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
1 Роль метрологии, стандартизации и сертификации для внедрения достижений науки и техники в производство
Казахстан вошел в рыночную экономику. Чтобы стать равноправным участником мирового хозяйства и международных экономических отношений, необходимо совершенствование национальной экономики с учетом мировых достижений и тенденций. Что тормозит интеграцию Казахстана в цивилизованное экономическое производство? Это: 1) отставание национальной системы стандартизации и сертификации; 2) обеспечение только единства измерений; 3) пережитки планового хозяйства СССР; 4) трудности отечественных предприятий в условиях современной конкуренции не только на внешних рынках, но и на внутреннем рынке.
В связи с тем, что невозможно механическое перенесение зарубежного опыта в условия отечественного производства, нашим специалистам необходимо знать его и иметь достаточно широкий кругозор, чтобы творчески подходить к выработке и принятию новых прогрессивных решений, позволяющих производить продукцию, услуги, которые можно реализовывать в стране или за рубежом на должном уровне. Для этого чрезвычайно важны знания в области метрологии, стандартизации и сертификации для специалистов не только производственной сферы, но и для специалистов по реализации продукции, менеджеров, маркетологов. Эти знания важны для внедрения достижений науки и техники в производство, чтобы использовать возможности и преимущества стандартизации и сертификации при создании конкурентоспособных изделий.
2 Роль дисциплины в подготовке инженеров по автоматизации. Связь дисциплины с другими общенаучными и специальными дисциплинами.
Необходимость знаний по метрологии, стандартизации и сертификации современным специалистам доказывается введением этой дисциплины в учебный план специальности. Для определения места данной дисциплины среди других дисциплин, изучаемых студентами специальности «Автоматизация и управление», рассмотрим структурную схему автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), приведенную в приложении А, с точки зрения изучения отдельных ее блоков различными дисциплинами.
На объект автоматизации (ОА), которым может быть .любой участок технологического процесса, подаются сырье, реагенты, а также"Ъоздействуют различные внешние воздействия (ВВ), например температура окружающей среды, вибрация, давление и т.п. На выходе ОА получают различные продукты производства. Измерительную информацию об ОА для формирования процесса автоматизации получают с помощью средств измерений - датчиков (Д) и вторичных приборов (ВП). Современные производства характеризуются значительной сложностью и мощностью технологических аппаратов, большим числом различных параметров, которые необходимо снять (измерить). Измерения осуществляются с помощью специальных технических средств, различных по сложности и принципам действия, которые называются измерительными устройствами, установками, системами и относятся к измерительной технике. Изучению данной измерительной техники, их классификации, метрологических характеристик и различных свойств посвящается раздел метрологии. С изучением ЭВМ, программирования для разработки математических моделей (ММ) технологических процессов и объектов, АЦП, ЦАП, автоматических регуляторов (АР), исполнительных механизмов (ИМ) студенты встретятся в других дисциплинах, таких, как информатика, математическое моделирование, элементы и средства автоматики, микропроцессоры и микропроцессорные системы, автоматизация технологических процессов и другие.
3 Роль Закона «Об обеспечении единства измерений».
Единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы.
Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставлять результаты измерений, выполненных различивши измерительными устройствами в разных местах и в разное время. Причем сохранение единства измерений является важным как внутри страны, так и во взаимоотношениях между странами.
В 1993 году был принят Закон «Об обеспечении единства измерений».
До 1993 года правовые нормы в области метрологии устанавливались постановлениями правительства. Закон «Об обеспечении единства измерений» установил немало нововведений - от терминологии до-лицензирования метрологической деятельности.
Основные статьи Закона устанавливают:
а)организационную структуру государственного управления обеспечением
единства измерений;
б)нормативные документы по обеспечению единства измерений;
в)единицы величин и государственные эталоны единиц величин;
г)средства и методики измерений.
4 Роль стандартизации, как одного из практических приложений основной задачи «Информатики».
Стандартизация - деятельность, направленная на разработку и установление требований, норм, правил, характеристик как обязательных для выполнения, так и рекомендуемых, обеспечивающая право потребителя на приобретение товаров надлежащего качества за приемлемую цену, а также право на безопасность и комфортность труда.
Цели стандартизации: 1) общие цели; 2) конкретные цели.
Общие цели вытекают из содержания понятия стандартизации. Общие цели связаны с выполнением тех требований стандартов, которые являются обязательными: разработка норм, требований и правил, обеспечивающих:
безопасность продукции, работ, услуг для жизни и здоровья людей, окружающей среды и имущества;
-совместимость и взаимозаменяемость изделий;качество продукции, работ и услуг в соответствии с уровнем развития научно-технического прогресса; единство измерений; экономию всех видов ресурсов;безопасность хозяйственных объектов, связанную с возможностью возникновения различных катастроф и чрезвычайных ситуаций;
обороноспособность и мобилизационную готовность страны. Конкретные цели относятся к определенной области деятельности, отрасли производства товаров и услуг, тому или другому !"виду продукции, предприятию и т.п.
Объект стандартизации (предмет) - продукция, процесс или услуга, для которых разрабатывают те или иные требования, характеристики, параметры, правила и т.п.Стандартизация касается либо объекта в целом, либо его отдельных составляющих (характеристик).Область стандартизации - совокупность взаимосвязанных объектов стандартизации. Например, область стандартизации - машиностроение, объект стандартизации - технологические процессы, типы двигателей, безопасность.Уровни стандартизации зависят от того, участники какого географического, экономического, политического региона мира принимаютстандартизацию: административно-территориальную стандартизацию;национальную стандартизацию; региональную стандартизацию; международную стандартизацию.
5 Основные цели и задачи обеспечения единства измерений в производстве и науке.
Метрологические правила и нормы законодательной метрологии гармонизованы с рекомендациями и документами соответствующих международных организаций. Тем самым законодательная метрология способствует развитию международных экономических и торговых связей и содействует взаимопониманию в международном метрологическом сотрудничестве.
6 Метрология – научная основа ГСИ.
Метрология - научная основа Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ)
Метрология — научная основа ГСИ. Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности. «Метро» -мера (греч.), «логос» - учение (греч.).
Современная метрология включает в себя три вида:
а)законодательная метрология;
б)фундаментальная (научная) метрология;
в)практическая (прикладная) метрология.
7 Законодательная метрология.
Законодательная метрология - это раздел метрологии, включающий комплексы взаимосвязанных и взаимообусловленных общих правил, а также другие вопросы, нуждающиеся в регламентации и контроле со стороны государства, направленные на обеспечение единства измерений и единообразия средств измерений.
Законодательная метрология служит средством государственного регулирования метрологической деятельности посредством законов и законодательных положений, которые вводятся в практику через Государственную метрологическую службу (ГМС) и метрологические службы государственных органов управления и юридических лиц.
К области законодательной метрологии относятся испытания и утверждение типа.средств измерений (СИ), государственный метрологический контроль и надзор за СИ, а также мероприятия по реальному обеспечению единства измерений. Одна из основных задач метрологии — это обеспечение единства измерений. Эта задача может быть решена при соблюдении двух основополагающих условий
-выражение результатов измерений в единых узаконенных единицах;
-установление допустимых погрешностей результатов измерений и пределов, за которые они не должны выходить при заданной вероятности.
8,9 Фундаментальная метрология. Прикладная метрология.
