Введение В рыночной экономике конкурентоспособность выпускаемой продукции определяет жизнеспособность предприятия. n Качество продукции, работ и услуг - один из главных факторов, определяющий конкурентоспособность. n Стандартизация, взаимозаменяемость, метрология, технические измерения и сертификация продукции, работ и услуг - основные инструменты обеспечения качества. n Переход России к рыночной экономике определил новые правила для деятельности отечественных фирм, предприятий и организаций на внутреннем и внешнем рынке. n Право предприятий на самостоятельность не означает вседозволенность в решениях, а заставляет изучать, знать и применять принятые во всем мире «правила игры» . Международное сотрудничество по любым направлениям требует соответствия с международными и национальными нормами. n Законы РФ: «О защите прав потребителей» , «О стандартизации» , «О сертификации продукции и услуг» , «Закон о техническом регулировании» , «Об обеспечении единства измерений» - это необходимая правовая база в организации экономической деятельности России. n
n n Стандартизация, сертификация и метрология, как это было в плановой экономике СССР, не вписывались в современные условия работы, и тормозили интеграцию России в цивилизованное экономическое пространство. Примером тому служат условия вступления России в ГАТТ/ВТО. И наоборот, механическое перенесение зарубежного опыта в отечественные условия невозможно, но специалистам необходимо знать зарубежные стандарты и иметь достаточно широкий кругозор, чтобы правильно принимать решения, позволяющих производить продукцию и реализовать ее в России и за рубежом на должном уровне.
n n n Важна роль единства измерений в области различных форм собственности на законодательном уровне. Поэтому в России был принят Закон РФ «Об обеспечении единства измерений» . С принятием этого закона начался новый этап развития метрологии, который характеризуется переходом от административного принципа управления метрологической деятельностью к законодательной. Этот закон позволяет сохранить принцип государственного характера метрологического дела и значительную степень гармонизации российской системы измерений с международной практикой. Это выражается, что в России действуют не только государственные метрологические организации, но и службы юридических лиц, а также коммерческие метрологические службы.
n n n Стандартизация, сертификация и метрология неразрывно связаны между собой. Изучение этих дисциплин в одном учебном курсе дает более полное представление о важности каждого из этих направлений деятельности. Стандартизация, сертификация и метрология помогают становлению рыночной экономики в России. Стандартизация, сертификация и метрология развивают внешнеэкономическую деятельность предприятий на современной цивилизованной основе. Стандартизация, сертификация и метрология обеспечивают условия, необходимые для присоединения России к международным системам сертификации и участия России во Всемирной торговой организации (ВТО), что должно положительно сказаться на экспортной деятельности российских предприятий.
Лекция № 1. Общие сведения о метрологии. 1. 1 Основные понятия и определения n n n Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Слово метрология произошло от греческого «метро» - мера, «логос» - учение. Современная метрология включает три составляющие: Теоретическая метрология – разработка фундаментальных основ метрологии. Законодательная метрология – установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и точности измерений. Прикладная метрология – решает вопросы практического применения теоретической и законодательной метрологии.
n n Развитие человеческого общества, его деятельность всегда была связана с измерениями. Человек на каждом шагу встречается с такими измерениями величин как длина, объем, вес, время и др. Измерения - основа научно-технических знаний. Измерения имеют первостепенное значение для учета материальных ресурсов и планирования, для внутренней и внешней торговли, для обеспечения качества продукции, взаимозаменяемости узлов и деталей и совершенствование технологии, для обеспечения безопасности труда и других видов человеческой деятельности.
n n Метрология имеет большое значение для прогресса естественных и технических наук, так как повышение точности измерений – одно из средств совершенствования путей познания природы человеком, открытий и практического применения точных знаний. Для обеспечения научно-технического прогресса метрология должна опережать в своем развитии другие области науки и техники, ибо для каждой из них точные измерения являются одним из путей их совершенствования.
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ МЕТРОЛОГИИ n n n n Установление единиц физических величин, государственных эталонов и образцовых средств измерений. Разработка теории, методов и средств измерений и контроля. Обеспечение единства измерений. Разработка методов оценки погрешностей, состояния средств измерения и контроля. Разработка методов передачи размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим средствам измерений. С каждым новым поколением технических, особенно электронных устройств растут требования к точности измерений их параметров и характеристик. Например, очень высокие требования предъявляются к ракетнокосмической технике. Погрешность измерения удельного импульса тяги в 10 секунд приводит к отклонению головной части ракеты до 100 метров. Измерения должны проводиться за доли секунды, иногда за сотые и тысячные доли секунды в технологических процессах.
n n Метрология по обеспечению единства и точности измерений включает ряд общих правил и норм, которыми необходимо руководствоваться каждому кто соприкасается с измерениями, но прежде всего эти знания необходимы специалистам – метрологам, на которых возлагаются наиболее трудные операции по обеспечению единства измерений. Говорят: «Можно знать много, но не знать самое нужное» . Высококвалифицированный метролог должен знать очень много и знать самое нужное, чтобы уметь организовать и на должном уровне обеспечить выполнение работы по метрологическому обеспечению сложных технических устройств. В связи с рыночными отношениями и конкуренцией производителей, возрастает интерес к деятельности специалистов-метрологов, чтобы обеспечить повышение уровня качества и надежности.
