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
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Южно-Уральский государственный университет»
(национальный исследовательский университет)
Филиал ФГБОУ ВПО «ЮУрГУ» (НИУ) в г. Златоусте
Машиностроительный факультет
Кафедра электрооборудования и автоматизации производственных процессов
Метрология, стандартизация и сертификация
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ
по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»
140604.2012.081.11.00 ПЗ КР
Нормоконтролер (ст. препод.) Руководитель (ст. препод.)
____________Е.В. Шведова ____________Е.В. Шведова
___________________2012 г. ___________________2012 г.
Автор работы
Студент группы НЗД–393
____________Е.А. Редреев
___________________2012 г.
Проект защищен
с оценкой ________________________
___________________2012 г.
Златоуст 2012
АННОТАЦИЯ
В данном курсовом проекте рассмотрено проведение метрологической оценки результата конкретного косвенного измерения, а именно определена средняя арифметическую погрешность единичного измерения в каждом ряду r, определена средняя квадратическая погрешность единичного измерения в каждом ряду S, выполнена проверка соотношения между S и r, определена погрешность определения средней квадратической погрешности AS, определена средняя квадратическая погрешность результата косвенного измерения SK, определен результат косвенного измерения и получен доверительный интервал. Также для прибора для прибора с соизмеримыми аддитивными и мультипликативными погрешностями была рассчитана зависимость абсолютных и относительных основных погрешностей от результата измерений. Помимо этого, были решены три задачи и раскрыт ряд теоретических вопросов.
Для решения заданий курсовой работы задействованы все знания, полученные за пройденный курс метрологии, стандартизации и сертификации.
Содержание
Введение
Данная курсовая работа является итогом изучения метрологии, стандартизации и сертификации. Она включает в себя метрологическую оценку результата косвенного измерения, задание на расчет погрешностей и зависимости этих погрешностей от результата измерения, решение пяти задач по прикладной метрологии в области электроэнергетики и теоретические вопросы по стандартизации и сертификации.
Инженерные расчеты, с которыми мы столкнёмся в дальнейшей учёбе или работе, могут выполняться с помощью методов, используемых в данной курсовой работе. Она дает нам возможность ближе узнать эти методы, освоить первичные навыки, закрепить уже имеющиеся знания и продемонстрировать их в решении задач.
1. Метрологическая оценка результатов косвенного измерения.
Задания:
1. определить среднюю арифметическую погрешность единичного измерения в каждом ряду r.
2. определить среднюю квадратическую погрешность единичного измерения в каждом ряду S,
3. выполнить проверку соотношения между S и r.
4. определить погрешность определения средней квадратической погрешности AS,
5. определить среднюю квадратическую погрешность результата измерения S x ,
6. определить среднюю квадратическую погрешность результата косвенного измерения SK,
7. определить результат косвенного измерения и получить доверительный интервал
Исходные данные: S=U2/Z
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
U,B |
50.05 |
50.02 |
50.02 |
50.04 |
50.01 |
50.02 |
50.02 |
50.01 |
50.02 |
50.02 |
|
Z,Oм |
25,05 |
25,04 |
25,05 |
25,05 |
25,02 |
25,03 |
25,04 |
25,02 |
25,00 |
25,01 |
Решение:
Для U:
-среднее арифметическое из n величины –U:
- средняя арифметическая погрешность единицы измерения в ряду измерений -:
Для Z:
-среднее арифметическое из n величины –Z:
- средняя арифметическая погрешность единицы измерения в ряду измерений -:
Ом
2) Определяем среднюю квадратическую погрешность единичного
измерения в ряду измерений.
для U:
для U:
3) Выполняем проверку соотношения между r и S в каждом ряду:
S = 1,25 . r
для U: = 1,25 0.014 = 1,250.007 =0.0085;
для I: = 1,25 0.018 = 1,250.015 = 0.0185 ;
Вывод: так как n = 10 < 30 , то и выполнение этих условий
приблизительно.
4) Определяем погрешность определения средней квадратической погрешности.
для U:
Следовательно, значение лежит в диапазоне от 0.011 – так как
(0.014-0.0033=0.011) до 0.017 – так как (0.014+0.0033=0.017) и можно записать: = ±0.015 В (находим среднее и округляем до ближайшего целого).
для I:
Следовательно, значение лежит в диапазоне от 0.014 – так как
(0.018-0.0042=0.014) до 0.022 – так как (0.018+0.0042=0.022) и можно записать: = ±0.02 A (находим среднее и округляем до ближайшего целого).
