Кафедра Управление качеством Метрология стандартизация и сертификация ГО

Кафедра «Управление качеством» Метрология, стандартизация и сертификация ГО, ГП, ГС, ГИМ – 100 ч (ауд. : 34/0/17/зач) ГЭ – 70 ч (ауд. : 34/0/0/зач) ОП, МЦ – 100 ч (ауд. : 34/0/17/зач) Доцент каф. «УК» Первышина Е. П. 2010 г.

Разделы дисциплины 1. Введение в метрологию 2. Физические величины и единицы измерения 3. Измерение физических величин 4. Погрешности измерений 5. Средства измерительной техники. Метрологические характеристики С. И. 6. Эталоны единиц физических величин 7. Основы метрологического обеспечения

Тема 1. Введение в метрологию 1. 2. 3. 4. Метрология – наука о… Процесс измерения. Единство измерений, О. Е. И. Точность измерений и показатели точности.

Тема 1. Введение в метрологию МЕТРОЛОГИЯ – это наука об измерениях, методах и средствах единства обеспечения их _____ и способах достижения требуемой точности ______ ЕДИНСТВО ИЗМЕРЕНИЙ – это состояние измерений, при котором: Их результаты выражены в допущенных к применению в РФ единицах величин Показатели точности измерений не выходят за установленные границы (Закон об О. Е. И. , 2008 г. ) ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ – степень близости результатов к истинному значению. (ГОСТ Р ИСО 5725, 2002 г. )

Тема 1. Введение в метрологию Показатели точности измерений Правильность Точность Близость систематической составляющей погрешности к 0 Повторяемость (сходимость) Близость погрешности к 0 Прецизионность Близость случайной составляющей погрешности к 0 …в условиях повторяемости (сходимости) Воспроизводимость …в условиях воспроизводимости (ГОСТ Р ИСО 5725 -2002)

Тема 1. Введение в метрологию Цель измерения: получение качественного (точного) результата измерения. Факторы: Процесс измерения Объект измерения Измеряемая величина Средство измерения Сигнал изм. информации Субъект измерения Результат измерения

Тема 1. Введение в метрологию Цель измерения: получение качественного (точного) результата измерения. Факторы: Процесс измерения Объект измерения Измеряемая величина Средство измерения Сигнал изм. информации Субъект измерения Результат измерения Процесс принятия решения

Тема 1. Введение в метрологию Цель измерения: получение качественного (точного) результата измерения. Факторы: §оператор, § средства изм. техники, § окр. среда Окружающая среда Процесс измерения Объект измерения Измеряемая величина Средство измерения Сигнал изм. информации Субъект измерения Влияющие величины: § климатические, § электрические и магнитные, § вибрация, § ионизирующее излучение Процесс метрологического обеспечения (разработка методик, поверка СИ, обучение…) Результат измерения Процесс принятия решения

Тема 2. Физические величины и единицы измерения 1. 2. 3. 4. Физ. величины – это… Размер и размерность. Основное уравнение измерений. Допущенные к применению в РФ единицы, законодательные акты в этой области. 5. Международная система единиц (СИ). Единицы СИ – основные и производные, кратные и дольные. 6. Внесистемные единицы. 7. Требования к единицам величин (закон об О. Е. И. )

Тема 2. Ф. В. , единицы ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА – одно из свойств физического объекта (явления, процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них. Измеряемые Физ. величины Влияющие

Тема 2. Ф. В. , единицы Размер Q = q [ Q] Свойства Ф. В. Основное уравнение измерения Размерность (dimension) dim Q=Ll. Mm. Tt. Ii Nn. Jj Ф. В. Основные Производные Связь Ф. В. с основными Ф. В. , L, M, T … – символы основных Ф. В. (длина, масса и т. д. )

Тема 2. Ф. В. , единицы ЕДИНИЦА ИЗМЕРЕНИЯ Ф. В. – фиксированное значение величины, которое условно принято за единицу и применяется для количественного выражения однородных с ней Ф. В. Допущенные к применению в РФ единицы – установлены для применения в стране в соответствии с законодательными актами. В 1960 г. на XI ГКМВ принята Международная система единиц (СИ). СРС 1: требования к единицам (закон «Об обеспечении единства изменений» )

Тема 2. Ф. В. , единицы Единицы СИ Основные Производные Физ. вел. Единица L длина м давление Па M масса кг скорость м/с T время с энергия Дж … … ? ? Размер единицы ФВ воспроизводится (хранится) средством измерений

