемой точностью. Цель ГСИ - формирование и поддержание нормативно-правовой, технической, организационной и экономической базы, необходимой для ОЕИ, осуществляемых юридическими и физическими лицами независимо от форм собственности.Для достижения этой цели должны решаться следующие задачи:

1. определение и реализация оптимальных принципов управления метрологической деятельностью;

2. регламентация основных понятий в области метрологии;

3. установление системы физических величин, единиц их измерения, а также шкал измерения;

4. разработка, утверждение, применение, поддержание и совершенствования эталонной базы в стране;

5. установление общих метрологических требований к средствам, методам и

                                                    

                                                                    5

методикам измерений, необходимых  и достаточных для ОЕИ;

6. создание и совершенствование нормативно-правовой, технической и организационной базы метрологической деятельности;

7. организация и проведение фундаментальных научных исследований в области метрологии;

8. осуществление государственного метрологического контроля и надзора в сферах, определенных законодательством;

9. аттестация методик измерения;

10. калибровка и сертификация средств измерений;

11. аккредитация субъектов метрологической деятельности;

12. участие в работе международных организаций в области метрологии;

13. информационное обеспечение по вопросам метрологической деятельности;

14. совершенствование и развитие ГСК

Назначение ГСИ - управление, контроль и координация деятельности по ОЕИ  в масштабах страны, направленные на охрану прав и законных интересов  юридических и физических лиц, а  также государства путем защиты их от отрицательных последствий  недостоверных результатов измерений.

До принятия в 1993 г. ФЗ ОЕИ основными  НДами ГСИ были государственные  стандарты. Разработка ГСИ началась в 1960-х гг. Первые основополагающие стандарты были приняты в 1970 г., например ГОСТ 16263-70 «ГСИ. Метрология. Термины  и определения».

После этого в 1970-1980-х гг. было разработано  и утверждено более 20 стандартов, которые  создали нормативную базу ГСИ. Однако до 1993 г. отсутствовала законодательная  база метрологии, хотя во многих зарубежных странах такая база уже существовала. Так, метрологическая деятельность в Японии регламентируется законом  «Об измерениях», в США - Конституцией, законами «О фасовке и хранении товаров» и «О метрической системе», во Франции - Законом «О метрической системе  и поверке средств измерений», в Великобритании - Законом «О мерах  и весах», в Германии - Законом  «Об измерительном деле и поверке» и т.д.

Необходимость применения законодательного принципа управления была обусловлена  в определенной мере переходом к  рыночным отношениям, на первом этапе  развития которых провозглашалась  полная свобода предпринимательской  деятельности. В этих условиях чрезвычайно  важным было сохранение государственного управления и контроля за ОЕИ.

                                                              6                                                

В июне 2008 г. был принят новый ФЗ ОЕИ, в который включены новые  нормы и 

требования, в том числе и  к структуре ГСИ.

Таким образом, структура ГСИ представлена федеральными законами, составляющими  законодательную базу, основополагающими  государственными стандартами и  другими НДами, определяющими нормативную  базу. Структура ГСИ приведена  на рис. 2.10.

Государственная система ОЕИ включает три подсистемы: правовую, техническую  и организационную.

Правовая подсистема имеет законодательную  и нормативную базы, которые устанавливают  обязательные требования, а также  требования на добровольной основе к  объектам, субъектам, средствам, методам  метрологической деятельности необходимым для ОЕИ.

 

 

Нормативная база ГСИ насчитывает  почти 3000 НД, а законодательная - три  закона (см. рис. 2.10).

Техническая подсистема состоит из межгосударственных, государственных  эталонов и шкал измерений, стандартных  образцов состава и свойств веществ  и материалов,      

                                                                 7

стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ  и материалов, средств измерений, используемых при осуществлении  государственного метрологического контроля и надзора, научно-исследовательских, испытательных,

                                                            

эталонных, калибровочных и измерительных  лабораторий.

Организационная подсистема представлена метрологическими службами: государственными и юридических лиц.

            2. Стандартизация

   2.2. Принципы стандартизации

Стандартизация осуществляется в  соответствии с принципами:

1. добровольного применения стандартов;
2. взаимовыгодности-максимального учета при разработке стандартов законных интересов заинтересованных лиц;
3. приоритета применения международного стандарта как основы разработки национального стандарта, за исключением случаев, если такое применение признано невозможным вследствие несоответствия требований международных стандартов климатическим и географическим особенностям Российской Федерации, техническим и (или) технологическим особенностям или по иным основаниям либо Российская Федерация в соответствии с установленными процедурами выступала против принятия международного стандарта или отдельного его положения;
4. недопустимости создания препятствий производству и обращению продукции, выполнению работ и оказанию услуг в большей степени, чем это минимально необходимо для выполнения целей, указанных в статье 11 настоящего Федерального закона;
5. недопустимости установления таких стандартов, которые противоречат техническим регламентам;
6. обеспечения условий для единообразного применения стандартов.

         2.2 Методы стандартизации

Метолы стандартизации- способ достижения оптимальной степени упорядочения. К таким методам относятся  унификация систематизация, оптимизация  и  др.

Симплификация – форма стандартизации, заключающаяся в простом сокращении числа      

                                                             8

применяемых при разработке изделия  или при его производстве марок  полуфабрикатов,

комплектующих изделий и т.п. до количества, технически и экономически целесообразного, достаточного для  выпуска изделий с требуемыми показателями качества. Являясь простейшей формой и начальной стадией более  сложных форм стандартизации, симплификация  оказывается экономически выгодной, так как приводит к упрощению  производства, облегчает материально-техническое  снабжение, складирование, отчетность.