для U : U = U ± U = 50.02 ± 0.015 В = 50 ± 0.02 В;
для I: I= I ± I = 10.03 ± 0.02 A = 10± 0.02 A ;
5) Определяем среднюю квадратическую погрешность
результата измерения.
для U :
дляI:
6) Определяем среднюю квадратическую погрешность
результата косвенного измерения P.
Так как , S=U2/Z то S=f(U, Z ). Тогда:
Где =0.0045 B, =0.0057 A,
Находим производные:
Находим квадраты производных:
Тогда =
=BA
7) Вычисляем границы доверительного интервала погрешности
результата измерения:
, где = 2.26,
так как n=10, P=0.95.
Тогда, согласно правилу записи результатов измерения:
где =, S=U2/Z Вт.
S=431,467,5 Вт,
при n=10, P=0.95.
И доверительный интервал результата измерения с вероятностью
0,95 будет равен ( 423,96; 438,96 ) .
2. Погрешности. Классы точности средств измерений
Задание:
Для цифрового измерительного прибора рассчитать зависимость абсолютных и относительных основных погрешностей от результата измерений. Результаты представить в виде таблицы и графиков.
Исходные данные:
Диапазон измерений – (-5…5) А;
Класс точности – 0,25/0,1
Результаты измерений – 0; 0,5;1,0;1,5;2,0;3,0;4,0;5,0 А.
Решение:
Таблица 1 – Результаты вычисления
погрешностей
|
I, мА |
Δ I, мА |
δ I, % |
γ I, % |
|
0 |
-2,12 |
-100,0 |
-21,2 |
|
0,5 |
-1,62 |
-76,4 |
-16,2 |
|
1,0 |
-1,12 |
-52,8 |
-11,2 |
|
1,5 |
-0,62 |
-29,2 |
-6,2 |
|
2,0 |
-0,12 |
-5,7 |
-1,2 |
|
3,0 |
0,88 |
41,5 |
8,8 |
|
4,0 |
1,88 |
88,7 |
18,8 |
|
5,0 |
2,88 |
135,8 |
28,8 |
Исходя из условия задачи, класс точности задается для приборов с соизмеримыми аддитивными и мультипликативными погрешностями (это цифровые приборы, а также мосты и компенсаторы В этом случае класс точности задается двумя числами a/b, разделенными косой чертой, причем a > b. При этом нормируется основная относительная погрешность, выраженная по формуле:
, (2.1)
При решении задачи рассмотрим худший случай, что соответствует
Абсолютная погрешность выражается в единицах измеряемой величины I и равна разности между измеренным и действительным значением:
(2.2)
Рассчитаем абсолютную погрешность при I =0 А
(2.3)
Пользуясь порядком расчёта, приведённым выше, заполним аналогичным образом все ячейки таблицы.
Рассчитаем относительную погрешность при I =0А. Зная значение Δ I, мы можем найти δI, по формуле:
(2.4)
Пользуясь порядком расчёта, приведённым выше, заполним аналогичным образом все ячейки таблицы.
Рассчитаем приведенную погрешность при I =0А. Зная значение Δ I, мы можем найти γ I, по формуле:
(2.4)
где = ед. – нормирующее значение.
Пользуясь порядком расчёта, приведённым выше, заполним аналогичным образом все ячейки таблицы.
Заполняем соответствующую ячейку таблицы, учитывая, что погрешности могут быть как положительными, так и отрицательными. Данное значение будет постоянным во всём диапазоне токов.
Зная значения погрешностей для всех опытов, построим графики зависимости абсолютной, относительной и приведённой погрешностей от результата измерений:
Рисунок 1– Графики зависимостей абсолютной, относительной и приведенной погрешностей от результата измерений для прибора с соизмеримыми аддитивными и мультипликативными погрешностями.
3. Решение задач
Задача №1
4. В цепь переменного токa включен ваттметр на ток 5 А,
напряжение 300 В со шкалой на 150 делений через трансформаторы
тока 200/5 и напряжения 6000/100. Определить потребляемую
мощность нагрузки, если показания ваттметра составили 53 деления.
Привести схему включения измерительных приборов.
Решение:
Потребляемая мощность нагрузки находится по формуле:
где
Схема включения измерительных приборов:
Задача №2.
Предельное значение тока, измеряемого миллиамперметром, I1 = 4 . 10-3 A, сопротивление которого RА = 5 Oм. Определить сопротивление RШ шунта, используемого для расширения предела измерения тока до I = 15 А.Ъ
Решение.
Необходимое сопротивление шунта рассчитывают по формуле:
(3.1)
Где:
Rш – сопротивление шунта;
Rа – сопротивление амперметра;
I –максимальный ток, который будет соответствовать полному отклоне нию стрелки прибора;
I1 – номинальный максимальный ток, измеряемый амперметром без шунта.