Фундаментальная и практическая метрологии появились еще в древние времена. В Древней Руси основой системы мер были древнеегипетские единицы измерений, заимствованные в Древней Греции и Риме. Наименования единиц и их размеры соответствовали возможности осуществления измерений «подручными» способами, не прибегая к специальным устройствам. Так, на Руси единицами длины были в разное время:
-локоть (от сгиба локтя до конца среднего пальца руки);
- пядь (расстояние между концами большого и указательного пальца
взрослого человека);
аршин (его появление повлекло исчезновение пяди - V4 аршина);
сажень (русская мера = 3 локтя =152 см);
косая сажень = 248 см.
Указом Петра 1 русские меры длины были согласованы с английскими:
- дюйм («палец» = 2,54 см);
- английский фут =12 дюймов = 30,48 см.Первая метрическая система мер была введена во Франции в 1840 году. Ее значимость подчеркивал Д.И. Менделеев как средство содействия «будущему желанному сближению народов».С развитием науки и техники требовались новые измерения и новые единицы измерения, что стимулировало развитие фундаментальной и прикладной метрологии. Первоначально прототип единиц измерения искали в природе, исследуя макрообъекты и их движение. Так, секунда - часть периода
обращения Земли вокруг своей оси. Постепенно поиски переместились на атомный и внутриатомный уровень. Теперь секунда - продолжительность 9192631770 периодов излучения, соответствующего переходу междудвумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома Цезия-133 при отсутствии возмущения со стороны внешних полей.Таким образом, метрология,как наука, динамически развивается.Дальнейшее развитие фундаментальной метрологии подтверждают определения единиц физических величин (ФВ), принятых в Международной системе единиц физических величин (системе СИ), дающих представление о природном, естественном происхождении принятых единиц ФВ. Система единиц физических величин -* это совокупность основных и производных единиц физических величин.Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) в 1954 году определила шесть основных единиц ФВ для их использования в международных отношениях: метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина, свеча.В 1960 году XI ГКМВ утвердила Международную систему единиц физических величин (система СИ), которую приняли все крупнейшие международные организации по метрологии. В СССР эта система СИ была принята в 1993 году. Основные единицы ФВ системы СИ: .
а)единица длины - метр - длина пути, которую проходит свет в вакууме за 1/299792458 долю секунды;
б)единица массы - килограмм - в)единица времени - секунда –
г)единица силы электрического тока - ампер - сила неизменяющегося
тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам
бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на
расстоянии 1 м один от другого в вакууме, создал бы между этими проводниками
силу, равную 2-10"' Н на каждый метр длины;
д)единица термодинамической температуры - градус Кельвина -
1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды
(допускается применение шкалы Цельсия);
е)единица количества вещества - моль - количество вещества ж)единица силы света - кандела - сила света в заданном направлении
источника
10 Измерения. Основной закон измерения.
Измерение - процесс получения опытным путем числового соотношения между измеряемой величиной и некоторым ее значением, принятым за единицу сравнения.
Число,выражающее отношение измеряемой величинык единице измерения, называетсячисловым значением измеряемой величины. Причем оно может быть целым или дробным, но является отвлеченным числом.
Значение величины, принятое за единицу измерения, называется размером этой единицы.
Тогда основное уравнение измерений можно записать в следующем видеХ = А-и, где X - измеряемая величина;
А - числовое значение измеряемой величины; и - единица измерения.
Значение А зависит от размера выбранной единицы измерения и. Например, Х=1 м
Результат всякого измерения является именованным числом.Единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы.
Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставлять результаты измерений, выполненных различными измерительными устройствами в разных местах и в разное время. Причем сохранение единства измерений является важным как внутри страны, так и во взаимоотношениях между странами.В 1993 году был принят Закон «Об обеспечении единства измерений».До 1993 года правовые нормы в области метрологии устанавливались постановлениями правительства. Закон «Об обеспечении единства измерений» установил немало нововведений-от терминологии.до-лицензирования метрологической деятельности.
Основные статьи Закона устанавливают:
а)организационную структуру государственного управления обеспечением
единства измерений;
б)нормативные документы по обеспечению единства измерений;
в)единицы величин и государственные эталоны единиц величин;
г)средства и методики измерений.
11 Объекты измерения, размерность.
Измерения обычно осуществляются на объектах измерения. Объект измерения (ОИ) - это физическая величина. Физическая величина (ФВ) - одно из свойств физического объекта (явления, процесса), которое является общим в качественном отношении для многих физических объектов и индивидуальным в количественном отношении для каждого. Примеры физических величин: температура, удельный вес, плотность, длина и другие. Размер физической величины — количественное содержание в данном объекте свойства, соответствующего понятию «физическая величина». Размер единицы физической величины, вообще говоря, может быть любым. Однако измерения должны выполняться в общепринятых единицах. Физическую величину, выбранную для измерения, называют измеряемой величиной. Средство измерения (СИ) - техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики.Влияющая физическая величина (ВФВ) - физическая величина, не являющаяся измеряемой данным СИ, но оказывающая влияние на результат измерения этим средством (температура окружающей среды, влажность воздуха, электромагнитное поле, вибрации и т. д.)
14,15 Физическая величина. Истинное и действительное значение физической величины.
Международная система единиц физических величин.
Совокупность основных и производных единиц называется системой единиц физических величин.
Первой системой единиц считается метрическая система, где, как уже отмечено выше, за основную единицу длины был принят метр, за единицу веса1 — вес 1 см3 химически чистой воды при температуре около +4°С — грамм (позже — килограмм). В 1799 г. были изготовлены первые прототипы (эталоны) метра и килограмма.. Кроме этих двух единиц метрическая система в своем первоначальном варианте включала еще и единицы площади (ар — площадь квадрата со стороной 10 м), объема (стер, равный объему куба с ребром 10 м), вместимости (литр, равный объему куба с ребром 0,1 м).
Таким образом, в метрической системе еще не было четкого подразделения единиц величин на основные и производные.
Понятие системы единиц как совокупности основных и производных впервые предложено немецким ученым К.Ф. Гауссом в 1832 г. В качестве основных в этой системе были приняты: единица длины — миллиметр, единица массы — миллиграмм, единица времени — секунда. Эту системы единиц назвали абсолютной.
12. Физическая величина. Истинное и действительное значение физической величины.
Физическая величина (ФВ) - одно из свойств физического объекта (явления, процесса), которое является общим в качественном отношении для многих физических объектов и индивидуальным в количественном отношении для каждого. Примеры физических величин: температура, удельный вес, плотность, длина и другие. Результат измерения - это значение физической величины, найденное путем ее измерения.
Различают: а) истинное значение физической величины - значение физической величины, которое реальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта. В философском аспекте истинное значение всегда неизвестно. Совершенствование измерений позволяет приближаться к истинному • значению физической величины;
б) действительное значение физической величины - значение физической величины, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него, определяется опытным путем с помощью образцового средства измерений.
13 Международная система единиц физических величин.
Международной системе единиц физических величин (системе СИ), дающих представление о природном, естественном происхождении принятых единиц ФВ. Система единиц физических величин -* это совокупность основных и производных единиц физических величин.Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) в 1954 году определила шесть основных единиц ФВ для их использования в международных отношениях: метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина, свеча.В 1960 году XI ГКМВ утвердила Международную систему единиц физических величин (система СИ), которую приняли все крупнейшие международные организации по метрологии. В СССР эта система СИ была принята в 1993 году. Основные единицы ФВ системы СИ: .
