Основы стандартизации

выражение результатов измерений в единых узаконенных едини­цах;

установление допускаемых погрешностей результатов измерений и пределов, за которые они не должны выходить при заданной вероят­ности.

        Задачи метрологии. Основные задачи метрологии (ГОСТ 16263—70) — установление единиц величин, государственных эталонов и образцовых _средств измерений, контроля и испытаний, обеспечение единства из­мерений и единообразных средств измерений, разработка методов оценки погрешностей состояния средств измерения, контроля и испы­таний, а также передачи размеров единиц от эталонов или образцовых срелсгв измерений рабочим средством измерений.

        Нормативно – правовая основа метрологического обеспечения точности. Нормативно-правовой основой метрологического обеспечения точ­ности измерений является Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Основные нормативные документы ГС И- государственные стандарты.

     Международная система единиц. Принята Международная система единиц (СИ), на основе которой для обязательного применения разработан ГОСТ 8.417—81.

Главными единицами физических величин в СИ являются семь ос­новных единиц и свыше 50 производных, имеющих специальные на­звания. Основные единицы: метр-м (длина), килограмм-кг (масса) , секунда –с (время  ), ампер –А (сила тока), кельвин  -К(термодинамическая температура), моль –(количество вещества), и кандела –кд (сила света). Кратные и дольные единицы образуются умножением на степень числа 10. для воспроизведения и хранения единиц величин применяются эталоны, официально утверждаемые в качестве исходных для страны.

     Единство измерений и единообразие средств измерений. Единство измерений поддерживается путем передачи единиц величин от элемента к рабочим средствам измерений, осуществляемой по ступенькам образцовых мер и измерительных приборов, как это показано на принципиальной поверочной схеме (рис 5.1).Точность указанных мер понижается от ступеньки к ступеньке в 2- 4 раза.

                               Государственые эталоны

                                Рабочие эталоны

                        Образцовые средства измерений 1-го разряда

                        Образцовые средства измерений 2-го разряда     

                        Образцовые средства измерений 3-го разряда

                             Образцовые средства измерений 4-го раза

                              Рабочие средства измерений

Рис 5.1 Принципиальная поверочная схема средств измерений

Единообразие средств измерений- их состояние, характеризующееся тем, что они проградуированы в узаконенных единицах, а их метрологические  свойства соответствуют нормам.

               Метрологические службы. Сеть метрологических органов называется метрологической служ­бой. Деятельность этих органов направлена на обеспечение единства измерений и единообразия средств измерений путем проведения по­верки, ревизии и экспертизы средств измерений (ГОСТ 8.002—86).

           Основные термины и определения метрологии. Основные термины в области метрологии устанавливают ГОСТ 16504—81, ГОСТ 16263—70.

Измерение — нахождение значения физической величины опыт­ным путем с помощью специальных средств измерений.

В результате получают значение физической величины

Q =qU,

где q — числовое значение физической величины в принятых едини­цах;                                                                                       U   - единица физической величины.

Значение физической величины Q, найденное при измерении, на­зывают действительным. Измерение может быть как частью промежуточного преобразования в процессе контроля, так и окончательным этапом получения информации при испытаниях.

Технический контроль (ТК) — проверка соответствия объек­та установленному техническому условию (ТУ). ТК с совокупностью основных элементов (объект, средство контроля, исполнитель, норма­тивная документация) функционирует как единая система техническо­го контроля (СТК). Выполнение функции СТК сводится к осуществле­нию двух основных этапов:

1)  получение информации о фактическом состоянии некоторого объекта, о признаках и  показателях его свойств. Эту  информацию можно назвать первичной, получаемой измерением;

2)  составление  первичной  информации с заранее установленными требованиями, нормами, критериями, т.е. обнаружение соответствия или несоответствия фактических данных требуемым (ожидаемым). Информа­цию о рассогласовании (расхождении) фактических и требуемых данных можно назвать вторичной, находящуюся в сфере технического контроля.

В ряде случаев граница во времени между первым и вторым этапа­ми неразличима. В таких случаях первый этап может быть выражен не­четко или может практически не наблюдаться. Характерным примером является контроль размера калибром, сводящийся к операции сопостав­ления фактического и предельного допускаемого значения размера.

Выполнение функций СТК и управления технологическими про­цессами в современном машиностроении непрерывно связано с реше­нием проблемы автоматизации производства.

Испытания — экспериментальное определение количественных и качественных характеристик свойств объекта испытаний к результа­там воздействия на него, при его функционировании, при моделировании объекта и воздействий. К числу воздействий, используемых с целью проведения испытаний, можно отнести факторы внешней среды а также воздействия, возникающие внутри объекта. Осуществлена воздействий при испытаниях в отличие от контроля имеет целью определение характера и степени изменений объекта испытаний, возникающих в связи с этими воздействиями. По виду воздействия различают испытания: радиационные, электромагнитные, магнитные, биологические, климатические, химические, механические, пневматические. Разновидность испытания, проводимого для  контроля качества объекта, называют контрольным испытанием.

