— (мера и логос — наука об измерениях) это наука об измерениях методах и средствах обеспечения их единства, и способах достижения требуемой точности.
Основные термины и определения приведены в Рекомендациях по межгосударственной стандартизации РМГ 29-99 «ГСИ. Метрология. Основные термины и определения» введены в действие 1 января 2001г. Рекомендуются к применению во всех видах документации: научно-технической, учебной и справочной литературе по метрологии.
Измерение физической величины — Совокупность операций по применению технических средств, хранящих единицу физической величины, обеспечивающее нахождение соотношений в явном или не явном виде измеряемой величины с её единицей и получение значения этой величины.
Принцип измерений — Физическое явление или эффект положенный в основу измерений.
Метод измерений — Прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.
Направление развития современной метрологии
Современная метрология включает 3 составляющие:
Законодательную, , Фундаментальную, , Практическую.
1) Законодательная метрология
2) Фундаментальная (научная, теоретическая) метрология —
3) Практическая или прикладная метрология
Физические величины и единицы их измерений
Физическая величина — это свойство общее в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальные для каждого объекта.
Единица физической величины — это физическая величина, которой по определению задано значение равное единице или такое её значение, которое принимают за основание для сравнения с ним физических величин того же рода при их количественной оценке.
Размер физической величины — это количественное содержание в данном объекте свойства соответствующего понятию физическая величина.
X=q(x) q-числовое значение Х
Данное уравнение называют основным уравнение измерения.
Измерение — это познавательный процесс, заключающийся в сравнении путем физического эксперимента данной физической величины с физической величиной принятой за единицу измерения.
История и состояние современной метрологии в России
... метрологию как науку об измерениях; рассмотреть историю развития метрологии в России; изучить состояние современной метрологии в России; рассмотреть перспективы развития метрологии в Росси. Объект курсовой работы - наука метрология. Предмет курсовой работы - состояние и перспективы метрологии. ...
В практической деятельности необходимо измерять различные физические объекты, обладающие неограниченным числом свойств, проявляющихся бесконечным разнообразием. Среди множества специфических проявлений есть несколько общих, наиболее важными являются проявления в отношении:
1) Эквивалентности
2) Порядка
3) Аддитивности
Основные типы шкал
Шкала (с латыни — лестница) — в метрологии шкала имеет 2 различных значения, во-первых шкалой называют устройство отсчета — шкала средство измерений, во-вторых шкалу называют — порядок определения и обозначения всевозможных определений всевозможных проявлений конкретного свойства объектов измерений (В этом значении используют термин шкала измерений).
Различают 5 основных типов шкал:
1) Шкала наименований (Шкала классификации)
2) Шкала порядков (Шкала рангов)
3) Шкала интервалов (Шкала разностей)
4) Шкала отношений
5) Абсолютная шкала
наименований и порядка
интервалов и отношений
Системы физических величин и единиц их измерений
Физические величины, единицы которых устанавливают независимо от других величин в системе, называют основными величинами, а их единицы основными единицами . Все остальные величины и единицы определяют через основные и называют их производными. Совокупность выбранных основных и производных единиц называю системой единиц. Математическое выражение, отображающее связь физической величины с основными величинами системы в котором коэффициент пропорциональности принят равным единице, называют размерностью. Размерности основных физических величин обозначают прописными буквами.
Dim l = L
Dim t = T
Среди производных физических величин особое место занимают такие для, которых все показатели размерности в формуле обращаются в 0. Эти величины называют безразмерными.
Понятия безразмерности широко используется при проверке правильности сложных расчетных формул, выяснении зависимости между величинами.
Классификация и основные характеристики измерений
Классификация измерений:
1) Классификация — представляет условное группирование, по заданным признакам осуществляемое с определенной целью. Диктуется определёнными потребностями теории и практики, и обуславливается удобством при разработке методик выполнения измерений и обработке результата. Измерение классифицируется по раду признаков.
2) Прямые — Целью такого деления является удобство выделения методологических погрешностей измерений возникающих при определении результатов измерений, при которых искомое значение искомой величины определять непосредственно в сравнении с мерой этой величины. Q=X, Q- Искомое, Х — полученное.
Косвенные — Искомое значение определят на основании результатов прямых измерений других физических величин связанных с искомой известной функциональной зависимостью. Q=F(X 1 , X2 , X3 …Xn)
Совокупные — При которых проводят измерение нескольких однородных величин с определение искомой величины. Число уравнений системы не должно быть меньше числа искомых величин.
Совместные — измерения при которых проводятся измерения неоднородных физических величин с целью нахождения зависимости между ними.
3) Статические — измерения проводят при статическом постоянстве измеряемой величины.
Динамические — измерения в процессе которых измеряемая величина изменяется.
4) Однократные — при которых число измерений равно числу измеряемых величин.