а)единица длины - метр - длина пути, которую проходит свет в вакууме за 1/299792458 долю секунды;
б)единица массы - килограмм - в)единица времени - секунда –
г)единица силы электрического тока - ампер - сила неизменяющегося
тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам
бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на
расстоянии 1 м один от другого в вакууме, создал бы между этими проводниками
силу, равную 2-10"' Н на каждый метр длины;
д)единица термодинамической температуры - градус Кельвина -
1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды
(допускается применение шкалы Цельсия);
е)единица количества вещества - моль - количество вещества ж)единица силы света - кандела - сила света в заданном направлении
источника
16. Средства измерений. Классификация СИ.
Средства измерений (СИ) - технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики.
Метрологические характеристики (MX) - характеристики свойств СИ, оказывающие влияние на результаты и погрешности измерений.
Классификация средств измерений представлена в приложении Г на рисунке П.
Мера - СИ, предназначенное для воспроизведения физических величин заданного размера. Примеры - Гиря - мера массы; резистор - мера сопротивления; линейка- мера длины.
Измерительные устройства (ИУ) применяются самостоятельно или в составе измерительных установок или систем. В зависимости от формы представления информации измерительные устройства подразделяются на измерительные приборы (ИП) и измерительные преобразователи (ИПр).
Измерительный прибор — СИ, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Измерительные приборы различают: 1) аналоговые и цифровые приборы; 2) показывающие и самопишущие приборы; 3) приборы прямого действия и приборы сравнения.
Измерительные преобразователи - СИ, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации в форме, . удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем.Измерительные преобразователи бывают: первичные и вторичные; промежуточные и передающие .
Измерительные установки и системы - совокупность СИ, объединенных по функциональному признаку со вспомогательными устройствами, для измерения одной или нескольких ФВ объекта измерения.
Унифицированные СИ - СИ, входящие в ГСП (Государственную систему промышленных приборов и средств автоматизации). Эта система строится по блочно-модульному принципу:
приборы с пневматическими входными и выходными сигналами 0,2 - 1кге/см2 (0,02-0.1 МШ);
приборы с электрическими входными и выходными сигналами:
а)постоянного тока 0-5, 0-20, 0-100 мА или 0-10 В;
б)переменного тока частотой 50 или 400 Гц; 1-0-1 В, 0-2 В, 1-3 В; 0-10 МГц, 10-
0-10 МГц;
-приборы с электрическим частотным входным и выходным сигналами1500-2500 Гц и 4000-8000 Гц.Эти приборы имеют унифицированные входные и выходные сигналы, что обеспечивает взаимозаменяемость средств измерений, способствует сокращению разновидности вторичных измерительных устройств, повышает надежность действия устройств автоматизации, дает широкие перспективы применения ЭВМ.
В зависимости от назначения СИ делятся на три категории:
а)рабочие меры, измерительные приборы, измерительные
преобразователи;
б)образцовые рабочие меры, измерительные приборы, измерительныепреобразователи;
в)эталоны.
17 Унифицированные СИ - СИ, входящие в ГСП (Государственную систему промышленных приборов и средств автоматизации). Эта система строится по блочно-модульному принципу:
приборы с пневматическими входными и выходными сигналами 0,2 - 1кге/см2 (0,02-0.1 МШ);
приборы с электрическими входными и выходными сигналами:
а)постоянного тока 0-5, 0-20, 0-100 мА или 0-10 В;
б)переменного тока частотой 50 или 400 Гц; 1-0-1 В, 0-2 В, 1-3 В; 0-10 МГц, 10-
0-10 МГц;
-приборы с электрическим частотным входным и выходным сигналами
1500-2500 Гц и 4000-8000 Гц.
Эти.приборы.имеют.унифицированные входные и выходные сигналы, что обеспечивает взаимозаменяемость средств измерений,способствует сокращению.разновидности вторичных.измерительных устройств, повышает надежность действия устройств автоматизации, дает широкие перспективы применения ЭВМ.
18. Эталоны, образцовые и рабочие СИ.
Эталон - высокоточная мера, предназначенная для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи ее размера другим СИ. От эталона единица ФВ передается разрядным эталонам, от разрядных эталонов -рабочим эталонам. Различают эталоны:
первичные;
вторичные;
рабочие (разрядные).
В зависимости от назначения СИ делятся на три категории:
а)рабочие меры, измерительные приборы, измерительные
преобразователи;
б)образцовые рабочие меры, измерительные приборы, измерительные
преобразователи;
в)эталоны.
РабочиеСИ-СИ, предназначенные для повседневных практических измерений во всех отраслях народного хозяйства. Различают рабочие СИ: 1) повышенной точности (лабораторные) СИ; 2) технические СИ.
ОбразцовыеСИ-СИ, предназначенные для поверки и градуировки рабочих средств измерений. Верхний предел измерений образцовых СИ должен быть больше или равен верхнему пределу измерений поверяемого прибора. Допускаемая погрешность образцовых СИ должна быть значительно меньше (в 4-5 раз) допускаемой погрешности испытуемого прибора.Рабочие СИ поверяются в контрольных лабораториях системы Госстандарта. Образцовые СИ поверяются в государственных контрольных лабораториях 1-го разряда по еще более точным образцовым мерам, приборам и преобразователям. Образцовые СИ 2-го разряда поверяются методом сравнения с образцовыми СИ 1-го разряда и т.д., образцовые СИ 1-го разряда поверяются в Государственных институтах мер и измерительных приборов по соответствующим рабочим эталонам.
19. Эталоны, их классификация.
Эталон - высокоточная мера, предназначенная для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи ее размера другим СИ. От эталона единица ФВ передается разрядным эталонам, от разрядных эталонов -рабочим эталонам. Различают эталоны:
первичные;
вторичные;
рабочие (разрядные).
Первичный эталон - эталон, воспроизводящий единицу ФВ с наивысшей точностью, возможной в данной области измерений на современном уровне научно-технических достижений. Первичный эталон может быть национальным (государственным) и международным. Национальный эталон утверждается в качестве исходного СИ для страны национальным органом по метрологииМеждународные эталоны хранит и поддерживает Международное бюро мер и весов (МБМВ). Его задача состоит в систематических международных сличениях национальных эталонов разных стран с международными эталонами, а также и между собой. Сличению подлежат как эталоны основных величин системы СИ, так и производных величин. Установлены определенные периоды сличения: эталоны метра и килограмма - каждые 25 лет; электрические и световые эталоны - 1 раз в 3 года.Вторичные эталоны - «эталоны-копии» сличаются с государственным эталоном и служат для передачи размера рабочим эталонам, а рабочие эталоны -эталонам более низкого разряда.
Самые первые эталоны официально были утверждены во Франции в 1799 году и переданы в Национальный архив Франции на хранение.
20 Эталон длины. «Метр Архива».
Самыми первыми официально утвержденными эталонами были прототипы метра и килограмма, изготовленные во Франции, которые в 1799 г. были переданы на хранение в Национальный архив Франции, поэтому их стали называть "метр Архива" и "килограмм Архива". С 1872 г. килограмм стал определяться как равный массе "килограмма Архива". Каждый эталон основной, или производной единицы Международной системы СИ имеет свою интересную историю и связан с тонкими научными исследованиями и экспериментами.
Например, принятый в 1791 г. Национальным собранием Франции эталон метра, равный одной десятимиллионной части четверти дуги парижского меридиана, в 1837 г. пришлось пересмотреть. Французские ученые установили, что в четверти меридиана содержится не 10 млн., а 10 млн. 856 метров. К тому же известно, что происходят, хотя и незначительные, но все же постоянные изменения формы и размера Земли. В связи с этим ученые Петербургской академии наук в 1872 г. предложили создать международную комиссию для решения вопроса о целесообразности внесения изменений в эталон метра. Комиссия решила не создавать новый эталон, а принять в качестве исходной единицы длины "метр Архива", хранящийся во Франции. В 1875 г. была принята Международная метрическая конвенция, которую подписала и Россия. Этот год метрологи считают вторым рождением метра как основной международной единицы длины.