Тема 2. Ф. В. , единицы ВНЕСИСТЕМНАЯ ЕДИНИЦА – не входит в принятую систему единиц. Внесистемные единицы по отношению к единицам СИ 1. допускаемые наравне с единицами СИ Тонна, час, минута, литр, градус Цельсия… 2. допускаемые к применению в специальных областях Астрономическая единица, световой год; диоптрия; электрон-вольт; киловатт-час; гектар… 3. временно допускаемые Морская миля, узел; карат ; оборот в секунду; бар… 4. устаревшие (недопускаемые) Миллиметр ртутного столба; ангстрем, микрон; центнер; лошадиная сила; калория

Тема 2. Ф. В. , единицы КРАТНАЯ (ДОЛЬНАЯ) ЕДИНИЦА – в целое число раз больше (меньше) системной или внесистемной единицы 1 км 1 МГц 1 МБк 1 нм 1 мкс

Тема 2. Ф. В. , единицы

Тема 2. Задания 1. Правильно : 4 10 -6 м = 4 мм 4 10 -6 м 2 = 4 мм 2 5 = 83 20 = 5, 5 3 = 3 5 1010 м 3 = 50 км 3 4 10 -6 м 3 = 4 мм 3 4 10 -8 Вт = 0, 4 мк. Вт 8 1014 Гц = 0, 08 ТГц 2. Единицы СИ : литр кельвин градус ом 3. Кратные единицы СИ : килокалория киловатт-час стерадиан тераджоуль аттограмм мегалитр 4. Основные единицы СИ : моль радиан кандела вольт 5. Исправьте ошибки : 10 С 2 КВт – час грамм минута 45 2 90 км/в час грамм люкс градус Цельсия литр 4 кг/м*с 3 гр/литр паскаль миллиметр фемтокулон эксаватт

Тема 2. Задания 6. Допускаются наравне с единицами СИ в любых областях: тонна гектар карат литр час паскаль 7. Временно допускаемые к применению внесистемные единицы : бар километр грамм кельвин м. миля люкс 8. Правильно : dim E = e dim T = t dim E = LM 2 T-2 dim m = M 9. Основное уравнение измерения: L = q [Q] Q = q [Q] q = [Q]2 L = q [L] dim = LT-1 dim F = MLТ 2 dim Q=Ll. Mm. Tt. Ii Nn. Jj q = Q + [Q] 10. Площадь участка равна 2 106 м 2, что соответствует 2 Мм 2 2 км 2 2000 км 2 0, 2 Мм 2 ______

«Наука начинается с того, как начинают измерять» Д. И. Менделеев Тема 3. Измерение физических величин 1. Измерение – это… 2. Классификация измерений: 3. 4. 5. 6. - статические и динамические - одно- и многократные - равно- и неравноточные - технические и эталонные - прямые, косвенные, совокупные и совместные - методом непосредственной оценки и сравнения (нулевой, дифференциальный, замещением, дополнением) - контактные и бесконтактные Мера Ф. В. Аттестация методик измерений. Шкалы измерений. Сфера гос. регулирования О. Е. И.

Тема 3. Измерение Ф. В. ? Измерить количество жидкости ? Измерить длину мера Q = q [Q]

Тема 3. Измерение Ф. В. ИЗМЕРЕНИЕ – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу Ф. В. , обеспечивающих нахождение соотношения измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины. (РМГ 29 -99) ИЗМЕРЕНИЕ – совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины. (Закон об О. Е. И. , 2008 г. ) Техническая сторона ? Цель ? Метрологическая суть Q = q [Q] СРС 2: - требования к измерениям (закон об О. Е. И. ), - сфера гос. регулирования обеспечения Е. И. ?

Тема 3. Измерение Ф. В. Виды измерений Статические Динамические Равноточные Неравноточные Многократные (статистические) Однократные Технические Прямые Методом непосредственной оценки нулевой Косвенные Совокупные Методом сравнения с мерой дифференциальный дополнением Эталонные (метрологические) Совместные Контактные замещением Бесконтактные

Тема 3. Измерение Ф. В. Прямое измерение – искомое значение ФВ получают непосредственно. Косвенное измерение – определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других ФВ, функционально связанных с искомой величиной. Совокупные измерения – проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях. Совместные измерения – проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними.

