Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Российской федерации
ФГБОУ ВПО «Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П. А. Соловьёва»
Факультет заочного обучения
Кафедра «Организация производства и управления качеством»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»
Вариант №5
Выполнил ________________________
(Ф.И.О.)
Студент гр._______,___________курса
Преподаватель____________________
(Ф.И.О.)
Оценка –
Подпись преподавателя____________
Дата____________________________
Рыбинск 2014
Содержание - 2 -
1 Теоретическая часть - 3 -
Понятие погрешности измерений. Классификация погрешностей - 3 -
Подтверждение соответствия. Цели, принципы и формы подтверждения соответствия - 9 -
2 Практическая часть - 14 -
3 Вывод по работе - 20 -
4 Список используемой литературы - 21 -
Непосредственной задачей измерения является определение значений измеряемой величины. В результате измерения физической величины с истинным значением Хи мы получаем оценку этой величины Х изм. - результат измерений. При этом следует чётко различать два понятия: истинные значения физических величин и их эмпирические проявления –действительные значения, которые являются результатами измерений и в конкретной измерительной задаче могут приниматься в качестве истинных значений. Истинное значение величины неизвестно и его применяют только в теоретических исследованиях. Результаты измерений являются продуктами познания и представляют собой приближённые оценки значений величин, которые находятся в процессе измерений. Степень приближения полученных оценок к истинным (действительным) значениям измеряемых величин зависит от многих факторов: метода измерений, использованных средств измерений и их погрешностей, от свойств органов чувств операторов, проводящих измерения, от условий, в которых проводятся измерения и т.д. Поэтому между истинным значением физической величины и результатом измерений всегда имеется различие, которое выражается погрешностью измерений.
Погрешность результата измерения —отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины:
Так как истинное значение измеряемой величины всегда неизвестно и на практике мы имеем дело с действительными значениями величин Хд, то формула для определения погрешности в связи с этим приобретает вид:
Задачей измерений является получение значений физической величины, характеризующей соответствующие свойства реального объекта измерений. Так как истинное значение измеряемой величины нам неизвестно, возникает вопрос о том, что нужно измерить. Для ответа на этот вопрос вводится некий идеализированный образ объекта измерений - модель объекта измерений, соответствующие параметры которой можно наилучшим образом представить в качестве истинного значения измеряемой
величины. Модель реального объекта измерений обычно представляет собой некоторую его абстракцию и её определение формируется на основе логических, физических и математических представлений.
Если разброс измеренных значений, то есть разности результатов измерений между собой, не превышают заданную в измерительной задаче погрешность измерений, то в качестве результата измерений можно принять любое из полученных значений.
Если же разность результатов измерений превышает заданную погрешность измерений, то это означает, что для данной измерительной задачи принятая модель не подходит и необходимо ввести новую модель объекта измерений. Такой моделью, например, может быть круг, имеющий диаметр, равный наибольшему измеренному значению (описывающий круг).
Погрешность результата измерения имеет много составляющих, каждая из которых обусловлена различными факторами и источниками. Типичный подход к анализу и оцениванию погрешностей состоит в выделении этих составляющих, их изучении по отдельности и суммировании по принятым правилам. Определив количественные параметры всех составляющих погрешности и зная способы их суммирования, можно правильно оценить погрешность результата измерений и при возможности скорректировать его с помощью введения поправок.
Приведём некоторые источники появления погрешностей измерений:
Группируя перечисленные выше и другие причины появления погрешностей измерений, их можно разделить на погрешности метода измерений, средств измерений и оператора, проводящего измерения. Несовершенство каждого этого компонента измерения вносит вклад в погрешность измерения. Поэтому в общем виде погрешность можно выразить следующей формулой:
где 
М –методическая погрешность (погрешность метода); 
И - инструментальная погрешность (погрешность средств измерений); 
Л - личная (субъективная) погрешность.