Уже в XX в. (1967 г.) были опубликованы исследования более точного измерения парижского меридиана, которые показали, что четверть меридиана равна 10 млн. 1954,4 метра. Таким образом, "метр Архива" всего на 0,2 мм короче меридионального
метра.
В 1889 г. был изготовлен 31 экземпляр эталона метра из плати-но-иридиевого сплава. Оказалось, что эталон № 6 при температуре 0°С точно соответствует длине "метра Архива". Именно этот экземпляр эталона по решению I Генеральной конференции по мерам и весам был утвержден как международный эталон метра и хранится в г. Севре (Франция). Остальные 30 эталонов были переданы разным государствам.
21 Эталон массы. «Килограмм Архива».
Не менее интересна история эталона единицы массы. "Килограмм Архива", который был принят за эталон массы в 1872 г., представляет собой платиновую цилиндрическую гирю, высота и диаметр которой равны по 39 мм. Прототипы (вторичные эталоны) для практического применения были сделаны из платино-иридиевого сплава. За международный прототип килограмма была принята платино-иридиевая гиря, по точности в наибольшей степени соответствующая массе "килограмма Архива".
За 100 с лишним лет существования описанного прототипа килограмма, конечно, были попытки создать более современный эталон на основе фундаментальных физических констант масс различных атомных частиц (протона, электрона и тд.). Однако на современном уровне научно-технического прогресса пока не удалось воспроизвести этим новейшим методом массу килограмма с меньшей погрешностью, чем существующая.
Отклонения массы эталонов, определяемые при международных сличениях, показывают достаточную степень ее стабильности.
22 Основные метрологические характеристики
Диапазон показаний - область шкалы, ограниченная конечным и начальным значениями шкалы.
Диапазон измерений (рабочая часть шкалы) - область значений измеряемой величины (на шкале), для которой нормированы допускаемые погрешности средств измерений:
(Хв — Хн; Ув — Ун),
где Ун Хн - нижний предел диапазона измерений; Ув Хв — верхний предел диапазона измерений.
Для количественной оценки влияния на выходной сигнал ИУ входного сигнала в произвольной точке статической характеристики служит предел отношения приращения dУ выходного сигнала к приращению dХ входного сигнала, когда dХ >> 0, то есть производная в выбранной точке равна
чувствительность ИП, определяется как отношение изменения сигнала на выходе ИП в вызвавшему
Графически чувствительность - это тангенс угла наклона касательной к статической характеристике.
Если статическая характеристика - нелинейная, то его чувствительность будет различна в разных точках шкалы (шкала - неравномерная). СИ с линейной шкалой имеют равномерную шкалу и постоянное значение чувствительности.
У измерительных преобразователей статическая характеристика, как-правило, линейная: У = кХ , где к- коэффициент преобразования (передачи).Цена деления - разность между двумя соседними отметками шкалы.Порог чувствительности - это наименьшее изменение значения измеряемой величины х, способное вызвать уверенно фиксируемое изменение показания у измерительного прибора или выходного сигнала преобразователя.
Класс точности - обобщенная метрологическая характеристика (MX), определяемая пределами основной и дополнительных допускаемых погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющими на точность. Класс точности - величина безразмерная.ПОГРЕШНОСТИ Все рассмотренные выше характеристики СИ принято называть метрологическими, так как они влияют на точность осуществляемых с помощью этих устройств измерений.
23 Класс точности и допускаемые погрешности.
Класс точности - обобщенная метрологическая характеристика (MX), определяемая пределами основной и дополнительных допускаемых погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющими на точность. Класс точности - величина безразмерная.
Пределы допускаемых основной и дополнительных погрешностей устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений (СИ).Средствам измерений присваивают классы точности, выбираемые из ряда (ГОСТ 136-68) (1; 1.5; 2.0; 2.5; 3.0; 4.0; 5.0; 6.0) -10"; п= 1; 0; -1; -2;...Конкретные классы точности устанавливаются в стандартах на отдельные виды СИ. Чем меньше число, обозначающее класс точности, тем меньше пределы допускаемой основной погрешности.
Классы точности, нормируемые по приведенным погрешностям, имеют связь с конкретным значением предела погрешности, т.е. класс точности численно равен значению приведенной погрешности, выраженному в процентах.СИ с двумя или более диапазонами (или шкалами) могут иметь два или более класса точности.
( 6.2 Погрешности измерительных
а)от характера проявления: систематические- и случайные
составляющие погрешности ИУ имеют тот же смысл, что и систематические и
случайные погрешности измерений
б)от условий применения:
1) основная погрешность СИ - погрешность СИ, используемого в нормальных условиях (Н.У.). Под Н.У. применения СИ понимаются условия, при которых влияющие величины (температура окружающего воздуха, барометрическое давление, влажность, напряжение питания, частота тока и т.д.) имеют нормальные значения или находятся в пределах нормальной области значений, а также определенное пространственное их положение, отсутствие вибрации, внешнего электромагнитного поля, кроме земного магнитного поля. Н.У. обычно не являются рабочими условиями применения СИ;
2) под пределом допускаемой дополнительной погрешности
понимается наибольшая дополнительная погрешность, вызываемая изменением
влияющей величины в пределах расширенной области значений (РОЗ), при которой средство измерений может быть признано годным и допущено к применению. В стандартах или технических условиях для каждого вида СИустанавливают расширенную область значений влияющих величин, в пределах которой значение дополнительной погрешности не должно превышатьустановленных пределов. Терминам основная и дополнительная погрешности
соответствуют фактические погрешности СИ, имеющие место при данных условиях;
в)от режима применения
~1) статическая погрешность - погрешность СИ, возникающая при использовании его для измерения постоянной величины;
2) динамическая погрешность - погрешность СИ, возникшая при использовании его для измерения переменной во времени величины;
г)от формы представления.
Для измерительного прибора и измерительного преобразователя определение абсолютной, относительной и приведенной погрешностей специфично. У измерительного прибора имеется шкала, отградуированная в единицах входной величины, либо шкала, отградуированная в условных единицах с известным множителем, поэтому " результат измерения представляется в единицах входной величины. Это обуславливает простоту определения погрешности измерительного прибора. У измерительного преобразователя результаты измерений представляются в единицах выходной величины. Поэтому различают погрешности измерительного преобразователя по входу и по выходу.
24. Основная и дополнительная погрешность.
Основная погрешность СИ - погрешность СИ, используемого в нормальных условиях (Н.У.). Под Н.У. применения СИ понимаются условия, при которых влияющие величины (температура окружающего воздуха, барометрическое давление, влажность, напряжение питания, частота тока и т.д.) имеют нормальные значения или находятся в пределах нормальной области значений, а также определенное пространственное их положение, отсутствие вибрации, внешнего электромагнитного поля, кроме земного магнитного поля. Н.У. обычно не являются рабочими условиями применения СИ;
под пределом допускаемой дополнительной погрешности
понимается наибольшая дополнительная погрешность, вызываемая изменением
влияющей величины в пределах расширенной области значений (РОЗ), при которой средство измерений может быть признано годным и допущено к
применению. В стандартах или технических условиях для каждого вида СИ устанавливают расширенную область значений влияющих величин, в пределах
которой значение дополнительной погрешности не должно превышать
установленных пределов. Терминам основная и дополнительная погрешности соответствуют фактические погрешности СИ, имеющие место при данных
условиях;
25. Абсолютная, относительная и приведенная погрешности измерительных приборов. Формулы, определения.
