МЕТРОЛОГИЯ стандартизация и сертификация Доцент каф Менеджмент Первышина

МЕТРОЛОГИЯ, стандартизация и сертификация Доцент каф. «Менеджмент Первышина производственных и социальных технологий» Екатерина Петровна 2013 г.

МЕТРОЛОГИЯ – это наука об _______, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения _____________ МЕТРОЛОГИЯ Теоретическая Прикладная ________

Тема 1. Метрическая система мер

История метра 1795 г. – Метрическая система мер впервые введена во Франции. 1 метр Одна десятимиллионная часть четверти парижского меридиана от Северного полюса до экватора. 20 мая 1875 г. – в Париже подписана «МЕТРИЧЕСКАЯ КОНВЕНЦИЯ» – первый международный договор направленный на обеспечение единства единиц измерений и эталонов в разных странах (17 стран). 1889 г. – изготовлен международный эталон метра из сплава: 90 % платины и 10 % иридия. Этот эталон хранится в Международном бюро мер и весов (г. Севр, Франция), хотя больше по своему первоначальному назначению не используется. 1960 г. – XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла стандарт, который впервые получил название «Международная система единиц (СИ)» . 1 метр Расстояние, равное 1650763, 73 длины волны в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2 p 10 и 5 d 5 атома криптона. 1983 г. - XVII Генеральная конференция по мерам и весам приняла новое определение метра, действующее до сих пор: Расстояние, которое в вакууме проходит свет за 1/299 792 458 секунды. 1 метр

Метрическая система мер СГС МКС СИ (с 1960 г. ) ГОСТ 8. 417 – 2002 МЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА – общее название международной десятичной системы единиц, основанной на использовании _________ Метрическая система мер в России Допущена к применению в (необязательном порядке) законом от 4 июня 1899 г. Проект закона разработал Д. И. ______. В качестве обязательной введена декретом Временного правительства от 30 апреля 1917 г. и постановлением СНК СССР от 21 июля 1925 г.

Международная система единиц § § § Принята в 19___ г. на XI Генеральной конференции по мерам и весам. В России Международная система единиц действует с 1 января 1963 г. Система состоит из _____ основных единиц и _______ производных. Единицы SI Основные Производные

Кратные и дольные единицы греч. лат. итал. дат.

Задачи Как с помощью двух мер – 50 см и 30 см отмерить 10 см проволоки? Проведен эксперимент, в ходе которого при помощи поверяемого амперметра выполнено измерение эталонного тока 10 А. Измеренное значение составило 9, 85 А. Определите относительную погрешность выполненного измерения.

Задание для самостоятельной работы по теме 1 Решить тест № 1 (следует использовать ГОСТ 8. 417 «Единицы величин» )

Задачи мг 50 см 2 т 3 = ……. 3 м 2 = ……. мл м 2 = ……… г мм 2 кг л м 3 га

B А С Расположите манометры в порядке: 1) увеличения измеряемого давления 2) увеличения точности D

Тема 2. Система обеспечения единства измерений

Единство измерений ЕДИНСТВО ИЗМЕРЕНИЙ – состояние измерений, при котором: ь результаты измерений выражены в _____________________________, ь показатели точности измерений не выходят за _______________________________ Единство измерений ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ Технические основы üЗакон об ОЕИ üНормативные документы (ГОСТы, МИ, ПР, Р и пр. ) üВоспроизведение единиц величин üПоверка / калибровка средств измерений üУтверждение типа средств измерений… Организационные основы üОрганизации, осуществляющие деятельность по ОЕИ

Измерения в сфере государственного регулирования ОЕИ (статья 1 ФЗ) 1) осуществление деятельности в области ______________ 2) осуществление ______________ деятельности 3) осуществление деятельности в области охраны ___________ 4) осуществление деятельности по обеспечению безопасности при _______________________________ 5) выполнение работ по обеспечению безопасных условий и __________ 6) производственный контроль за соблюдением установленных законодательством РФ требований промышленной безопасности к эксплуатации _______________________ 7) ________ и товарообменные операции, ___________ товаров 8) государственные __________ операции 9) оказание услуг _______________________________ 10) оборона и ___________________ государства 11) геодезической и ____________________ деятельность 12) деятельность в области гидрометеорологии 13) …. .