Методическая погрешность возникает из-за недостатков используемого метода измерений. Чаще всего это является следствием различных допущений при использовании эмпирических зависимостей между измеряемыми величинами или конструктивных упрощений в приборах, используемых в данном методе измерений.
Субъективная погрешность связана с такими индивидуальными особенностями операторов, как внимательность, сосредоточенность, быстрота реакции, степень профессиональной подготовленности.
Такие погрешности чаще встречаются при большой доле ручного труда при проведении измерений и почти отсутствуют при использовании автоматизированных средств измерений.
Существуют признаки, по которым классифицируются погрешности.
По характеру проявления (свойствам погрешностей) они разделяются на систематические и случайные, по способам выражения - на абсолютные и относительные.
Абсолютная погрешность выражается в единицах измеряемой величины, а относительная погрешность представляет собой отношение абсолютной погрешности к измеренному значению величины и ее численное значение выражается либо в процентах, либо в долях единицы.
Опыт проведения измерений показывает, что при многократных измерениях одной и той же неизменной физической величины при постоянных условиях погрешность измерений можно представить в виде двух слагаемых, которые по-разному проявляются от измерения к измерению. Существуют факторы, постоянно или закономерно изменяющиеся в процессе проведения измерений и влияющие на результат измерений и его погрешность.
Погрешности, вызываемые такими факторами, называются систематическими.
Систематическая погрешность –составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины. В зависимости от характера изменения систематические погрешности подразделяются на постоянные, прогрессирующие, периодические, изменяющиеся по сложному закону.
Близость к нулю систематической погрешности отражает правильность измерений.
Систематические погрешности обычно оцениваются либо путём теоретического анализа условий измерения, основываясь на известных свойствах средств измерений, либо использованием более точных средств измерений. Как правило, систематические погрешности стараются исключить с помощью поправок. Поправка представляет собой значение величины, вводимое в неисправленный результат измерения с целью исключения систематической погрешности. Знак поправки противоположен знаку величины. На возникновение погрешностей влияют также и факторы, нерегулярно появляющиеся и неожиданно исчезающие. Причём интенсивность их тоже не остается постоянной. Результаты измерения в таких условиях имеют различия, которые индивидуально непредсказуемы, а присущие им закономерности проявляются лишь при значительном числе измерений. Погрешности, появляющиеся в результате действия таких факторов, называются случайными погрешностями.
Случайная погрешность –составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях одной и той же величины, проведенных с одинаковой тщательностью. Незначительность случайных погрешностей говорит о хорошей сходимости измерений, то есть о близости друг к другу результатов измерений, выполненных повторно одними и теми же средствами, одним и тем же методом, в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью.
Обнаруживаются случайные погрешности путём повторных измерений одной и той же величины в одних и тех же условиях. Они не могут быть исключены опытным путём, но могут быть оценены при обработке результатов наблюдений. Деление погрешностей измерений на случайные и систематические очень важно, т.к. учёт и оценка этих составляющих погрешности требует разных подходов.
Факторы, вызывающие погрешности, как правило, можно свести к общему уровню, когда влияние их на формирование погрешности является более или менее одинаковым.
Однако некоторые факторы могут проявляться неожиданно сильно, например, резкое падение напряжения в сети. В таком случае могут возникать погрешности, существенно превышающие погрешности, оправданные условиями измерений, свойствами средств измерений и метода измерений, квалификацией оператора. Такие погрешности называются грубыми, или промахами.
Грубая погрешность (промах) –погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных значений погрешности. Грубые погрешности необходимо всегда исключать из рассмотрения, если известно, что они являются результатом очевидных промахов при проведении измерений. Если же причины появления резко выделяющихся наблюдений установить нельзя, то для решения вопроса об их исключении используют статистические методы.
Под подтверждением соответствия понимается документальное удостоверение соответствия продукции или иных объектов и процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг требованиям технических регламентов, положениям стандартов или условиям договоров.