Абсолютная погреш-ть измерительного прибора - разность между показаниями прибора и действительным значением измеряемой величины .Относительная погрешность измерительного прибора – отношение абсолютной погрешности измерит-го прибора к действительному значению измеряемой величины .Приведенная погрешность измерительного прибора - отношение абсолютной погрешности измерит-го прибора к нормирующему значению измеряемой величины %
26. Абсолютная погрешность измерительного преобразователя по выходу - разность между действительным значением величины на выходе измерительного преобразователя, отображающей измеряемую величину, и значением величины на выходе, определяемым по действительному значению величины на входе с помощью градуировочной характеристики, приписанной измерительному преобразователю
Уn У, определяются при одном значении входной величины.
Абсолютная погрешность измерительного преобразователя но входу -разность между значением величины па входе измерительного преобразователя, определяемым по действительному значению величины на его выходе с помощью градуировочной характеристики, приписанной преобразователю, и действительным значением величины на входе преобразователя
27. Относительная погрешность измерительного преобразователя по входу
Относительная погрешность измерительного преобразователя по входу
28. Приведенная погрешность измерительного преобразователя по входу
Приведенная погрешность измерительного преобразователя по входу
В качестве нормирующего значения XN ,УN используется диапазон
измерений преобразователя (Xв -Xн) или соответствующий ему диапазон измерений выходного сигнала (Ув-Ун);
29 Статические (линейные и нелинейные) характеристики СИ.
Статические харак-ки СИ. Режим работы измерительного устройства (ИУ),при кот-м значения входных Х и выходных У сигналов не меняются, наз- ся статическим(стационарным).Статической характеристикой ИУ наз-ся функц-я зависимость выходного сигнала от входного в статическом режиме работы указанного устр-ва.(рис.)
В общем случае это нелинейная зависимость У=f(х).Для ИУ с неименованной шкалой или шкалой, отградуированной в единицах, отличных от единиц измер-й величины, статич-ю харак-ку наз-т функц-й преобразования.Для измерительных приборов статич-ю харак-ку наз-т характеристикой шкалы.Определение статич-й харак-ки связано с выполнением градуировки, поэтому для всех СИ используют понятие градировочной характеристики, под кот-й понимают зависимость между значениями величин на выходе и на входе СИ, составленную в виде таблицы, графика или формулы. Основное требование ,предъявляемое к статич-й хар-ки ИУ, сводится к получению линейной зависимости между выходной и входной величинами. Диапазон показаний- область шкалы, ограниченная конечным и начальным значениями шкалы. Диапазон измерений –
(рабочая область шкалы)- область значений измеряемой величины (на шкале),для кот-й нормированы допускаемые погрешности средств измерений (Хв-Хн; Ув-Ун), где Ун, Хн- нижний предел диапазона измерений; Ув, Хв-верхний преднл диапазона измерений.
У измерительных преобразователей статич-я харак- ка ,как правило, линейная :У= кХ, где к – коэффициент преобразования (передачи).
30.Порог чувствительности СИ. Для количественной оценки влияния на выходной сигнал ИУ входного сигнала в произвольной точке статич-й харак-ки служит предел отношения приращения выходного сигнала к приращению входного сигнала, когда
0, т.е. производная в выбранной точке равна
S- чувствительность ИП, определяется как отношение изменения сигнала на выходе ИП в вызвавшему его изменению измеряемой величины. Графически чувствительность – это тангенс угла наклона касательной к статич-й харак-ке.Если статич-я харак-ка- нелинейная,
то его чувствительность будет различна в разных точках шкалы(шкала неравномерная).
СИ с линейной шкалой имеют равномерную шкалу и постоянное значение чувствительности. Порог чувствительности - это наименьшее изменение значения измеряемой величины х, способное вызвать уверенно фиксируемое изменение показания у измерительного прибора или выходного сигнала преобразователя.
31.Вариации показаний СИ. Постоянство показаний измерительного прибора или выходного сигнала измерит-го преобразователя обычно характеризуется вариацией, кот- я проявляется в неоднозначности хода статической характер-ки прибора или преобразователя при увеличении и уменьшении измеряемой или входной величины. Наибольшая разность b = между выходными сигналами и преобразователя, соответствующими одному и тому же действительному значению измеряемой или входной величины , наз-ся вариацией показаний прибора или выходного сигнала измерит-го преобразователя. Вариацию выражают в % нормирующего значения и определяют по ф-ле: . Причинами вариации показаний в приборах или в измерительных механизмах явл-ся люфты, трение в подвижных деталях или элементах и т.д.
32.Поверка и калибровка СИ. Опр-е. Правовые основы.
Поверка СИ – совокупность операций, выполняемых органами Гос. метрологической службы (ГМС) или др. уполномоченными на то органами и организациями с целью определения и подтверждения соответствия средств измерений установленным техническим требованиям. Поверка проводится физич. лицом, аттестованным в качестве поверителя по нормативным документам, утверждаемым по результатам испытаний с целью утверждения типа. Результат поверки подтверждение пригодности СИ к применению или признание СИ непригодным к применению .Если средство измерений по результатам поверки признано пригодным к применению, то на него и (или) тех. документацию наносится оттиск поверительного клейма и (или) выдается “Свидетельство о поверке”. Если по результатам поверки средство измерений признано непригодным к применению, оттиск поверительного клейма и (или) “Свидетельство о поверке” аннулируются и выписывается “Извещение о непригодности ” или делается соответствующая запись в технической документации. Калибровка СИ- это совокупность операций, выполняемых с целью определения или подтверждения действительных значений метрологических харак-к и(или) пригодности к применению СИ, не подлежащих гос. метролог. контролю и надзору. Под пригодностью СИ подразумевается соответствие его метролог. харак-к ранее установленным технич. требованиям, кот-е могут содержаться в нормативном документе или определяться заказчиком. Вывод о пригодности делает калибровочная лаборатория. В отличии от проверки кот.-ю осуществляют органы гос. метролог. службы, калибровка может проводиться любой метролог. службой (или физ. лицом) при наличии надлежащих условий для квалифицированного выполнения этой работы. Калибровка – добровольная операция и ее может выполнить также и метролог. служба самого предприятия. Это еще одно отличие от поверки, кот.-я, как уже сказано выше обязательна и подвергается контролю со стороны органов ГМС. Правовые основы калибровки СИ определяются согласно закону “Об обеспечении единства измерений”. Закон устанавливает границы применения калибровки: СИ, не подлежащие поверке, могут подвергаться калибровки при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту, при эксплуатации, прокате и продаже. Закон устанавливает, что заинтересованные метролог. службы юрид. лиц могут быть аккредитованы на право провидения калибровочных работ. Порядок аккредитации устанавливается Госстандартом.