Тема 3. Измерение Ф. В. Метод непосредственной оценки – значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений. Метод сравнения с мерой – измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Мера Ф. В. – средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения ФВ одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью. Нулевой метод – результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля. Дифференциальный метод измерений – измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами. Метод измерений замещением – измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины. Метод измерений дополнением – значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению.

Тема 3. Измерение Ф. В. МЕТОДИКА (МЕТОД) ИЗМЕРЕНИЙ – совокупность конкретно описанных операций, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленными показателями точности. СРС 3: - аттестация методик измерений (закон об О. Е. И. ).

Тема 3. Измерение Ф. В. ШКАЛА ИЗМЕРЕНИЙ – отображение множества различных проявлений количественного или качественного свойства на принятое по соглашению упорядоченное множество чисел или условных знаков (обозначений). Наименований (классификации) для Ф. В. Порядка (рангов) Шкалы Разностей (интервалов) Отношений Абсолютные

Тема 3. Измерение Ф. В. ШКАЛА ИЗМЕРЕНИЙ – отображение множества различных проявлений количественного или качественного свойства на принятое по соглашению упорядоченное множество чисел или условных знаков (обозначений). Наименований (классификации) Порядка (рангов) Шкалы Разностей (интервалов) Отношений Абсолютные Атлас цветов Землетрясения, твердость Температура, время Масса, длина Относительные величины, коэффициенты

Тема 3. Измерение Ф. В. ШКАЛА ИЗМЕРЕНИЙ – отображение множества различных проявлений количественного или качественного свойства на принятое по соглашению упорядоченное множество чисел или условных знаков (обозначений). Наименований (классификации) Порядка (рангов) Шкалы Разностей (интервалов) Отношений Абсолютные неметрические шкалы

Тема 3. Задания 1. Единица измерения влияет на …. физ. величины размер числовое значение размерность вид измерений систему измерений метод измерений 2. Сфера гос. регулирования О. Е. И. : ветеринария строительство услуги почтовой связи промышленность здравоохранение ювелирное дело 3. Измерения одноименных величин в различных сочетаниях – это пример … измерения совместного косвенного непосредственного прямого совокупного дополнительного 4. Метрологическая суть измерения: получение числового значения сравнение с единицей измерения 5. Шкала отношений безразмерной величины наименований абсолютная порядка отношений применение технического средства получение требуемой точности разностей интервалов

Тема 3. Задания 6. Масса (в каратах) измеряется по шкале наименований разностей порядка рангов отношений абсолютной 7. Температура (в градусах Цельсия) измеряется по шкале наименований разностей порядка рангов отношений абсолютной 8. Взвешивание на электронных весах – это пример…. метода измерения: непоср. оценки сравнения (дополнением) сравнения с мерой (диффер. ) сравнения с мерой (нулевой) 9. Средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения Ф. В. одного или нескольких заданных размеров : эталон стандарт единица Ф. В. стандартный образец мера ______ 10. Одновременное измерение температуры и концентрации примеси для установления зависимости между ними – это пример …. измерения прямого косвенного совокупного совместного статического метрологического

50 300 2 = ……. = ……. 3 = ………

Тема 4. Погрешности измерений 1. Погрешность – это… 2. Истинное и действительное значение Ф. В. 3. Классификация погрешностей: - инструментальная, методическая и т. д. - случайная, систематическая, грубая - статическая и динамическая - абсолютная и относительная 4. СКО результата. 5. Точность, правильность, прецизионность, повторяемость, воспроизводимость. 6. Нормальный закон распределения результатов. 7. Интервальная оценка истинного значения. 8. Правило « 3 сигм» .

Тема 4. Погрешности измерений Погрешность измерения – отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины. Истинное значение Ф. В. неизвестно На практике используют действительное значение Ф. В. = ХИЗМ – ХД

Тема 4. Погрешности измерений Истинное значение – идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую Ф. В. Действительное значение – получено экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него. РМГ 29 -99 Принятое опорное значение – служит в качестве согласованного для сравнения и получено как: а) теоретическое или установленное, базирующееся на научных принципах; б) приписанное или аттестованное значение, базирующееся на экспериментальных работах какой-либо национальной или международной организации; в) согласованное или аттестованное значение, базирующееся на совместных экспериментальных работах какой-либо научной или инженерной группы; г) математическое ожидание измеряемой характеристики, т. е. среднее значение заданной совокупности результатов измерений (если а – в недоступны). ГОСТ 5727 -1 – 2002