Подтверждение соответствия является одной из форм оценки соответствия, под которым понимается прямое или косвенное определение соответствия требований, предъявляемых к объекту. Другой формой оценки соответствия является, например, государственный контроль (надзор). Смыслом и целью всех этих форм оценки соответствия является установление соответствия объекта предъявляемым требованиям.
Но способы и методы проведения оценки отличаются для разных форм оценки соответствия, также различны органы, проводящие оценку, и объекты оценки.
Другими целями подтверждения соответствия являются:
Указанные цели являются общими для всех объектов технического регулирования и направлены на то, чтобы придать потребителям продукции, работ и услуг уверенность в соответствии их показателей требованиям документов, которые указываются изготовителями, продавцами и исполнителями.
Работа по оценке соответствия начинала развиваться в РФ, а до этого в Советском Союзе еще с конца 70-х годов прошлого столетия (тогда она имела общее название –сертификация). С начала 90-х годов в РФ сформировалась нормативная и техническая база в этой области деятельности, которая основывалась на законах «О защите прав потребителей» и «О сертификации продукции и услуг». Следует отметить, что устанавливаемые ФЗ «О техническом регулировании» правила подтверждения соответствия во многом опираются на разработанные ранее в соответствии с упомянутыми законами нормы.
Подтверждение соответствия осуществляется на основе следующих основных принципов:
Прежде всего в указанных принципах подтверждения соответствия необходимо отметить чёткое разделение подтверждения соответствия на обязательное и добровольное. Причём, обязательное подтверждение соответствия осуществляется только к объектам, требования к которым установлены в техническом регламенте. Другим важным моментом является установление перечня форм и схем обязательного подтверждения соответствия для определенных видов продукции в технических регламентах. Ранее такие формы и схемы устанавливались в документах, утверждаемых федеральным органом исполнительной власти (Правительством РФ и Госстандартом соответственно). Как следует из положений закона, решение этих вопросов упростилось и поднялось на законодательный уровень.
Не менее важным является принцип уменьшения затрат заявителя, т.к. практика работ по сертификации в части стоимости этих работ вызвала многочисленные нарекания заявителей. Имеет значение и принцип соблюдения коммерческой тайны заявителя, нарушение которого может причинить ему немалый ущерб. Оба эти принципа являются частями более общего принципа не причинения материального ущерба заявителю в результате подтверждения соответствия.
Подтверждение соответствия на территории РФ может носить добровольный или обязательный характер. Добровольное подтверждение соответствия имеет только одну форму - добровольную сертификацию.
Сертификация –форма осуществляемого органом по сертификации подтверждения соответствия объектов требованиям технических регламентов, положениям стандартов или условиям договоров.
«Сертификация» в переводе с латыни означает «сделано верно». Чтобы знать, что продукт сделан верно, нужно иметь информацию о том, каким требованиям продукт должен соответствовать и каким образом получить доказательство этого соответствия. Обязательное подтверждение соответствия осуществляется в двух формах:
Порядок применения добровольного подтверждения соответствия определяется системой добровольной сертификации по правилам, устанавливаемым законом.
Добровольное подтверждение соответствия осуществляется по инициативе заявителя на условиях договора между заявителем и органом по сертификации. Добровольное подтверждение соответствия может осуществляться для установления соответствия национальным стандартам,
стандартам организаций, системам добровольной сертификации, условиям договоров.
Следует отметить, что в данный перечень не включены технические условия (ТУ), рецептуры и другие технические документы, которые прежде фигурировали в законодательстве.
Объектами добровольного подтверждения соответствия являются продукция производственно-технического или социально-бытового назначения, процессы, работы и услуги (материальные или нематериальные), а также иные объекты, в отношении которых устанавливаются требования, например, системы менеджмента качества предприятий или персонал в различных областях деятельности.