33.Основные методы. Классиф.-я. Измерение – процесс получения опытным путем числового соотношения между измеряемой величиной и некоторым ее значением, принятым за единицу сравнения. Метод измерения – совокупность приемов использования принципов и СИ. Осн. методы измерений: метод непосредственной оценки (МНО) – отсутствие меры – метод измерений, в котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Напр. – взвешивание груза на пружинных весах. Метод сравнения с мерой (МСМ) – метод измерения, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной воспроизводимой мерой. МСМ делится на нулевой и дифференциальный методы. Нулевой метод – это МСМ, в котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля. Дифференциальный метод – это МСМ, в котором на измерительный прибор воздействует разность между измеряемой величиной и известной, воспроизводимой мерой. Дифференциальный метод и нулевой метод делятся на: метод противопоставления - МСМ, в котором измеренная величина и величина, воспроизводимая мерой одновременно воздействуют на прибор сравнения с помощью которого устраняется соотношение между этими величинами. Метод замещения - МСМ, в котором измеренную величину замещают известной величиной воспроизводимой мерой. Метод совпадений – МСМ, в котором разность между измеренной величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадения от меток шкал или период. Сигналов.
34. Виды измерений. Классификация. По способу получения результата измерения различают: прямые измерения – измерения при которых искомое значение величины находится непосредственно их опытных данных. Напр.: измерением тока амперметром. Косвенные измерения – измерения при которых искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами подвергаемые прямым измерениям: Y = f(x1,x2,…,xm), где xm определяют в ходе прямых измерений. Совокупные (совместные) измерения – измерения при которых искомые значения разноименных величин определяются путем решения системы уравнений, связывающих значение искомых величин с непосредственно измеренными величинами. По условиям, определяющим точности результатов: Лабораторные (точные) измерения – это такие измерения, которые, как правило выполняются многократно повторяемыми и с помощью средств измерений повышенной точности. Технические измерения – это измерения, выполняемые однократно с помощью рабочих (технических) СИ, градуированных в соответствующих единицах. По зависимости изм. Величины от времени: статические, динамические. По совокупности измеренных величин: электрические, механические, теплотехнические. По числу изм. вып.- мых для получ. результатов: с однократным наблюдением (обыкновенн.), с многократным наблюдением (статистич.).
35. Погрешность измерений. Классификация.
Погрешностью измерения называется отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
Погрешности измерения в зависимости от характера причин, вызывающих их появление, подразделяются на систематические и случайные.
Под случайной погрешностью понимают погрешность измерения, изменяющуюся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Случайные погрешности измерений непостоянны по значению и по знаку. Случайные погрешности измерений могут быть количественно определены с помощью теории вероятностей и методов статистики, причем тем надежнее, чем больше число проведенных наблюдений.
Оценивая случайную погрешность, говорят об ожидаемой погрешности. Грубая погрешность – это случайная погрешность, существенно превышающая ожидаемую погрешность при данных условиях. Промах – погрешность которая явно искажает результат измерения.
Под систематической погрешностью понимают погрешность измерения, остающуюся постоянной или закономерно изменяющуюся при повторных измерениях одной и той же величины. Если систематические погрешности известны, они могут быть исключены путем внесения поправок. Если известна причина (источник) систематической погрешности то ее необходимо устранить до начала измерения. По причине возникновения систематические погрешности подразделяются на: погрешность метода измерений (теоретическая погрешность) – это погрешность несовершенство метода измерений. Инструментальная погрешность (погрешность инструмента) – это погрешность, зависящая от погрешности применяемых СИ. погрешность установки – погрешность, обусловлена неправильной установкой СИ. Методическая погрешность – погрешность, обусловленная методикой измерения величины и не зависит от точности применяемых СИ. Субъективная погрешность – погрешность, обусловленная индивидуальными особенностями наблюдателя. По характеру проявления подразделяются на постоянные и переменные. Постоянные систематические погрешности не изменяют своего значения при повторных измерениях. Переменные систематические погрешности при повторных измерениях принимают различные значения в соответствии с известными закономерностями. Переменная погрешность делится на прогрессивную – если погрешность возрастает или убывает при повторных измерениях; на периодическую, и на изменяющуюся по сложному закону.
36. Случайные погрешности. Определение, оценка.
Под случайной погрешностью понимают погрешность измерения, изменяющуюся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Случайные погрешности измерений непостоянны по значению и по знаку. Случайные погрешности измерений могут быть количественно определены с помощью теории вероятностей и методов статистики, причем тем надежнее, чем больше число проведенных наблюдений.
Оценивая случайную погрешность, говорят об ожидаемой погрешности. Грубая погрешность – это случайная погрешность, существенно превышающая ожидаемую погрешность при данных условиях. Промах – погрешность которая явно искажает результат измерения.
37.Системетические погрешности. Определение. Классификация.
Под систематической погрешностью понимают погрешность измерения, остающуюся постоянной или закономерно изменяющуюся при повторных измерениях одной и той же величины. Если систематические погрешности известны, они могут быть исключены путем внесения поправок. Если известна причина (источник) систематической погрешности то ее необходимо устранить до начала измерения. По причине возникновения систематические погрешности подразделяются на: погрешность метода измерений (теоретическая погрешность) – это погрешность несовершенство метода измерений. Инструментальная погрешность (погрешность инструмента) – это погрешность, зависящая от погрешности применяемых СИ. погрешность установки – погрешность, обусловлена неправильной установкой СИ. Методическая погрешность – погрешность, обусловленная методикой измерения величины и не зависит от точности применяемых СИ. Субъективная погрешность – погрешность, обусловленная индивидуальными особенностями наблюдателя. По характеру проявления подразделяются на постоянные и переменные. Постоянные систематические погрешности не изменяют своего значения при повторных измерениях. Переменные систематические погрешности при повторных измерениях принимают различные значения в соответствии с известными закономерностями. Переменная погрешность делится на прогрессивную – если погрешность возрастает или убывает при повторных измерениях; на периодическую, и на изменяющуюся по сложному закону
38. Систематические погрешности ,общие приемы их исключения.
Под систематической погрешностью понимают погрешность измерения, остающуюся постоянной или закономерно изменяющуюся при повторных измерениях одной и той же величины. Если систематические погрешности известны, они могут быть исключены путем внесения поправок. Если известна причина (источник) систематической погрешности то ее необходимо устранить до начала измерения. По причине возникновения систематические погрешности подразделяются на: погрешность метода измерений (теоретическая погрешность) – это погрешность несовершенство метода измерений. Инструментальная погрешность (погрешность инструмента) – это погрешность, зависящая от погрешности применяемых СИ. погрешность установки – погрешность, обусловлена неправильной установкой СИ. Методическая погрешность – погрешность, обусловленная методикой измерения величины и не зависит от точности применяемых СИ. Субъективная погрешность – погрешность, обусловленная индивидуальными особенностями наблюдателя. По характеру проявления подразделяются на постоянные и переменные. Постоянные систематические погрешности не изменяют своего значения при повторных измерениях. Переменные систематические погрешности при повторных измерениях принимают различные значения в соответствии с известными закономерностями. Переменная погрешность делится на прогрессивную – если погрешность возрастает или убывает при повторных измерениях; на периодическую, и на изменяющуюся по сложному закону. Методы уменьшения систематической погрешности измерений: 1.устранение источников систематической погрешности до начала измерений 2. Методы исключения систематических погрешностей путем введения поправок по окончании измерений. 3. использование более точных СИ.
39.Оценка и учет погрешностей при точных измерениях. Аксиома случайности и аксиома распределения. Точные измерения должны проводиться так, чтобы не было систематических погрешностей. Теория случайных погрешностей базируется на 2-х аксиомах основывающихся на опытных данных. Аксиома случайности: при очень большом числе измерений случайные погрешности, равные по величине, но разные по знаку, встречаются одинаково часто. Аксиома распределения малые погрешности случаются чаще, чем большие; очень большие погрешности не случаются.