Тема 4. Погрешности измерений Виды погрешностей измерений Инструментальная (погрешность средства измер. ) Методическая Случайная Абсолютная Из-за изменений условий измерения Систематическая Относительная Субъективная (личная) Грубая (промах) Статическая Динамическая

Тема 4. Погрешности измерений СЛУЧАЙНАЯ погрешность – изменяется случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях, проведенных с одинаковой тщательностью, одной и той же Ф. В. СКО результата Систематическая погрешность – остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той же Ф. В. = ХИЗМ – ХД АБСОЛЮТНАЯ погрешность – выражена в единицах измеряемой величины. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ погрешность – выражена отношением абсолютной погрешности измерения к действительному (измеренному) значению Ф. В. ГРУБАЯ ПОГРЕШНОСТЬ (ПРОМАХ) – погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда.

Тема 4. Погрешности измерений Показатели точности измерений Правильность Точность = ХИЗМ – ХД Близость систематической погрешности к 0 Повторяемость (сходимость) Близость погрешности к 0 Прецизионность Близость случайной погрешности к 0 СКО результата …в условиях повторяемости (сходимости) Воспроизводимость …в условиях воспроизводимости (ГОСТ Р ИСО 5725 -2002)

Тема 4. Погрешности измерений Показатели точности измерений Правильность – степень близости среднего значения, полученного на основании большой серии результатов измерений, к принятому опорному (действительному) значению. Прецизионность – степень близости друг к другу результатов измерений, полученных в конкретных условиях. Повторяемость (сходимость) – прецизионность в условиях, при которых результаты получены одним и тем же методом, в одной и той же лаборатории, одним и тем же оператором, с использованием одного и того же оборудования, в пределах короткого промежутка времени. Воспроизводимость – прецизионность в условиях, при которых результаты получены одним и тем же методом, на идентичных объектах, в разных лабораториях, разными операторами, с использованием различного оборудования.

Тема 4. Погрешности измерений Случайная погрешность Показатель точности Обнаружение Численная оценка Уменьшение Систематическая погрешность

Тема 4. Погрешности измерений Нормальный закон распределения результатов измерений p 2 3 Интервал Х t. Р Дов. вер-ть Р 1 0, 68 2 0, 95 3 0, 997 Правило « 3 сигм» : если то Х* – промах

Тема 4. Погрешности измерений Нормальный закон распределения результатов измерений Интервальная оценка истинного значения: p 2 (n 30) 3 Х (n 30) Значения t. Р, f Доверительная вероятность Р Интервал t. Р Дов. вер-ть Р 1 0, 68 2 0, 95 3 0, 997 Правило « 3 сигм» : если то Х*– промах n 0, 95 0, 99 2 6, 31 12, 7 63, 7 5 2, 13 2, 78 4, 6 10 1, 83 2, 26 3, 25 15 1, 76 2, 15 2, 98 20 1, 73 2, 09 2, 86 30 1, 7 2, 04 2, 75 1, 65 2 2, 58 0, 68 1 0, 85 0, 997 3

Тема 4. Задания 1. Стандартное отклонение (СКО), вычисленное по результатам измерения частоты: 50, 52, 48, 49, 51 Гц, равно …. Гц 4, 1 1, 6 1, 8 2, 0 2, 5 3, 4 _____ 2. Интервальная оценка истинного значения результата из. п. 1: (50, 0 …. ) Гц при Р=0, 95 4, 1 1, 6 1, 8 2, 0 2, 5 3, 4 _____ 3. Погрешность измерений по закономерности проявления: случайная систематическая инструментальная методическая субъективная относительная _____ 4. Значение, близкое к истинному и используемое для сравнения вместо истинного измеренное точное абсолютное действительное экспериментальное стандартное _____ 5. Степень близости среднего значения, полученного на основании большой серии результатов измерений, к принятому опорному (действительному) значению: правильность СКО прецизионность воспроизводимость сходимость точность _____

Тема 4. Задания 6. Погрешность измерений по причине возникновения: случайная систематическая инструментальная методическая субъективная абсолютная 7. Количественная оценка сходимости результатов: правильность СКО воспроизводимость повторяемость систем. погрешность точность __________ 8. Значение, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую Ф. В : измеренное точное абсолютное действительное истинное стандартное _____ 9. Количественная оценка правильности сходимость СКО воспроизводимость повторяемость 10. Формула для расчета систем. погрешности = Хд – Хизм = Хизм – Хд систем. погрешность точность __________