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МЕТРОЛОГИИ n n Метрология как наука и область практической деятельности зародилось в древности. Основой древнерусской системы мер времени, длины, объема и массы послужила тщательно разработанная система древнеегипетских мер. В то же время русская система мер имела свою национальную «окраску» . На всем пути развития человеческого общества измерения были основой взаимоотношений людей между собой, с окружающими предметами, природой. При этом вырабатывались единые представления о размерах, формах, свойствах предметов и явлений, а также правила и способы их сопоставления. Долгое время разобщенность территорий и населяющих их народов обуславливала индивидуальность этих правил и способов. Поэтому для определения значений неизвестных величин при измерениях появилось множество единиц. Эти «единицы» и их размеры в древние времена чаще всего определялись тем, что было «по руками и ногами» .
n n For example: Единица веса драгоценных камней - карат, что в переводе с языков древнего юговостока означает «семя боба» , «горошина» ; Единица аптекарского веса – гран, что в переводе с латинского означает «зерно» . В Англии в 1324 году в качестве единицы длины был дюйм – как длина 3 -х ячменных зерен, вынутых из средней части колоса и представленных одно к другому своими концами. В Англии ввели в 1895 году «промышленный дюйм» - 2, 539978 см.
n n На Руси основными единицами длины были пядь и локоть, причем пядь служила основной древнерусской мерой длины и означала расстояние между концами большого и указательного пальца взрослого человека. Позднее, когда появилась другая единица аршин – пядь (1/4 аршина)постепенно вышла из употребления. Мера локоть пришла к нам из Вавилона и означала расстояние от сгиба локтя до среднего пальца руки (иногда сжатого кулака или большого пальца). Особой русской мерой была сажень, равная 3 локтям (около 152 см) и косая сажень (248 см. ).
n n n В 1840 году во Франции вводится метрическая система мер. Идея построения системы измерений на десятичной основе принадлежит французскому астроному Г. Мутону, жившему в 17 веке. Позже было предложено принять в качестве единицы длины одну сорокамиллионную часть земного меридиана. На основе единственной единицы – метра – строилась система, получившая название метрической. С развитием науки и техники требовались новые измерения и новые единицы измерений, что стимулировало в свою очередь совершенствование фундаментальной и прикладной метрологии.
n n n Первоначально прототип единиц измерений искали в природе, исследуя макрообъекты и их движение. Так, секундой стали считать часть периода обращения Земли вокруг оси. Затем поиски переместились на атомный и внутриатомный уровень. В 1983 году было принято новое определение метра - это длина пути, проходимого светом в вакууме. За 1/ 299792458 секунды = за 299792458 долю секунды. Это стало возможным после того, как света в вакууме (299792458 м/с) метрологи приняли в качестве константы. Интересно отметить, что теперь с точки зрения метрологических правил метр зависит от секунды. В 1988 году на международном уровне были приняты новые константы в области измерений электрических единиц и величин. На этих примерах видно, что метрология как наука динамично развивается.
1. 2 Физические свойства, величины и шкалы n n Все объекты окружающего мира характеризуются своими свойствами. Свойство – философская категория, выражающая такую сторону объекта(явления процесса), которая обуславливает его различие или общность с другими объектами (явлениями, процессами) и обнаруживается в его отношениях к ним. Свойство – категория качественная. Для количественного описания различных свойств, процессов и физических тел вводится понятие величины. Величина – это свойство чего-либо. Что может быть выделено среди других свойств и оценено тем или иным способом, в том числе и количественно. Величина не существует сама по себе, она имеет место лишь постольку, поскольку существует объект со своими свойствами, выраженными данной величиной.
n Какие бывают величины?
n n n n Величины можно разделить на 2 вида: реальные и идеальные. Идеальные величины главным образом относятся к математике и являются обобщением (моделью) конкретных реальных понятий. Реальные величины делятся на физические и не физические величины. Физическая величина в общем случае может быть определена как величина, свойственная материальным объектам (процессам, явлениям), изучаемым в естественных (физика, химия) и технических науках. К нефизическим следует отнести величины, присущие общественным (нефизическим) наукам - философии, социологии, экономике и. т. д. Физические величины целесообразно разделять на измеряемые и оцениваемые. Измеряемые физические величины могут быть выражены количественно в виде определенного числа установленных единиц измерения. ФВ, для которых по тем или иным причинам не может быть введена единица измерения, могут быть только оценены. Величины оценивают при помощи шкал.
n n Физические величины классифицируются по различным отдельным группам. I. По видам явлений ФВ делятся на следующие группы: а) Вещественные, т. е описывающие физические и физикохимические свойства веществ, материалов и изделий из них. К этой группе относятся пассивные элементы (R, C, L и др. ). Для их измерения необходимо использовать вспомогательные источники энергии, с помощью которого формируется сигнал измерительной информации. При этом пассивные ФВ преобразуются в активные. Которые и измеряются. б) Энергетические. К ним относятся: I, U, P, энергия – эти величины называют активными. Они могут быть преобразованы в сигналы измерительной информации без использования вспомогательных источников энергии. в) Характеризующие протекание процессов во времени. К этой группе относятся различного рода спектральные характеристики, корреляционные функции и др.
