Метрология, стандартизация и сертификация

Санкт-Петербургский  государственный архитектурно-строительный  

Университет 
 
 
 
 

Кафедра ТКМ и метрологии 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат по дисциплине: 

Метрология, стандартизация и  сертификация 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Работу  выполнила :

Студентка 1ПГСу-2

Бяшимова  Е.А. 

Работу  проверил:

Мездрогин В.Б. 
 
 
 

Санкт-Петербург

2011 
 

  Содержание  работы: 
 
 

 

1. Метрология

1. Назначение  метрологии

Метрология — наука об измерениях физических величин, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью. Средством метрологии является совокупность измерений и метрологических стандартов, обеспечивающих требуемую точность.

Метрология состоит  из 3 разделов:

• Теоретическая

Рассматривает общие теоретические проблемы (разработка теории и проблем измерений, физических величин, их единиц, методов измерений).

• Прикладная

Изучает вопросы  практического применения разработок теоретической метрологии. В её ведении находятся все вопросы метрологического обеспечения.

• Законодательная

Устанавливает обязательные технические и юридические  требования по применению единиц физической величины, методов и средств измерений.

Цели и задачи метрологии

• Создание общей теории измерений;
• образование единиц физических величин и систем единиц;
• разработка и стандартизация методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений (так называемая «законодательная метрология»);
• создание эталонов и образцовых средств измерений, поверка мер и средств измерений. Приоритетной подзадачей данного направления является выработка системы эталонов на основе физических констант.

Также метрология изучает развитие системы мер, денежных единиц и счёта в исторической перспективе.

Аксиомы метрологии 

1. Любое измерение  есть сравнение.
2. Любое измерение без априорной информации невозможно.
3. Результат любого измерения без округления значения является случайной величиной.

Термины и определения метрологии 

• Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в допущенных к применению в Российской Федерации единицах величин, а показатели точности измерений не выходят за установленные границы.
• Физическая величина – одно из свойств физической системы,процесса или явления, общее в качественном отношении, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.
• Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью технических средств и вычислений.
• Средство измерений – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормируемые метрологические характеристики.
• Погрешность измерения(абсолютная погрешность) — отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
• Погрешность средства измерения — разность между показанием средства измерений и истинным значением измеряемой физической величины.
• Точность средства измерений — характеристика качества средства измерений, отражающая близость его погрешности к нулю.

     Метрология  и ее составляющие

     Теоретическая (фундаментальная) метрология разрабатывает фундаментальные основы данной науки.

     Прикладная  (практическая) метрология освещает вопросы практического применения разработок теоретической и положений законодательной метрологий.

     Для обеспечения единства измерений выполняются следующие условия:

     • применяются только узаконенные правилами единицы измерений;

     • устанавливается допустимые погрешности измерений и пределы, за которые они не должны выходить при заданной вероятности.

     Основными документами метрологии являются Закон  РФ «Об обеспечении единства измерений» и стандарты государственной системы обеспечения единства измерений, которые объединены в следующие группы:

     • стандартные справочные данные; стандартные образцы; эталоны единиц физических величин; методики и условия измерений; измерения геометрических, механических, электрических и других величин (например, объем, физико-химический состав и свойства материала);

     • методы поверки, калибровки и аттестации. В настоящее время действует более 3 тысяч государственных стандартов на методы контроля и испытаний различных видов продукции.   
 

     Под метрологическим обеспечением понимается установление научных основ, применение технических средств, правил и норм, необходимых для достижения требуемой точности измерений.

     Оценку  качества продукции проводят при  предпродажном контроле (оценка производителя  — «первого лица»), при эксплуатации или после ремонта (оценка потребителя — «второго лица») и при сертификации (оценка, независимая от производителя и потребителя — «третьего лица»). Оценка качества необходима и при проведении технологических процессов различных отраслей экономики.

     Метрологическое обеспечение необходимо при экспертизе технической документации, выборе средств измерений, разработке систем обслуживания и пр.

Метрологическое обеспечение присутствует на всех уровнях  управления производством:

     • нормативном (корпоративном), когда определяются основные принципы, цели, используемые инструменты и внутренние правила, относящиеся к системе менеджмента качества;

     • стратегическом, когда принимаются решения по выбору направлений деятельности, будущей конкурентоспособности продукции и управлению предприятием;

     • эксплуатационном (производственная деятельность), когда принимаются оперативные решения и дается оценка товаров и услуг, предлагаемых потребителю.