Формы государственного регулирования ОЕИ (статья 11 ФЗ) Утверждение _______ стандартных образцов, средств измерений Государственный метрологический ________ средств измерений Метрологическая _______________ методик (методов) измерений _________ юридических лиц и индивидуальных предпринимателей на выполнение работ и (или) оказание услуг в области О. Е. И.

Поверка средств измерений (статья 13 ФЗ) ПОВЕРКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ – это совокупность операций, выполняемых в целях ____________________ средств измерений метрологическим требованиям. Метрологические требования – это требования к ___________________________________ характеристикам (параметрам) измерений, эталонов единиц величин, стандартных образцов, СИ, а также к ______________________________ Результат поверки _____________

Калибровка средств измерений (статья 18 ФЗ) КАЛИБРОВКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ – совокупность операций, выполняемых в целях определения ___________________________ средств измерений Результат калибровки ______________

Эталонная база единиц величин ЭТАЛОН ЕДИНИЦЫ ВЕЛИЧИНЫ – техническое средство, предназначенное для ___________________________________ Эталоны применяют при поверке, калибровке и градуировке средств измерений Свойства эталона Неизменность _______________________________ эталон - обеспечивает воспроизведение, хранение и передачу единицы величины с наивысшей в РФ точностью, утверждаемый в этом качестве в установленном порядке и применяемый в качестве исходного на территории РФ

Эталонная база единиц величин Государственные научные метрологические институты Росстандарт Около 150 ФГУП «ВНИИМ им. Менделеева» - 53 ФГУП «ВНИИФТРИ» - 45 ФГУП «ВНИИОФИ» - 23 ФГУП «УНИИМ» - 9 … Центры стандартизации и метрологии Росстандарта – 344 Росстандарт Минобороны РФ 400 Метрологическая служба Минобороны - 56 Более 70 тысяч Рабочие средства измерений (более 1, 5 млрд. )

Организационные основы ОЕИ Органы и организации, осуществляющие деятельность по ОЕИ в РФ (глава 7 ФЗ) Правительство РФ Международные организации РОССТАНДАРТ МКМВ МОЗМ ИСО МЭК ИМЕКО Гос. метрологическая служба Гос. научные метрологические институты (ГНМИ) Гос. региональные центры метрологии (ЦСМ) Метрологические службы ЮЛ ГСВЧ ГССО ГСССД

Государственные метрологические научные институты Институты-хранители государственных первичных эталонов Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (Москва) Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д. И. Менделеева (С-Петербург) Всероссийский научно-исследовательский институт физикотехнических и радиотехнических измерений (п. Менделеево Московской области) Всероссийский научно-исследовательский институт оптикофизических измерений (Москва) Уральский научно-исследовательский институт метрологии (Екатеринбург) Сибирский научно-исследовательский институт метрологии (Новосибирск) Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии (Казань)

Задание Какая разница в результатах измерений (показания приборов): U = 25, 3 В U = 25, 300 В

Задание При поверке вольтметра класса точности 0, 5 с пределом измерения 500 В были получены показания эталона: Поверяемый прибор, В Эталонный прибор, В 100 99, 4 200, 7 300 299, 2 400, 8 500 499, 5 Годен ли прибор?

Задание для СР 1. Расшифруйте аббревиатуру СИ (SI) 2. Каковы особенности п. 1 3. Исправьте ошибки : температура 200 К энергия 20 КВт-час теплоемкость 0, 4 дж/кг*сек плотность 3 гр. /литр 4. Выразите в указанных единицах 4 10 -5 м 2 = … мм 2 = …. см 2 5 = … 8 1010 Гц = …. . ГГц = … ТГц

Задание для самостоятельной работы по теме 2 1. Изучить Закон об ОЕИ 2. Решить тест № 2

«Нельзя управлять тем, чего нельзя измерить» Тема 3. Измерение физических величин ИЗМЕРЕНИЕ – это Требования к средствам измерений – ФЗ об ОЕИ

Виды измерений По условиям точности измерений: • равноточные • ____________ По числу измерений: • однократное • _____________ По характеру изменения измеряемой величины: • статическое • _____________ По отношению к основным единицам: • абсолютное • _____________ РМГ 29 -99, п. 5 По способу получения результата: • прямое • _____________ • совокупные • совместные По точности оценки погрешности: • технические • _____________

Методы измерений По способу сравнения с единицей непосредственной оценки Метод измерений сравнения с ______ нулевой замещения дифференциальный МЕРА ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ – средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) ____________ ФВ одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой _______________ По условиям измерения Метод измерений контактный