Тема 4. Задания 11. Формула для расчета сходимости = Хд – Хизм = Хизм – Хд _____ 12. В единицах измеряемой величины выражена … погрешность случайная абсолютная субъективная инструментальная методическая относительная _____ 13. По многократным измерениям термо-ЭДС определен доверительный интервал (16, 73 17, 27) м. В с вероятностью Р=0, 997. СКО среднего результата равно …. м. В 0, 27 0, 09 0, 81 0, 54 0, 135 0, 18 _____ 14. По многократным измерениям установлено, что содержание вещества в растворе (20, 5± 0, 5) % с вероятностью Р 1=0, 9. Содержание в-ва с Р 2=0, 95 составляет (20, 5 …. ) % 0, 4 0, 6 0, 9 0, 2 0, 3 0, 7 _____ 15. Количество измерений, которое необходимо выполнить, чтобы при вероятности Р=0, 95 и сходимости измерений =0, 1 мм обеспечить точность =0, 07 мм: 8 6 3 5 10 15 _____

Тема 5. СРЕДСТВА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ С. И. 1. Классификация средств изм. техники, их особенности: - мера, СО, изм. прибор - изм. установка, изм. система - изм. преобразователь, датчик… 2. Метрологические характеристики С. И. 3. Калибровка С. И. 4. Погрешности средств измерений: - абсолютная, относительная, приведенная - основная, дополнительная 5. Класс точности С. И.

Тема 5. Средства измерительной техники мера, стандартный образец Средства измерений изм. прибор Совокупность средств измерений Средства измерительной техники изм. установка изм. система изм. - вычислительный комплекс Измерительные устройства изм. преобразователь, датчик регистрирующее устройство Измерительные принадлежности вспомогательные средства (термостат, барокамера, противовибрационный фундамент, тренога) СРС 4: - Требования к средствам измерений, СО (закон об О. Е. И. ).

Тема 5. Средства измерительной техники СРЕДСТВО ИЗМЕРЕНИЙ – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу Ф. В. , размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени. СТАНДАРТНЫЙ ОБРАЗЕЦ – образец вещества (материала) с установленными по результатам испытаний значениями одной и более величин, характеризующих состав или свойство этого вещества (материала). ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР – средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, изм. преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких Ф. В. и расположенная в одном месте. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта с целью измерений одной или нескольких Ф. В. , свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ – техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи.

Тема 5. Средства измерительной техники МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ С. И. – характеристики свойств средства измерений, влияющие на результат измерений и на его погрешность. Калибровка С. И. – это совокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений. КЛАСС ТОЧНОСТИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ – обобщенная характеристика данного типа С. И. , как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность.

Тема 5. Средства измерительной техники МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ С. И. 1 2 3 4 5 6 7 8 Погрешность - разность значений между показанием СИ и действительным значением измеряемой величины Диапазон измерений область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые погрешности СИ Верхний и нижний предел измерений наибольшее и наименьшее значение диапазона измерений Цена деления разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы Чувствительность отношение изменения выходного сигнала СИ к вызывающему его изменению измеряемой величины Порог чувствительности наименьшее значение измеряемой величины, вызывающее заметное изменение показаний прибора Вариация разность между показаниями СИ в данной точке диапазона при плавном подходе к ней со стороны меньших и больших значений измеряемой величины. Функция преобразования функциональная зависимость между выходным и входным сигналом СИ

Тема 5. Средства измерительной техники Погрешность средства измерений Случайная Систематическая Абсолютная Статическая Относительная Основная Приведенная Дополнительная Класс точности Динамическая

Тема 5. Задания 1. Относительная погрешность вольтметра (пределы 0… 300 В) класса точности 1 в точке 150 В равна …. % 1 3 4 2 7, 5 0, 5 _____ 2. В цепь током 15 А включены четыре амперметра со следующими параметрами: Допускаемая погрешность Шкала, А = 1, 5 % 0 – 50 = 2, 5 % 0 – 30 = 0, 5 А 0 – 20 Класс точности 1, 0 , А -50 – 50 Заполните столбец и определите, какой из приборов точнее. 4. Измеряется мощность нагревателя по показаниям амперметра (шкала 0 – 5 А ) и вольтметра (шкала 0 – 30 В). Оба прибора класса точности 0, 5. Измеренная сила тока равна 3, 5 А, напряжение 24 В. Погрешность измерения мощности равна … Вт 0, 5 0, 8 1, 3 0, 95 84 72 _____ 5. Через резистор сопротивлением 10 Ом протекает ток 2, 5 А. Показание вольтметра 24, 5 В. Относительная погрешность равна …. % 1 3 4 2 7, 5 0, 5 _____