Задача №3
Миллиамперметр рассчитан на ток 100 мА и имеет чувствительность по току 0,1 дел/мА. Определите число делений шкалы, цену деления и ток, если стрелка миллиамперметра отклонилась на 7делений.
Решение: т.к.чувствительность по току 0,1 дел/мА, следовально цена деления миллиамперметра равна 1дел/10 мА.
4. Раздел по стандартизации и спецификации.
Вопрос №12
В зависимости от назначения и содержания Государственная система стандартизации устанавливает на продукцию стандарт всех категорий следующих видов:
общих технических условий;
общих технических требований;
параметров и (или) размеров;
типов, основных параметров и (или) размеров;
конструкции и размеров;
марок;
правил приемки;
методов контроля (испытаний, анализа, измерений);
правил маркировки, упаковки, транспортирования и хранения;
правил эксплуатации и ремонта;
типовых технологических процессов.
СТП разрабатывают на детали и сборочные единицы, технологическую оснастку и инструмент; нормы и правила в области организации производства и управления качеством продукции; технологические нормы, требования и типовые технологические процессы; поверочные схемы предприятия.
Понятие «вид стандарта» определяет содержание стандарта в зависимости от его назначения.
Стандарты общих технических условий устанавливают общие для данной группы однородной продукции эксплуатационные характеристики, правила приемки, методы контроля, требования к маркировке, упаковке, транспортированию и хранению, комплектность и гарантии изготовителя (поставщика).
Стандарты технических условий имеют аналогичное содержание, но относятся к конкретной продукции или нескольким ее близким типам (видам, маркам, моделям).
Стандарты общих технических требований устанавливают общие для группы однородной продукции нормы и требования, соблюдение которых обеспечивает оптимальный уровень качества при проектировании и изготовлении.
Стандарты технических требований устанавливают требования к качеству, надежности, внешнему виду конкретного вида продукции в соответствии с ее основными потребительскими (эксплуатационными) характеристиками.
Стандарты параметров и (или) размеров устанавливают параметрические или размерные ряды продукции по основным потребительским (эксплуатационным) характеристикам, на базе которых следует проектировать продукцию конкретных типов, моделей, марок.
Стандарты конструкции и размеров устанавливают конструктивные исполнения и основные размеры для определенной группы изделий в целях их унификации и обеспечения взаимозаменяемости при разработке конкретных типоразмеров, моделей и т. п.
Стандарты марок устанавливают номенклатуру марок и химический состав материала (сырья).
Стандарты сортамента устанавливают геометрические формы и размеры продукции.
Стандарты методов контроля (испытаний, анализа, измерений) устанавливают порядок отбора образцов (проб), методы контроля потребительских (эксплуатационных) характеристик определенной группы продукции в целях обеспечения единства оценки показателей качества.
Стандарты типовых технологических процессов устанавливают способы и технические средства выполнения и контроля технологических операций для изготовления продукции в целях внедрения прогрессивной технологии производства и обеспечения единого уровня качества продукции.
Общетехнические и организационно-методические стандарты (на общие нормы, показатели качества, методы расчета и проектирования, классификации и кодирования, термины, единицы физических величин, общие требования к продукции, требования к безопасности труда, охране окружающей среды и т. п.) на виды не подразделяют.
Категории стандартов.
Стандарт – это образец, эталон, модель принимаемые за исходные для сопостав ления с ними других подобных объектов. Как нормативно-технический документ стандарт устанавливает комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации и утверждается компетентным органам.
Стандарт разрабатывается на материальные предметы (продукцию, эталоны, образцы веществ), нормы, правила и требования различного характера.
Стандарты в РФ являются обязательными в пределах установленной сферы их действия и подразделяются на следующие категории:
государственные стандарты – ГОСТ;
отраслевые стандарты – ОСТ;
республиканские стандарты бывших союзных республик – РСТ;
стандарты предприятий – СТП.
Государственные стандарты обязательны к применению всеми предприятиями, организациями и учреждениями во всех отраслях народного хозяйства. Они распространяются преимущественно на объекты межотраслевого применения, нормы, параметры, требования, показатели качества продукции, термины, обозначения и др., необходимые для обеспечения единства и взаимосвязи различных областей науки и техники, производства, а также на продукцию массового и крупносерийного производства широкого и межотраслевого применения. Государственные стандарты утверждает Государственный комитет по стандартам.
Отраслевые стандарты обязательны для всех предприятий и организаций данной отрасли, а также для предприятий и организаций других отраслей, применяющих (потребляющих) продукцию этой отрасли.