Законодательно  установлено, что потребитель не обязан обладать профессиональными  знаниями о потребляемых товарах и услугах, его компетенция ограничивается преимущественно правилами пользования ими. В этом заключается гуманитарная составляющая качества товара. Именно правила его использования позволяют определить возможности товара в конкретной потребительской ситуации. Например, безопасность является базовым свойством, допускающим товар на рынок, а надежность гарантирует исключение возникновения негативных ситуаций. Для потребителя эти параметры в системе потребительской ценности не являются синонимами качества, а служат лишь условиями, необходимыми и достаточными для его использования.

     В условиях рыночных отношений и разработчик, и производитель продукции вынуждены  с максимальной приближенностью  прогнозировать реальные условия ее эксплуатации и с их учетом назначать набор необходимых для этой продукции функций. Итоговой оценкой продукции служит соотношение «цена качество», характеризующее потребительский эффект товара.

2. Физические  величины

     Физические  величины делятся на геометрические, кинематические, динамические и пр.

     К геометрически  величинам относятся линейный размер объем, угол.

     К кинематическими  величинам относятся скорость, ускореннее, частота вращения.

     К динамическим — масса, расход какого-либо вещества, давление и т. д.

     К другим величинам  можно отнести время, температуру, цвет освещенность.  

     Измерением  называют совокупность действий, выполняемых с помощью специальных средств, с целью нахождения численных значений измеряемой величины в принятых единицах измерения.

     Целью измерения является получение значения физической величины, характеризующей контролируемый объект. Существует множество видов измерений (рис. 1.1).

     С помощью измерения сопоставляют измеряемую величину с. единицей измерения, т. е. если имеется некоторая физическая величина Х, а принятая для нее единица измерения Щ, то значение физической величины определяется как

  

     где q — числовое значение физической величины в приняты единицах измерения.

Данное уравнение  называют основным уравнением измерений.  

     Объектом  измерений являются физические величины, которыми делятся на основные и производные.

     Основные  физические величины входят в систему величин и не зависят друг от друга. Они используются для установления связей с другими физическими величинами.

     Производные физические величины входят в систему величин и определяются через уравнения, связывающие их с основными физическими величинами.

     Основным  величинам соответствуют основные единицы измерений, а производным — производные единицы измерений.

     Совокупность  основных и производных единиц называют системой единиц физических величин.  
 

     Первой  системой единиц считается метрическая  система, где за основную единицу  длины был принят метр, за единицу  массы — грамм, т. е. масса 1 см химически  чистой воды при температуре плюс 4 'С. В 1799 г. были изготовлены первые прототипы (эталоны) метра и килограмма. Кроме этих единиц метрическая система в своем первоначальном варианте включала еще единицу площади — ар (площадь квадрата со стороной 10 м), единицу объема — стер (куб с ребром 10 м) и единицу емкости — литр (куб с ребром 0,1 м).

     В 1832 г. было введено понятие системы  единиц (совокупность основных и производных  единиц). В качестве основных единиц были приняты: единица длины —  миллиметр, единица массы — миллиграмм, единица времени — секунда. Эту  систему единиц назвали абсолютной.

     В 1881 г. была принята система единиц физических величин СГС, названная  по начальным буквам основных величин: сантиметр, грамм, секунда.

     В начале ХХ в. была предложена еще одна система единиц, получившая название МЯСА (в русской транскрипции). Основные единицы этой системы: метр, килограмм, секунда, ампер; производные: единица силы — ньютон, единица энергии — джоуль, единица мощности — ватт.

     Необходимость в единстве измерений появилась  давно, но даже сейчас некоторые страны не отказались от исторически сложившихся у них единиц измерения. Так в Великобритании, США, Канаде основной единицей массы считается фунт, причем его величина в Системе британских имперских мер и старой Системе винчестерских мер различна.

     Сегодня широкое распространение получила Международная система единиц СИ, основными единицами которой являются:

     • единица длины — метр, равен длине пути, которую проходит свет в вакууме за 1/299792458 долю секунды;

     • единица массы — килограмм, равен массе международного прототипа килограмма, представляющего собой цилиндр из сплава платины и иридия;

     • единица времени — секунда, равен продолжительности 9192631770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения со стороны внешних полей;

     • единица силы электрического тока — ампер, равен силе не изменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызывает на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2 10 " Н;