II. По принадлежности к различным группам физических процессов ФВ делятся на: n n n а) пространственно-временные; б) механические; в) тепловые; г) электрические; д) магнитные; е) акустические; ж) световые; з) физико-химические; и) ионизирующих излучение; к) атомной и ядерной физики. III. По степени условной независимости от других величин ФВ делятся на основные и вспомогательные. В настоящее время в системе СИ используется 7 физических величин, выбранных в качестве основных и 2 -х вспомогательных.
Таблица Основных физических величин
Таблица Кратные и дольные единицы ФВ
n n n V. По наличию размерности ФВ делятся на : а) размерные; б) безразмерные Совокупность чисел Q, отображающая различные по размеру однородные величины, должны быть совокупностью именованных чисел. Это именование является единицей ФВ или ее доли. Единица физической величины [ Q] – это ФВ фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное 1, применяется для количественного выражения однородных ФВ. Значение величины Q – это оценка ее размера в виде некоторого числа принятых для нее единиц. Числовое значение физической величины q – отвлеченное число, выражающее отношение значения величины к соответствующей единицы данной ФВ.
Основное уравнение измерения n n n Суть простейшего измерения состоит в сравнении ФВ Q с размерами выходной величины регулируемой многозначной меры q [Q]. В результате сравнения устанавливают, что измерение – познавательный процесс, заключающийся в сравнении путем физического эксперимента данной ФВ с известной ФВ, принятой за единицу измерения. Q= q [Q] В практической деятельности необходимо проводить измерения различных величин, характеризующих свойства тел. Веществ, явлений и процессов. Некоторые свойства проявляются только качественно, другие – количественно. Так появляются шкалы измерений этих свойств. Шкала измерений количественного свойства является шкалой ФВ.
Различают 4 основных типов шкал измерений 1. Шкала наименований (шкала классификация) Используется для измерения значений качественных признаков. Значением такого признака является наименование класса эквивалентности, к которому принадлежит рассматриваемый объект. Примерами значений качественных признаков являются названия государств, цвета, марки автомобилей и т. п. Примером могут служить распространенные атласы цветов, предназначенные для идентификации цвета.
2. Шкала порядков (шкала рангов) Примеры: n шкала вязкости; n 12 – бальная шкала Бофорта для измерения силы морского ветра; n Шкала Мооса для определения твердости минералов, которая содержит 10 реперных точек. n 1 - тальк n 2 - гипс n 3 - кальций n 4 - флюорит n 5 - апатит n 6 - ортоклаз n 7 - кварц n 8 - топаз n 9 - корунд n 10 -алмаз
Шкала вязкости моторного масла по "SAE" n n "SAE" (Society of Automotive Engineers - Ассоциация автомобилестроителей) - важнейшая из характеристик, говорящая о способности масла сохранять рабочую вязкость в конкретном диапазоне температур. Буква "W", стоящая между двумя числами, произошла от английского слова "WINTER" - зима. Число, стоящее перед ним, говорит о применимости масла в области низких температур. Чем меньше это число, тем при более низких температурах вязкость масла удовлетворяет эксплуатационным требованиям. Число, стоящее за буквой "W" говорит о применимости масла в области высоких температур. Чем больше это число, тем при более высоких температурах масло сохраняет требуемую вязкость.
3. Шкала интервалов (шкала разностей) n n Шкала интервалов состоит из одинаковых интервалов, имеет единицу измерения и произвольное выбранное начало – нулевую отметку. К таким шкалам относятся летоисчисление по различным календарям, температурные шкалы Цельсия, Фаренгейта и Реомюра.
4. Шкала отношений n Абсолютная шкала (она же Шкала отношений) n n это интервальная шкала, в которой присутствует дополнительное свойство — естественное и однозначное присутствие нулевой точки. Пример: число людей в аудитории. В шкале отношений действует отношение "во столько-то раз больше". Это единственная из четырёх шкал имеющая абсолютный ноль. Нулевая точка характеризует отсутствие измеряемого качества. Данная шкала допускает преобразование подобия (умножение на константу). Определение нулевой точки — сложная задача для психологических исследований, накладывающая ограничение на использование данной шкалы. (Есть шкала депрессии А. Т. Бека. Предложена А. Т. Беком в 1961 г. и до настоящего времени широко применяется в клинических исследованиях. ) n С помощью таких шкал могут быть измерены масса, длина, сила, стоимость (цена). Пример: шкала Кельвина (температур, отсчитанных от абсолютного нуля, с выбранной по соглашению специалистов единицей измерения — Кельвин).
Скачать презентацию Введение В рыночной экономике конкурентоспособность выпускаемой продукции определяет
Введение Лекция 1.ppt