Работу по сертификации выполняет орган по сертификации. Орган по сертификации –юридическое лицо или индивидуальный предприниматель, аккредитованное в установленном порядке для выполнения работ по сертификации. Он осуществляет подтверждение соответствия, выдаёт сертификаты соответствия, предоставляет заявителям право на применение знака соответствия, приостанавливает или прекращает действие выданных им сертификатов соответствия. Сертификат соответствия –документ, удостоверяющий соответствие объекта требованиям технических регламентов, положениям стандартов и условиям договоров. В данном случае речь идет о соответствии положениям стандартов и условиям договоров. Следует отметить, что Закон не содержит никаких предписаний о форме и содержании сертификата соответствия или о порядке их установления. Они устанавливаются или постановлением Правительства РФ, или системой добровольной сертификации по рекомендации уполномоченного органа исполнительной власти.
Обязательное подтверждение соответствия проводиться только в случаях, установленных соответствующим техническим регламентом, и исключительно на соответствие требованиям технических регламентов.
Объектом обязательного подтверждения соответствия может быть только продукция, выпускаемая в обращение на территории РФ. При этом следует отметить, что продукция, изготовленная на предприятии и используемая только на нем, например, составные части или узлы конечной продукции, не подлежит обязательному подтверждению соответствия. Но если она поступает к покупателю в качестве готового изделия, например, в качестве запасных частей, она подлежит обязательному подтверждению соответствия.
Форма и схемы обязательного подтверждения соответствия могут устанавливаться только техническим регламентом с учетом степени риска недостижения целей технических регламентов.
На контрольно-измерительном приспособлении проведены измерения радиального биения (по чертежу допуск на радиальное биение Т=0,07 мм). Результаты измерений по вариантам представлены ниже:
5 вариант:
|
-12 |
-2 |
||||||||
|
-8 |
-1 |
-12 |
-8 |
-2 |
-2 |
-11 |
|||
|
-2 |
-3 |
-8 |
-9 |
||||||
|
2 |
-5 |
-8 |
-6 |
-11 |
-10 |
-1 |
|||
|
9 |
-3 |
-7 |
-2 |
-2 |
|||||
|
14 |
-3 |
-10 |
|||||||
|
-7 |
-9 |
-8 |
-1 |
-1 |
-5 |
||||
|
1 |
-11 |
-1 |
-1 |
-7 |
-3 |
||||
|
14 |
-6 |
-7 |
-4 |
-1 |
|||||
|
-10 |
-3 |
-3 |
-2 |
-8 |
Рассчитаем стабильность показаний W для данного варианта по формуле: 
.
, 
.
(мкм)
мкм = 0,027 мм.
. Выборочное среднеарифметическое значение случайных погрешностей (
) –центр, около которого группируются отдельные случайные погрешности 
, полученные при повторных измерениях одной и той же величины на КИП: 
, где 
- частота появления случайной величины, N –объём выборки (N=100 для приспособлений средней сложности).
|
X |
n |
|
-12 |
2 раза |
|
-8 |
6 раз |
|
-2 |
7 раз |
|
2 |
2 раза |
|
9 |
4 раза |
|
14 |
8 раз |
|
-7 |
4 раза |
|
1 |
4 раза |
|
-10 |
3 раза |
|
12 |
1 раз |
|
11 |
7 раз |
|
-3 |
6 раз |
|
-5 |
2 раза |
|
5 |
2 раза |
|
8 |
6 раз |
|
-11 |
3 раза |
|
3 |
4 раза |
|
-1 |
7 раз |
|
-9 |
2 раза |
|
-6 |
2 раза |
|
10 |
5 раз |
|
0 |
4 раза |
|
15 |
2 раза |
|
6 |
1 раз |
|
-4 |
1 раз |
|
4 |
4 раза |
|
13 |
1 раз |
Таблица 1. Частота повторения случайных чисел
(мкм)
,84 мкм = 0,00184 мм.
3. Дисперсия (D) –характеризует однородность случайных величин 
и является одной из употребительных мер рассеивания случайных величин.
Дисперсия рассчитывается по формуле:
.
(мкм)
,6544 мкм = 0,0616544 мм.