 

Унификация – рациональное уменьшение числа типов, видов и размеров объектов одинакового функционального  назначения. Объектами унификации наиболее часто являются отдельные изделия, их составные части, детали, комплектующие  изделия, марки материалов и т. п. Проводится унификация на основе анализа  и изучения конструктивных вариантов  изделий, их применяемости путем  сведения близких по назначению, конструкции  и размерам изделий, их составных  частей и деталей к единой типовой (унифицированной) конструкции.

 

В настоящее время унификация является наиболее распространенной и эффективной  формой стандартизации. Конструирование  аппаратуры, машин и механизмов с  применением унифицированных элементов  позволяет не только сократить сроки  разработки и уменьшить стоимость  изделий, но и повысить их надежность, сократить сроки технологической  подготовки и освоения производства.

 

Типизация – это разновидность  стандартизации, заключающаяся в  разработке и установлении типовых  решений (конструктивных, технологических, организационных и т. п.) на основе наиболее прогрессивных методов  и режимов работы. Применительно  к конструкциям типизация состоит  в том, что некоторое конструктивное решение (существующее или специально разработанное) принимается за основное – базовое для нескольких одинаковых или близких по функциональному  назначению изделий. Требуемая же номенклатура и варианты изделий строятся на основе базовой конструкции путем внесения в нее ряда второстепенных изменений  и дополнений.

 

Агрегатирование – метод создания новых машин, приборов и другого  оборудования путем компоновки конечного  изделия из ограниченного набора стандартных и унифицированных  узлов и агрегатов, обладающих геометрической и функциональной взаимозаменяемостью.

                                                                    9  

   2.3. Нормативные документы по стандартизации

  Средствами стандартизации служат нормативные документы. В то же время эти документы. В то же время эти документы являются одним из результатов деятельности в области стандартизации, а их применение способствует достижению упорядочения других видов деятельности.

   Нормативные документы по  стандартизации – документы, содержащие правила, общие принципы, характеристики объектов стандартизации, касающиеся определенных видов деятельности или их результатов. К ним относятся:

1. национальные стандарты;

2. стандарты организаций;

3. правила, нормы и рекомендации  по стандартизации;

4. общероссийские классификтаторы-экономической  и социальной информации;

5. своды правил.

   Кроме того, к нормативным  документам должны быть отнесены  и технические регламенты, в которых устанавливаются обязателные требования к продукции и процессом.

  Из перечисленных видов обязательные требования регламентируют также правела, нормы, общероссийские классификаторы и стандарты до разработки технических регламентов на период до 2010 г.

  Требования на добровольной  основе устанавливают стандарты  и рекомендации, причем добровольность  их применения относится лишь  к период выбора этих нормативных  документов. Если такой выбор  закрепляется на добровольной  основе или доводится до сведения потребителей и/или иных заинтересованных лиц определенным способом,то соблюдение требований стандартов или рекомендации приобретает обязательный характер.

  Стандарты, определение термина,  их категории и виды подробно  рассмотрены в раз 3.3, а общероссийские  классификаторы изучаются в дисциплине  «Теоретические основы товароведения». Поэтому в данном разделе приводится  только определение термина «Общероссийский  классификатор», а также краткая  характеристика правил, норм, рекомендаций и сводов правил.

 

 

 

                                                            10

    2.4  Применение документов по стандартизации

Российские документы по стандартизации должны применяться федеральными органами исполнительной власти субъектов Федерации, органам местного самоуправления, государственным  корпорациями для осуществления государственной политики, а также физическими и юридическими лицами на всех стадиях жизненного цикла продукции.

   Национальные стандарты  применяются непосредственно, а  также путем ссылки на них  в действующем законодательстве, нормативных и техническим документах, в том числе договорах (контрактах), принятых юридическими лицами, общественными  организациями и объединениями  любых форм собственности.

  Применение национальных стандартов  или их отдельных положений  становится обязательным:

1. для всех субъектов хозяйственной  деятельности, если это предусмотрено в технических  регламентах или других нормативных документах.

2. для участников соглашения (договора, контракта) относительно разработки, изготовления и снабжения продукцией,  если приводится ссылка на  национальные стандарты и/или  другие документы постандартизации;

3. для производителя или поставщика  продукции (работ, услуг),если он оставил декларацию о соответствии продукции (работ, услуг) национальным стандартам или применил их обозначения на маркировке;

4. для производителя и поставщика, если его продукция сертифицирована  на соответствие требованиям  национальных стандартов;

5. если национальные стандарты  содержат правела и методы  исследований (испытаний) и измерений,  в том числе правела отбора  образцов, необходимые для применения  и исполнения принятого технического регламента и осуществления.

   Требования стандартов организаций,  в том числе саморегулируемых, а также отраслевых стандартов  обязательны для выполнения в  принявшей СТО организации или  в организациях соответствующей  отрасли. Положения стандартов  организаций и отраслевых стандартов  не должны противоречить национальным  стандартам.

    Международные, региональные, межгосударственные стандарты и  национальные  стандарты других  стран применяют на основе  международных соглашений (договоров)  о сотрудничестве с соответствующими организациями по стандартизации.

  Указанным порядок  применения  документов по стандартизации  регламентируется проекта федерального  закона о стандартизации  и  вступит в силу через шесть  месяцев после его официального  утверждения.

                                                          11