Тема 5. Задания 6. Класс точности цифрового частотомера 1. Диапазон измерения 0… 500 Гц. Результат измерения при показании прибора 200 Гц равен (200 2) Гц (200 5) Гц (200 6) Гц (200 1) Гц (200 4) Гц _____ 7. При испытаниях 2 -х манометров (шкала 0… 16 МПа) в точке 10 МПа получены следующие результаты: 1 манометр, МПа 10, 08 9, 97 10, 06 9, 98 9, 95 10, 08 2 манометр, МПа 10, 12 10, 05 10, 06 10, 09 10, 03 10, 10 а) Случайная погрешность (сходимость) 1 -го манометра равна … МПа 0, 034 10, 02 0, 060 0, 034 0, 02 0, 075 __________ б) Случайная погрешность (сходимость) 2 -го манометра равна … МПа 0, 034 10, 02 0, 060 0, 034 0, 02 0, 075 в) Систематическая погрешность (правильность) 1 -го манометра равна … МПа 0, 034 10, 02 0, 060 0, 034 0, 02 0, 075 _____ г) Систематическая погрешность (правильность) 2 -го манометра равна … МПа 0, 034 10, 02 0, 060 0, 034 0, 02 0, 075 _____

Тема 6. ЭТАЛОНЫ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН 1. Эталон единицы величины. Виды эталонов. 2. Передача размеров единиц Ф. В. от эталонов к рабочим С. И.

Тема 6. Эталоны единиц Ф. В. ЭТАЛОН ЕДИНИЦЫ ВЕЛИЧИНЫ – техническое средство, предназначенное для воспроизведения, хранения и передачи единицы величины. Неизменность Свойства эталона Воспроизводимость Сличаемость ПОВЕРКА, КАЛИБРОВКА, ГРАДУИРОВКА – определение градуировочной характеристики С. И. (зависимость между значениями величин на входе и выходе С. И. , полученная экспериментально) СРС 5: - требования к эталонам единиц величин (закон об О. Е. И. )

Тема 6. Эталоны единиц Ф. В. ЭТАЛОНЫ международный вторичный государственный первичный рабочий МЕЖДУНАРОДНЫЙ ЭТАЛОН принят по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕРВИЧНЫЙ ЭТАЛОН (НАЦИОНАЛЬНЫЙ) – обеспечивает воспроизведение, хранение и передачу единицы величины с наивысшей в РФ точностью, утверждается в установленном порядке и применяется в качестве исходного на территории РФ. ВТОРИЧНЫЙ ЭТАЛОН – получает размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы. РАБОЧИЙ ЭТАЛОН – предназначен для передачи размера единицы рабочим СИ (имеют разряды).

Тема 6. Эталоны единиц Ф. В. Система передачи размеров единиц Ф. В. от эталонов к рабочим С. И. Гос. эталон Эталоны 1 -го разряда Эталоны 2 -го разряда Эталоны n-го разряда Рабочие средства измерений

Тема 6. Эталоны единиц Ф. В. Институты-хранители государственных первичных эталонов (ГНМЦ) Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д. И. Менделеева (С-Петербург) Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений (Москва) ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» ФГУП «ВНИИОФИ» Сибирский государственный научноисследовательский институт метрологии (Новосибирск) ФГУП «СНИИМ» Уральский научно-исследовательский институт метрологии (Екатеринбург) ФГУП «УНИИМ» Научно-исследовательский институт физикотехнических и радиотехнических измерений (п. Менделеево) ФГУП «ВНИИФТРИ»