40. Оценка точности результата наблюдений. Оценка точности результата измерения. Оценкой точности результата наблюдения служит среднее квадратическое отклонение результата наблюдений . Для получения полного представления о точности и надежности оценки случайного отклонения результата наблюдения должны быть указаны доверительные границы, доверительный интервал и доверительная вероятность Доверительным интервалом называется интервал, в который с заданной доверительной вероятностью попадают значения случайной величины (погрешности). Доверительный интервал выражается в виде:
, (1.10)
где - среднее квадратическое отклонение результата наблюдения (1.3);
- квантильный множитель, значение которого зависит от выбранного закона распределения случайной погрешности.
Оценка точности результата измерения. Результат измерения принимается равным среднему арифметическому значению .Так для равномерного закона распределения и не зависит от доверительной вероятности. Для нормального закона распределения зависит от значения доверительной вероятности (Р) и количества выборочных значений (n)
Согласно теории погрешностей оценка среднего квадратического отклонения результата измерения в раз меньше оценки среднего квадратического отклонения результата наблюдения :
.
Доверительный интервал погрешности результата измерений:
, (1.11)
где - имеет тот же смысл, что в формуле (1.10),
- среднее квадратическое отклонение результата измерения.
41. Оценка и учет погрешностей при технических измерениях. Технические измерения – измерения практически постоянных величин, выполняемых однократно с помощью рабочих средств измерений. Случайные погрешности в большинстве случаев не являются определяющими точность измерения, поэтому отпадает необходимость многократных измерений за результат однократного измерения принимают показания СИ. Результирующая погрешность однократного измерения при применении измерительного показывающего прибора прямого действия может быть оценена приближенной максимальной (или предельной) погрешностью, определяемой по формуле.
где - пределы допускаемой основной погрешности применяемого измерительного прибора при его эксплуатации в нормальной области значений влияющих величин, %
- методическая погрешность, %
- пределы допускаемых дополнительных погрешностей измерительного прибора, определяемые отклонением влияющих величин за пределы, установленные для их нормальных значений или для нормальной области значений; %, согласно формуле:
где-значение предела допускаемой дополнительной погрешности измерительного прибора, вызванное отклонением i-ой влияющей величины, %.
Чтобы точность технических измерений определялась только значением , необходимо исключить и . Для этого нужно обеспечить правильную и тщательную установку СИ, создать условия работы близкие к НУ.
42.Стандартизация. Цели стандартизации. Объект и области стандартизации. Стандартизация – деятельность, направленная на разработку и установление требований,
норм, правил, характеристик как обязательных для выполнения ,так и рекомендуемых, обеспечивающая право потребителя на приобретение товаров надлежащего качества за приемлемую цену, а также право на безопасность и комфортность труда. Цели стандартизации:1. общие цели;2.конкретные цели. Общие цели: разработка норм, требований и правил, обеспечивающих: - безопасность продукции, работ, услуг для жизни и здоровья людей, окружающей среды и имущества; - совместимость и взаимозаменяемость изделий; - качество продукции, работ и услуг в соответствии с уровнем развития научно- технич-го прогресса; - единство измерений; - экономию всех видов ресурсов; - безопасность хозяйст – х объектов, связанную с возможностью возникновения различных катастроф и чс; - обороноспособность и мобилизационную готовность страны. Конкретные цели относятся к опред. обл-ти деятельности, отрасли производства товаров и услуг, тому ли другому виду продукции, предприятию и т.п. Объект стандартизации (предмет) – продукция, процесс или услуга, для кот - х разрабатывают те или иные требования, харак-ки, параметры, правила и т.п. Область стандартизации – совокупность взаимосвязанных объектов стандартизации.
43.Нормативные документы по стандартизации,
рекомендованные ИСО/МЭК
Стандарты, документы технических условий, своды правил, регламенты (технические регламенты), положения. Стандарт – это нормативный документ, разработанный на основе консенсунса, утвержденный признанным органом, направленный на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области. В стандарте устанавливаются для всеобщего и многократного использования общие принципы, правила, характеристики, касающиеся различных видов деятельности или их результатов. Стандарт должен быть основан на обобщенных результатах научных исследований, технических достижений и практического опыта, тогда его использование принесет оптимальную выгоду для общества. Вначале органом по стандартизации принимается предварительный стандарт и доводится до широкого круга потенциальных потребителей. Категории стандартов: международные, региональные, национальные, административно-территориальные. Виды стандартов: основополагающий стандарт, терминологический стандарт, стандарт на методы испытания, стандарт на продукцию, стандарт на процесс, стандарт на услугу, стандарт на совместимость. Документ технических условий (ТУ) – устанавливает технические требования к продукции, услуги, процессу. Обычно в документе ТУ должны быть указаны методы или процедуры, которые следует использовать для проверки соблюдения требований данного нормативного документа в таких ситуациях, когда это необходимо. Свод правил, как и ТУ, может быть самостоятельным стандартом или самостоятельным документом, а также частью стандарта. Свод правил обычно составляется для процесса проектирования, монтажа оборудования и конструкций, технического обслуживания. Эти документы носят рекомендательный характер. Регламент – это документ, в котором содержатся обязательные правовые нормы. Принимает регламент орган власти, а не орган по стандартизации, как в случае других НД. Технический регламент – разновидность регламента – содержит технические требования к объекту стандартизации.
44.Стандарт. Виды стандартов. Стандарт – это нормативный документ, разработанный на основе консенсунса, утвержденный признанным органом, направленный на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области. В стандарте устанавливаются для всеобщего и многократного использования общие принципы, правила, характеристики, касающиеся различных видов деятельности или их результатов. Стандарт должен быть основан на обобщенных результатах научных исследований, технических достижений и практического опыта, тогда его использование принесет оптимальную выгоду для общества. Вначале органом по стандартизации принимается предварительный стандарт и доводится до широкого круга потенциальных потребителей. Категории стандартов: международные, региональные, национальные, административно-территориальные. Виды стандартов: основополагающий стандарт, терминологический стандарт, стандарт на методы испытания, стандарт на продукцию, стандарт на процесс, стандарт на услугу, стандарт на совместимость.
45.Нормативные документы по стандартизации, установленные в РК. Нормативные документы по стандартизации в РК установлены законом “О техническом регулировании” 2004г.: 1.Международные стандарты;2.Региональные стандарты и классификаторы технико-экономической информации, правила и рекомендации по стандартизации;3..Гос. стандарты и классификаторы технико-экономической информации РК;4.Стандарты организаций;5.Рекомндации по стандартизации РК;6.Национальные стандарты, стандарты организаций, и классификаторы технико-экономической информации, правила, нормы и рекомендации по стандартизации иностранных государств.
46.Международные организации по стандартизации. Международная организация по стандартизации (ИСО) было создана в 1946г. 25-ью национальными организациями по стандартизации. Сфера деятельности ИСО касается стандартизации во всех областях, кроме электротехники и электроники, относящихся к компетенции международной электротехнической комиссии (МЭК). Сейчас в ИСО входит 120 стран. Крупнейшие партнеры ИСО – МЭК и СЕН (Европейский комитет по станд - и). МЭК создана в 1906 г. С 1946г. МЭК – автономная орг- я в составе ИСО. СЕН сущ-т с 1961 г . Ее члены 18 стран Европы. АСЕАН – межд. Ассоциация по станд-и Юго – Вост. Азии. МГС – Межгосударственный совет стран СНГ, образован в1995 г.