Шкалы измерений ШКАЛА ИЗМЕРЕНИЙ – упорядоченная совокупность значений физической величины, служащая исходной основой для _______________ Пример - Международная температурная шкала, состоящая из ряда реперных точек, значения которых приняты по соглашению между странами Метрической Конвенции и установлены на основании точных измерений Измерительные шкалы Метрические Наименований (классификации) Порядка (рангов) Интервалов (разностей) Отношений Абсолютная

Задание: определить тип шкалы 1. Твердость по шк. Мооса 2. Твердость по шкале Бринелля 3. Длина 4. Темперамент 5. Сила ветра по шк. Бофорта 6. Температура по шк. Кельвина 7. Температура по шк. Цельсия 8. Температура по шк. Фаренгейта 9. Время 10. Масса 11. Коэффициент линейного расширения 12. Цвет (атлас цветов)

Основное уравнение измерения Q = q [Q] Основное уравнение измерения _________________ – количественная определенность физ. величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу ________________ – физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное 1, и применяемая для количественного выражения однородных с ней величин _________________ – число, входящее в значение величины

Задача При измерении электрического напряжения вольтметром класса точности 1, 5 с диапазоном измерения от 0 до 100 В прибор показал 75, 0 В. Погрешность градуировки шкалы составляет + 2 В. Результат измерения следует представить в виде … • (73, 0± 1, 5) В • (75± 2) В • (73± 2) В Правила округления результатов измерений – см. далее

Правила округления результатов измерений 1. Погрешность результата измерения указывается двумя значащими цифрами, если первая из них равна 1 или 2, и одной — если первая цифра равна 3 или более. 2. Результат измерения округляется до того же десятичного знака, которым оканчивается округленное значение абсолютной погрешности. Если десятичная дробь в числовом значении результата измерений оканчивается нулями, то нули отбрасываются до того разряда, который соответствует разряду числового значения погрешности. 3. Если цифра старшего из отбрасываемых разрядов меньше 5, то остальные цифры числа не изменяются. Лишние цифры в целых числах заменяются нулями, а в десятичных дробях отбрасываются. 4. Если цифра старшего из отбрасываемых разрядов больше или равна 5, но за ней следуют отличные от нуля цифры, то последнюю оставляемую цифру увеличивают на единицу. 5. Если отбрасываемая цифра равна 5, а следующие за ней цифры неизвестны или нули, то последнюю сохраняемую цифру числа не изменяют, если она четная, и увеличивают на единицу, если она нечетная. 6. Округление производится лишь в окончательном ответе, а все предварительные вычисления проводят с одним-двумя лишними знаками.

Задание для самостоятельной работы по теме 3 Решить тест № 3 (следует использовать РМГ 29 -99 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕЖГОСУДАРСТВЕННОЙ СТАНДАРТИЗАЦИИ «МЕТРОЛОГИЯ. Основные термины и определения» )

Тема 4. Погрешности измерений

РМГ 29 -99, п. 9 ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ – это ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ – это

Классификация погрешностей измерений РМГ 29 -99, п. 9 По источнику (причине) возникновения Методическая Из-за изменений условий По характеру проявления при повторных измерениях Случайная Грубая (промах) По изменению во времени Статическая По форме представления Абсолютная Показатели точности

Классификация погрешностей средств измерений По условиям применения Основная По характеру проявления при повторных измерениях По изменению во времени По форме представления Приведенная

________________________ - это обобщенная характеристика данного типа средств измерений, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. ( 1 1, 5 2 2, 5 4 где n = 0, 1, -1, 2, -2 5 6 ) 10 n и т. д. Предел допускаемой погрешности – это наибольшее значение погрешности средств измерений, устанавливаемое нормативным документом для данного типа средств измерений, при котором оно еще признается _________________________________

Чему равно измеряемое напряжение? Чему равна сила тока?

Номинальная частота 50 Гц. Класс точности 2. Чему равна измеряемая частота?

Чему равно измеряемое сопротивление?

Чему равна измеряемая сила тока?

Определите погрешности вольтметров при напряжении 10 В Конечное значение диапазонов измерений: 0 - 1, 5 / 3 / 7, 5 / 15 В. Класс точности: 0, 5

Задание для самостоятельной работы по теме 4 Решить тест № 4 (следует использовать РМГ 29 -99, ГОСТ Р ИСО 5725 -1 -2002)