Тема 6. Эталоны единиц Ф. В. Реестр государственных эталонов Российской Федерации (более 130) № п/п Номер по реестру 1 ГЭТ 1 -98 2 ГЭТ 2 -85 3 ГЭТ 3 -2008 4 ГЭТ 4 -91 5 ГЭТ 5 -2003 6 ГЭТ 6 -95 7 ГЭТ 7 -69 8 ГЭТ 8 -82 9 ГЭТ 9 -82 10 ГЭТ 10 -81 11 ГЭТ 12 -91 Наименование государственного первичного эталона (ГПЭ) ГПЭ единицы времени-секунды, единицы частоты-Герца и национальной шкалы времени Институт-хранитель ГПЭ ФГУП "ВНИИФТРИ" ФГУП "ВНИИМ им. Д. И. Менделеева" ФГУП "ВНИИМ ГПЭ единицы массы (килограмма) им. Д. И. Менделеева" ФГУП "ВНИИМ ГПЭ единицы силы постоянного электрического тока им. Д. И. Менделеева" ГПЭ единицы силы света и светового потока непрерывного излучения ФГУП "ВНИИОФИ" ГПЭ единиц активности радионуклидов, потока и плотности потока ФГУП "ВНИИМ альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников им. Д. И. Менделеева" ФГУП "ВНИИМ ГПСЭ единицы массы радия им. Д. И. Менделеева" ГПЭ единиц экспозиционной дозы, мощности экспозиционной дозы и ФГУП "ВНИИМ потока энергии рентгеновского и гамма-излучений им. Д. И. Менделеева" ГПЭ единиц поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы бета- ФГУП "ВНИИМ излучений им. Д. И. Менделеева" ФГУП "ВНИИМ ГПЭ единиц потока и плотности потока нейтронов им. Д. И. Менделеева" ГПЭ единиц магнитной индукции постоянного поля, постоянного магнитного потока, отношения магнитной индукции переменного ФГУП "ВНИИМ поля к силе тока и отношения магнитного потока к магнитной им. Д. И. Менделеева" индукции ГПЭ единицы длины … … …

Поверочная схема для средств измерений удельной электрической проводимости жидкостей

Поверочная схема для средств измерений р. Н

Тема 6. Задания 1. Техническое средство, предназначенное для воспроизведения, хранения и передачи единицы величины мера образец хранитель стандарт эталон _____ 2. Калибровка вольтметра методом сравнения с показаниями эталонного прибора дала результаты: Поверяемый прибор, В Эталонный прибор, В при увеличении напряжения при уменьшении напряжения 1 1, 020 1, 990 2, 010 3 2, 980 2, 990 4 3, 975 3, 960 5 4, 950 , % 1, 025 2 , В 4, 975 , % Заполните столбцы и определите наибольшую относительную и приведенную погрешность, а также вариацию показаний прибора. 3. Нормативный документ, устанавливающий соподчинение С. И. , участвующих в передаче размера единицы от эталона рабочим средствам измерений методика поверки стандарт поверочная схема методика калибровки эталонная схема _______ 4. Виды эталонов величин государственный международный региональный вторичный рабочий запасной

Тема 6. Задания 4. Свойства эталонов неизменность единство постоянство сличаемость 6. Эталон передает рабочим С. И. точность измерения единицу величины точность сходимость размер величины размерность величины погрешность _______ 7. Класс точности цифрового частотомера 1. Диапазон измерения 0… 500 Гц. Результат измерения при показании прибора 200 Гц равен (200 …. ) Гц 2 5 1 4 6 3 2, 5 __ 8. Результаты поверки прибора из п. 7: Частота по поверяемому прибору, Гц 50 300 450 48, 5 Частота по эталону, Гц 200 202, 5 303, 5 444, 5 Оцените и обоснуйте годность прибора. 9. При поверке термометра класса точности 2, 5 (пределы 0… 100 С) были получены показания эталонных ртутных термометров : Поверяемые точки, С 0 20 40 60 80 100 Эталон, при повышении t, C 0, 1 22 41 57 79 98 Эталон, при понижении t, C 0 21 40 58 78 98 Оцените и обоснуйте годность прибора.

Тема 7. ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 1. 2. 3. 4. Четыре основы М. О. Органы и организации по М. О. , их основные задачи Сфера гос. регулирования, его формы Поверка С. И. , метрологические требования

Тема 7. Основы М. О. Метрологическое обеспечение – это установление и применение научных основ Метрология организационных основ Органы, институты, организации, осуществляющие деятельность по О. Е. И. правил и норм Фед. закон об О. Е. И. Нормативные документы технических средств Система гос. эталонов единиц ФВ Система передачи размеров единиц ФВ от эталонов к рабочим СИ система разраб-ки, постановки на произв-во и выпуска рабочих СИ Система испытаний, утверждения типа СИ необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений Система поверки СИ Система калибровки СИ Система стандартных образцов состава и свойств веществ (материалов) Система станд. справочных данных о физ. константах и свойствах в-в и материалов