47.Стандартизация и кодирование информации о товаре. Коды EAN.Идея штрихового кода появилась в Гарвардской школе бизнеса США в 30-е гг., а первое практическое использование такого кода датируется 60- ми годами. Универсальный товарный код (IPC) был принят в США в 1973 г., а в 1977 г. появилась Европейская система кодирования EAN, кот-я в настоящее время применяется и за пределами Европы. Штриховой код состоит из чередующихся темных (штрихов) и светлых (пробелов) полос разной ширины. Размеры полос стандартизированы. Штриховые коды предназначены для считывания специальными оптическими устройствами – сканерами. Наиболее широко применяются 2 кода EAN: 13- разрядный и 8- разрядный цифровые коды. Самый узкий штрих принят за единицу. Каждая цифра или разряд складываются из 2 штрихов и 2 пробелов. 13- разрядный код состоит из кода страны (“флаг страны”), кода предприятия (фирмы)- изготовителя, кода самого товара и контрольного числа. Код предприятия- изготовителя составляется в каждой стране соответствующим национальным органом и включает 5 цифр, следующих за кодом страны .Код товара 5 цифр составляет непосредственно изготовитель. Контрольная цифра предназначена для установления правильности считывания кода сканером по алгоритму EAN. Код EAN-8 предназначен для небольших упаковок, на кот- рых нельзя разместить более длинный код. EAN-8 состоит из кода страны, кода изготовителя и контрольного числа (Иногда вместо кода изготовителя – регистрационный номер продукта).
48.Основы сертификации. Основные термины и понятия. Сертификация в переводе с латыни “Сделано верно”. Для того, чтобы убедиться, что продукт “сделан верно”, надо знать, каким требованиям он должен соответствовать и каким образом возможно получить достоверные доказательства этого соответствия. ИСО/МЭК предлагает термин “соответствие”, указывая, что это процедура, в кот-й может быть подано заявление, дающее уверенность в том, что продукция (процесс, услуга) соответствует заданным требованиям. Это может быть: 1. декларация о соответствии, т.е. письменная гарантия изготовителя в том, что продукция соответствует заданным требованиям; 2. сертификация – процедура, посредством кот- й третья сторона дат письменную гарантию того, что продукт, процесс, услуга соответствуют заданным требованиям. Подтверждение соответствия через сертификацию предполагает обязательное участие 3-й стороны. Такое подтверждение соответствия независимое, дающее гарантию соответствия заданным требованиям, осуществляемое по правилам опр- й процедуры. Сертификация считается основным достоверным способом док-ва соответствия продукции (процесса, услуги) заданным требованиям.
49.Добровольная и обязательная сертификация. Обязательная сертификация осуществляется на основании законов и законодательных положений и обеспечивает док-во соответствия товара (процесса, услуг) требованиям технических регламентов. Обязательным требованиям стандартов. Поскольку обязательные требования этих нормативных документов относятся к безопасности, охране здоровья людей и окр. среды, то основным аспектом обязательной сертификации явл- ся безопасность и экологичность. Добровольная сертификация проводится по инициативе юрид. или физ. лиц на договорных условиях между заявителем и органом по сертификации в системах добровольной сертификации. Допускается проведение добр. сертиф-и в системах обязательной сертиф-и органами по обязат. сертиф-и. Нормативный документ выбирается заявителем. Заявителем может быть изготовитель, поставщик, продавец, потребитель продукции.
51. Методика оценки суммарной погрешности измерит - го канала
Обычно информационно-измерительные системы содержат несколько измерительных каналов, которые в свою очередь состоят из ряда последовательно соединенных средств измерений (СИ): датчиков, нормирующих преобразователей, вторичных приборов, УСО ЭВМ и т.д. Любой измерительный канал можно представить в виде структурной схемы:
где СИ 1, СИ 2, и т.д. – средства измерения, входящие в измерительный канал;
1 , 2 , … , n и т.д. - погрешности СИ, приведенные к их выходу.
Определение погрешностей ИК сводится к расчету суммарного действия погрешностей всех СИ, входящих в ИК. Погрешности отдельных элементов ИК задаются различными способами: - комплексом нормируемых метрологических характеристик по ГОСТ 8.009-84;
- в виде пределов основных и дополнительных допускаемых погрешностей по ГОСТ 8.401-80. Для суммирования погрешностей необходимо, чтобы они были представлены своими среднеквадратическими отклонениями (СКО), а не предельными значениями, т.к. при этом открывается возможность для суммирования любого числа составляющих погрешностей. Для решения этих задач необходимо установить соотношения между СКО и погрешностью однократного наблюдения, определяемого по классу точности. Класс точности – это обобщенная метрологическая характеристика СИ, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами СИ, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды измерений. Поскольку погрешности i отдельных СИ являются случайными величинами, то вычисление суммарной погрешности ИК простым арифметическим сложением составляющих i делать нельзя, т.к. это дает чрезвычайно завышенное значение суммарной погрешности. Кроме того, при суммировании погрешностей следует учитывать наличие корреляционных связей между отдельными погрешностями. Учитывая эти обстоятельства для целей суммирования, погрешность СИ, входящего в ИК, должна быть представлена своим СКО [i ] – абсолютное значение: i
[i]= ----- , (2.2) К
где К – квантильный множитель, величина которого определяется принятым распределением основной погрешности СИ и значением доверительной вероятности. Кроме того, для удобства суммирования аддитивных и мультипликативных составляющих погрешностей СКО следует представлять не в абсолютном, а в относительном виде:
[i ]
[X] = 100 ------------- . (2.3) X
Согласно теории вероятностей СКО суммы погрешностей определяются выражением:
, (2.4)
где - коэффициент корреляции .Если величины Х1 и Х2 не коррелированы, то = 0 и формула (2.4) примет вид:
, (2.5)
Если измеряемые величины Х1 и Х2 жестко коррелированы, например, одинаково зависят от какого-либо влияющего параметра, то = 1, тогда (2.4) примет вид:=
= [X1] + [X2] . (2.6)
Таким образом, жестко коррелированные погрешности складываются не геометрически, а алгебраически. Если коэффициент корреляции имеет отрицательный знак, то погрешности будут вычитаться.
52.Форма представления рез - в измерений. Результат измерения – это значение величины, найденное путем измерения. Представляя результат измерения, всегда необходимо указать погрешность (точность), с которой он выполнен. Высокой точности соответствуют малые значения погрешностей, и в этом заключается качественное понятие точности. Для количественной оценки точности применяют ряд критериев. Наиболее часто применяется следующая оценка точности - точность измерений определяется интервалом, в котором с установленной вероятностью находится суммарная погрешность измерений. При этом принята форма представления результатов измерения, представленная выражением:
Х; ; Р, (1.13)
где Х – результат измерений в единицах измеряемой величины; - доверительный интервал, выраженный пределами суммарной абсолютной погрешности ИК в единицах измеряемой величины; Р – доверительная вероятность. Эта форма представления результата принята в качестве основной при оценке точности измерений в АСУ ТП энергетики. При оформлении результатов измерений необходимо придерживаться следующих правил:
- значение погрешности указывается двумя значащими цифрами, если ее первая значащая цифра равна 1 или 2, и одной цифрой – если первая значащая цифра равна 3 и более; причем значение округляется по правилам арифметики;
- результат измерения Х округляется (по правилам арифметики) до того же десятичного знака, что и погрешность ;
- округление производят только в окончательном ответе, предварительные вычисления можно делать с одним – двумя лишними знаками.
Диапазон показаний
Хв
Хн
1
2
3
А
Ув
Диапазон измерения
Ун