Техническое диагностирование- процесс определения технического состояния объекта диагностирования с определенной точностью (по ГОСТ 20911—75). Результатом диагностирования (технического диагноза) является заключение о техническом состоянии объекта с указанием, при необходимости, места, вида и причин дефекта

    Международные организации по метрологии. Международная организация мер и весов (МОМВ). Испытания и контроль качества продукции, сертификация, аккредитация, метроло­гических лабораторий сопряжены с действиями, основанными на на­циональных системах измерений. При оценке соответствия продукции требованиям стандартов осуществляются измерения различных пара­метров, начиная от характеристик самой продукции до параметров внешних воздействий при ее хранении, транспортировке и использова­нии. При сертификационных испытаниях, устанавливающих соответст­вие товара обязательным требованиям, методика и практика измерений прямо сказываются на сопоставимости результатов, что непосредст­венно связано с признанием сертификата. Следовательно, метрология будет обеспечивать интересы международной торговли, если соблюда­ется единство измерений как необходимое условие сопоставимости результатов испытаний и сертификации продукции. Эта задача и являет­ся важнейшей в деятельности международных организаций по метро­логии, благодаря усилиям которых в большинстве стран мира принята Международная система единиц физических величин (СИ), действует сопоставимая терминология, приняты рекомендации по способам нор­мирования метрологических характеристик средств измерений, по испытаниям средств измерений перед выпуском серийной продукции. Международные метрологические организации работают в контакте с ИСО и МЭК, что соответствует более широкому международному рас­пространению единства измерений.

Наиболее крупные международные метрологические организации -Международная организация мер и весов (МОМВ) и Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ).

В 1875г. 17 странами (в том числе и Россией) была подписана Метрическая конвенция, цель которой - унификация национальных систем единиц измерений и установление единых фактических этапов длины и массы (метра и килограмма). На основе этой Конвенции была создана межправительственная Международная организация мер и ве­сов. Официальный язык организации - французский. Среди инициа­торов создания организации была Петербургская Академия наук. Мет­рическая конвенция действует по сей день. Членами ее состоят около 50 государств мира. В соответствии с Конвенцией было создано Меж­дународное бюро мер и весов (МБМВ) — первая международная науч­но-исследовательская лаборатория, которая хранит и поддерживает ме­ждународные эталоны: прототипы метра и килограмма, единицы иони­зирующих излучений, электрического сопротивления и др. Деятельно­стью МБМВ руководит Международный комитет мер и весов (МКМВ). Главная практическая задача МБМВ — сличение различных единиц измерений. Фактически МБМВ координирует деятельность метрологических организаций более 100 государств.

Программы научной и практической деятельности МБМВ утвержда­ет Генеральная конференция по мерам и весам — высший международ­ный орган по вопросам установления единиц, их определений и мето­дов воспроизведения. В ее работе участвуют все страны, присоединив­шиеся к Конвенции. Генеральная конференция собирается не реже од­ного раза в четыре года. В промежутках между конференциями работой МОМВ руководит избираемый на конференции Международный коми­тет мер и весов. В состав комитета входят крупнейшие физики и метро­логи мира, всего 18 членов

Международная организация законодательной мет­рологии. Международная организация законодательной и метрологии (МОЗМ) учреждена на основе межправительственной Конвенции.. Цель МОЗМ — разработка общих вопросов зако­нодательной метрологии, в том числе установление классов точности средств измерений; об­разцов и систем измерительных приборов; порядок про­верки и калибровки средств измерений; Высший руководящий орган МОЗМ -- Международная конференция законодательной метрологии, которая созывается, раз. в  четыре  года. Решения МОЗМ носят рекомендательный характер и лишь мораль­но обязуют страны внедрить их.

Россию в МОЗМ представляют Госстандарт РФ

Основные международные нормативные документы по метро­логии. Для реализации на практике единства измерений в междуна­родном масштабе необходимы соответствующие нормативные доку­менты, устанавливающие рекомендации, позволяющие обеспечить единство измерений, и введенные в национальные системы нормы и правила в области метрологии. Международные нормативные доку­менты по содержанию и области применения охватывают четыре со­ставляющие метрологической практики:

терминологию в области метрологии;

единицы величин, их наименование, обозначение и определение;

требования к метрологическим характеристикам средств измере­ний;

способы выражения погрешностей результатов измерений величин.

                       Тема 5.2 Стандартизация в системе технического контроля и измерения

  Документы объектов стандартизации в сфере метрологии. Основными объектами стандартизации СТК и измерения являются: общие положения, методология, технические средства, организация и управление. Причем в каждом объекте предусматриваются стандар­ты на терминологию, классификацию, отдельные элементы, отдельные системы и подсистемы. Вид стандартов «Общие положения» необхо­дим для увязки стандартов и методических материалов по СТК. В со­став стандартов этого класса входят документы на основные термины и определения СТК, стандарты и методики по проектированию общего характера, экономическая эффективность СТК, формы документов.

Вид стандартов «Организация и управление» необходим для обес­печения наиболее экономичных форм организации СТК. В состав стандартов этого направления входят документы на термины и опреде­ления по организации и управлению СТК, классификации СТК и ее элементов, стандарты ЕСТПП по разделу «Технический контроль», а также стандарты на организационные формы СТК, структуру функ­ционирования и управления, методы и процессы управления СТК. В этот же класс входят стандарты информационного и математическо­го обеспечения, которые разрабатываются и предназначены для авто­матизированных систем технического контроля. Математическое обес­печение СТК будет включать программы и алгоритмы задач СТК.

Вид стандартов «Метрология» необходим для оснащения СТК ти­повыми методами и процессами контроля на базе статистического и неразрушающего контроля. Стандарты на классификацию и терми­нологию должны охватывать объекты, методы, процессы и операции технического контроля, а также номенклатуру контролируемых пара­метров. Стандарты методик измерения Государственной системы обес­печения единства измерений должны быть использованы при стандар­тизации методов и процессов технического контроля.

Вид стандартов «Технические средства» необходим для установле­ния требований к средствам контроля и их элементам, используемым материалам и комплексам взаимосвязанных технических средств и си­стем. Стандарты на терминологию, классификацию и номенклатуру технических средств должны охватывать универсальные контрольные инструменты и приборы, специальные контрольные приспособления и оборудование, а также контрольные образцы продукции, средства механизации и автоматизации процессов технического контроля и ин­женерно-технических работ, средства получения, передачи и обработ­ки информации в СТК, а также вспомогательное оборудование, инст­румент и материалы.