Тема 7. Основы М. О. Организационные основы Метрологического обеспечения Органы и организации, осуществляющие деятельность по О. Е. И. в РФ Федеральные органы исполнительной власти - выработка государственной политики, - нормативно-правовое регулирование, - гос. метрологический надзор Научные метрологические институты (ГНМЦ) - научные исследования, - экспериментальные разработки, - содержание, применение гос. первичных эталонов единиц величин, - передача единиц величин ГСССД ГСВЧ (Гос. служба стандартных (Гос. служба времени, частоты и определения параметров вращения Земли) справочных данных о физических константах и свойствах в-в и материалов) ? Метрологические службы Государственные региональные центры метрологии (ЦСМ) - поверка средств измерений, - содержание и применение гос. эталонов единиц величин ГССО (Гос. служба стандартных образцов состава и свойств в-в и материалов)

Тема 6. Эталоны единиц Ф. В. Институты-хранители государственных первичных эталонов (ГНМЦ) Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д. И. Менделеева (С-Петербург) Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений (Москва) ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» ФГУП «ВНИИОФИ» Сибирский государственный научноисследовательский институт метрологии (Новосибирск) ФГУП «СНИИМ» Уральский научно-исследовательский институт метрологии (Екатеринбург) ФГУП «УНИИМ» Научно-исследовательский институт физикотехнических и радиотехнических измерений (п. Менделеево) ФГУП «ВНИИФТРИ»

ГНМЦ Закрепленный вид измерений Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (г. Москва) геометрические и электрические величины, давление, параметры электромагнитной совместимости Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д. И. Менделеева (г. Санкт- Петербург) длина и масса, механические, теплофизические, электрические, магнитные величины и др. Научно-исследовательский институт физикотехнических и радиотехнических измерений (Московская область) эталоны радиотехнических и магнитных величин, времени и частоты, акустических и гидроакустических величин, а также низких температур, твердости и др. Сибирский государственный научноисследовательский институт метрологии (г. Новосибирск) радиотехнические, электрические и магнитные величины Уральский научно-исследовательский институт метрологии (г. Екатеринбург) исследования по стандартным образцам состава и свойств веществ и материалов Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии (г. Казань) исследования расхода и объема веществ Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений (г. Иркутск) эталоны радиотехнических и магнитных величин, времени и частоты, акустических и гидроакустических величин, а также низких температур, твердости и др.

Тема 7. Основы М. О. Государственное регулирование обеспечения Е. И. Сфера государственного регулирования О. Е. И. (к измерениям установлены обязательные требования) 1. Здравоохранение 2. Ветеринарная деятельность 3. Охрана окружающей среды 4. Обеспечение безопасности при чрезвычайных ситуациях 5. Обеспечение безопасных условий и охраны труда 6. Производственный контроль за соблюдением требований пром. безопасности 7. Торговля и товарообменные операции, расфасовка товаров 8. Государственные учетные операции 9. Услуги почтовой связи 10. Оборона и безопасность государства 11. Геодезия и картография 12. Гидрометеорология 13. Банковские, налоговые и таможенные операции 14. Оценка соответствия пром. продукции и продукции других видов обязательным требованиям 15. Официальные спортивные соревнования, подготовка спортсменов высокого класса 16. Выполнение поручений суда, органов прокуратуры, гос. органов исполнительной власти 17. Мероприятия государственного контроля (надзора)

Тема 7. Основы М. О. Государственное регулирование обеспечения Е. И. Формы государственного регулирования О. Е. И. ? Утверждение типа стандартных образцов или типа средств измерений Государственный метрологический надзор ? Поверка средств измерений Метрологическая экспертиза Аттестация методик (методов) измерений Аккредитация юридических лиц и индивидуальных предпринимателей на выполнение работ и (или) оказание услуг в области О. Е. И.

Тема 7. Основы М. О. Государственное регулирование обеспечения Е. И. Государственный метрологический надзор Цель: проверка соблюдения обязательных требований в сфере государственного регулирования О. Е. И. Измерения (С. И. , методики, эталоны, С. О. ) Производство, продажа С. И. , эталонов, С. О. Расфасовка товаров

Тема 7. Основы М. О. Государственное регулирование обеспечения Е. И. Поверка средств измерений Поверка С. И. – это совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям. Метрологические требования – это требования к влияющим на результат и показатели точности измерений характеристикам (параметрам) измерений, эталонов единиц величин, стандартных образцов, С. И. , а также к условиям, при которых эти характеристики (параметры) должны быть обеспечены.