. Выборочное квадратичное отклонение случайной величины (
): как мера рассеивания характеризует разброс показаний относительно 
и является одним из основных показателей, определяющих точность контрольных приспособлений. Выборочное квадратичное отклонение случайной величины (
) определяется по формуле:
.
(мкм)
7,85203 мкм = 0,0079 мм.
. Предельная погрешность КИП: рассеяние случайных погрешностей при изменении на КИП подчиняется закону нормального распределения и рассчитывается по формуле:
.
(мкм)
,556 мкм = 0,023556 мм.
. Относительная точность показаний контрольно-измерительного приспособления: является решающим фактором при оценке его годности к эксплуатации и рассчитывается по формуле:
, где
- допуск на контролируемый параметр, который для данного варианта равен 0,07 мм.
- коэффициент, зависящий от вида распределения, для нормального распределения k=1.
Учитываем полученное значение 
.
Рассчитаем величину разряда C (мкм) по формуле:
.
.
Интервал (
)
|
Частота (n*) |
|
|
[15;12) |
2+8+1=11 раз |
|
[12;9) |
1+7+5=13 раз |
|
[9;5) |
4+6+1=11 раз |
|
[5;2) |
2+4+4=10 раз |
|
[2;-1) |
2+4+4=10 раз |
|
[-1;-4) |
7+7+6=20 раз |
|
[-4;-7) |
1+2+2=5 раз |
|
[-7;-10) |
4+6+2=12 раз |
|
[-10;-12] |
3+3+2=8 раз |
Таблица 2. Частота вхождений случайных чисел в заданные интервалы
Построим графики нормального распределения случайных величин, пользуясь таблицей 2:
График 1. Гистограмма нормального распределения случайных величин
График 2. Диаграмма нормального распределения случайных величин
По построенному графику и гистограмме можно сделать вывод, что получаются многовершинные кривые, которые получаются при сбое первичной настройки измерительных средств.
В результате проделанной работы были изучены в первом разделе следующие теоретические вопросы: «Понятие погрешности измерений. Классификация погрешностей» и «Подтверждение соответствия. Цели, принципы и формы подтверждения соответствия», в которых были подробно рассмотрены и даны определения таким понятиям, как погрешность результата измерения, описана модель объекта измерений, приведены некоторые источники появления погрешностей измерений, подробно описана методическая и субъективная погрешности, систематическая и абсолютная погрешности, случайная и грубая погрешности. Дано определение понятию «подтверждение соответствия», представлены цели подтверждения соответствия, подробно описаны основные принципы подтверждения соответствия, дано определение понятию «сертификация», «орган по сертификации» и « сертификат соответствия».
Во второй практической части работы были посчитаны следующие величины: стабильность показаний (W), выборочное среднеарифметическое значение случайных погрешностей (
), дисперсия (D), выборочное квадратичное отклонение случайной величины (
), предельная погрешность КИП, относительная точность показаний контрольно-измерительного приспособления. А также построена таблица частоты вхождений случайных чисел в заданные интервалы и на основании данной таблицы были построены гистограмма и график нормального распределения случайных величин, и по графику сделан вывод, что получились многовершинные кривые, которые получаются при сбое первичной настройки измерительных средств.
1. Шарова Т.В.: Основы метрологии, стандартизации и сертификации: Учебное пособие [Текст]/ Т.В. Шарова. –Рыбинск: РГАТА, 2007. –с.
2. Сергеев А.Г., Латышев М.В., Терегеря В.В. Метрология, стандартизация, сертификация: Учебное пособие. –Изд-е 2-е, перераб. и доп. –М.: Логос, 2005. –с.
3. Сергеев А.Г., Крохин В.В. Метрология: Учебное пособие для вузов. –М.: Логос, 2002. –с.: ил.
4. Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии: Учебник для вузов [Текст]/ Г.Д. Крылова. –-е изд., перераб. и доп. –М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. –с.