Под отраслью здесь понимается совокупность предприятий и организаций независимо от их территориального распределения и ведомственной принадлежности, разрабатывающих и (или) изготовляющих определенные виды продукции, закрепленной за министерством, являющимся ведущим в ее производстве.
ОСТы разрабатывают на объекты, не подлежащие государственной стандартизации, в том числе на технологическую оснастку, инструмент, типовые технологические процессы отраслевого применения, а также нормы, правила, требования, необходимые для взаимосвязи предприятий.
Отраслевые стандарты устанавливают требования к продукции, не относящейся к объектам государственной стандартизации и необходимые для обеспечения взаимосвязи в производственно-технической и организационно-управленческой деятельности предприятий и организаций отрасли. Отраслевые стандарты могут ограничивать применение государственных стандартов для используемой в отрасли номенклатуры изделий, типоразмеров и т. п.
Отраслевые стандарты утверждает министерство, являющееся ведущим в производстве данного вида продукции. Отраслевые стандарты организационно-методического характера обязательны только для предприятий и организаций министерства, их утвердившего.
Республиканские стандарты обязательны для всех предприятий и организаций республиканского и местного подчинения республики независимо от их ведомственной подчиненности и устанавливают требования к продукции, выпускаемой этими предприятиями и организациями в том случае, когда на нее отсутствуют государственные или отраслевые стандарты.
Стандарты предприятия обязательны только для предприятия (объединения), утвердившего данный стандарт. Стандарты предприятия могут распространяться на составные части разрабатываемых или изготавливаемых на предприятии изделий, внутренние нормы и правила в области управления и организации производства, управления качеством продукции; оснастку и инструмент, типовые технологические процессы, методики измерений и контроля.
Вопрос № 189 Сертификация систем обеспечения качества
Сертификация систем обеспечения качества на соответствие стандартам ИСО серии 9000 широко развита в зарубежных странах, в то время как в России практически только в течение двух последних лет на эту проблему обратили серьезное внимание. Возможно, одна из причин такого отставания связана с упадком отечественного производства и слабой ориентацией действующих предприятий на экспорт своих товаров. Немногие производственные предприятия России осознали важность и необходимость сертификации систем качества: всего лишь несколько десятков российских предприятий имеют сертификат на системы качества, в то время как за рубежом им владеют десятки тысяч фирм.
Зарубежные специалисты считают, что сертификат соответствия на систему обеспечения качества дает фирме немало выгод и преимуществ. Он доказывает надежность партнера по бизнесу, в том числе и в отношениях с банками, которые охотнее предоставляют кредиты фирмам, чья система качества сертифицирована. Страховые компании отдают предпочтение таким фирмам при страховании от ущерба за некачественную продукцию. Сертификат на систему качества — весомый аргумент в пользу заключения контракта на поставку товара: западные эксперты отмечают, что на едином европейском рынке в ближайшем будущем до 95% контрактов будут заключаться только при наличии у фирмы-поставщика сертификата на систему качества. При возникновении судебных исков, связанных с некачественной продукцией, сертификат на систему качества расценивается судом как доказательство невиновности фирмы. Наличие сертификата на систему качества стало обязательным условием участия в различных тендерах. Сертификация системы качества положительно отражается и на внутренних делах предприятия (фирмы): в процессе подготовки к сертификации системы качества приводится в порядок и в соответствие рыночной экономике управление предприятием и производством; облегчается процедура сертификации продукции.
Заключение
В заключении данной курсовой работы стоит отметить, что такие задания развивают студента и целенаправленно ориентируют его на качественное образование и дальнейшую научную деятельность.
Курсовая работа представляет собой итоговую работу, обобщающую и систематизирующую знания студента и владения навыками, полученными в ходе обучения. Данная курсовая работа отражает все знания и навыки, полученные за весь курс метрологии, стандартизации и сертификации.
Список используемой литературы.
4.Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации и
метрологии: учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. - 671 с.
Попов В.С. Электрические измерения. - М.: Энергия, 1974. -
215 с.
536 с.
2002. - 250 с.
10. Ким К.К., Анисимов Г.Н., Барбарович., Литвинов Б.Я., Метрология, стандартизация и электроизмерительная техника. – Санкт-Петербург: издательство «Питер», 2006. – 443 с.
11.Казанцева Н.К. Вопросы технического регулирования: учеб. пособие – Екатеринбург: ЛГТУ, 2004. - 147 стр.
12. Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации и метрологии М.: ЮНИТИ-ДАНА, 1999г. , 711 стр., 2-е изд., перераб. и доп.