Многократные — при которых число измерений превышает число измеряемых величин n/m, n>=3
5) Абсолютные — при которых результат измерения основывается на прямых измерениях одной или нескольких величин или использовании физических констант. является производные величины в прямом соответствии с ее размерностью (Измерение основой величины может быть только абсолютным.
Относительные — отношение величины к однородной величине играющей роль единицы или измерении величины по отношению к однородной величине принимаемой за исходную.
6) Максимальная точность — Достижимой при существующем уровне техники (эталонные измерения, измерения физических констант).
Технические — в которой погрешность результата определяется характеристиками средств измерений.
Методы и принципы измерений
Принцип измерений — это совокупность физических явлений, на которых основаны измерения.
Метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой , Мера — средство измерений предназначенная для воспроизведения физической величины заданного размера.
метрология стандартизация контроль качество
|
Метод |
Определение |
|
|
Непосредственной оценки |
Метод измерений, в котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. (Характеризуется тем, что человеку, осуществляющему, измерения не требуется каких-либо вычислений кроме умножения показаний прибора на некоторую постоянную величину) |
|
|
Метод сравнения с мерой |
Метод измерения в котором измеряемую величину сравнивают с величиной воспроизводимой мерой. |
|
Дифференциальный метод — Метод сравнения с мерой в котором на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известная величина воспроизводимая мерой. Сущность дифференциального метода — это замещение.
Нулевой метод — характеризуется как метод сравнения с мерой в котором результирующий эффект воздействия на прибор сравнения доводят до 0.
Совпадение — Метод сравнения с мерой в котором разность между измеряемой влечёной и величиной воспроизводимой мерой измеряют, используя совпадения от меток шкал и периодических сигналов.
Нулевой метод совпадения — состоит в совпадении двух периодических процессов характеристика одного из которых измеряется, а другого используется в качестве меры.
Замещение — это метод сравнения с мерой — в котором измеряемую величин замещают известной величиной воспроизводимой мерой. Значение меры подбирают так чтобы воздействие на измерительный прибор было равно воздействию измеряемой физической величины.
Противопоставление — метод сравнения с мерой в котором измеряемую величина и величина воспроизводимая мерой одновременно воздействует на прибор сравнения с помощью которого устанавливаются отношения между этими величинами.
Дополнение — метод сравнения с мерой в котором измеряемую величину дополняют мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма равная заранее заданному значению.
Погрешности измерений
Определение истинного и действительного значения физической величины их различие позволяет понять сущность погрешности.
Истинное значение физической величины — это значение идеальным образом отражающее свойства данного объекта, как в количественном, так и в качественном отражении.
Действительное значение физической — Это значение найденное экспериментально.
Погрешность результата измерения — это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
Систематическая погрешность измерения — Составляющая погрести измерения остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерения одной и той же величины.
Случайная погрешность измерения — Составляющая погрешности измерения изменяющаяся случайным образом при повторных измерения одной и той же величины
Грубая — погрешность измерений, существенно превышающая ожидаемую при данных условиях.
Случайные погрешности
Инструментальная погрешность — это составляющая погрешности измерения, зависящая от погрешности применяемых средств измерений. Имеет несколько составляющих — наиболее важные определяются несовершенством конструкции, технологией изготовлением средств измерений, и постепенным износом материалов.
Одна из погрешностей источников этих погрешностей присущих почти всем средствам измерений, которые имеют подвижные части, соответствующие принципу устройства, а также от традиции той или иной области
Причина 2: Трение в сочленениях подвижных деталей приоров, например в микрометрах, большое трение затрудняет вращение детали и может привести к большому воздействию на измеряемый объект.
Инструментальные погрешности, являющиеся средством износа, старения или неисправности средств измерений. Правильность показаний ряда средств измерений зависит от положения их подвижных частей по отношению к неподвижным.
1. Добровольность применения национальных стандартов и обязательность их использования в случае принятия решения об их использовании.
2. Применение международного стандарта как основы разработки национального стандарта.
Унификация, Унификация, Систематизация
Классификация — разновидность систематизации, заключающаяся в группировке предметов, явлений или понятий по наиболее существенным признакам и расположении их по классам, подклассам, разрядам и т.д.
Селекция — отбор наиболее эффективных определенных видов продукции, целесообразных для удовлетворения потребностей и дальнейшего производства.
Симплификация, Типизация, Модифицированная унификация
Опережающая стандартизация — стандартизация, заключающаяся в установлении повышенных по отношению к уже достигнутому на практике уровню норм и требований к объектам стандартизации, которые согласно прогнозам будут оптимальны в последующее время.
1. Представлять рациональную систему градации, отвечающую потребностям производства и средствам эксплуатации.
2. Быть бесконечными как в сторону малых так и в сторону больших значений.
3. Включать все 10ти кратные значения любого члена и единицу.
4. Быть простыми и легко запоминаемыми.
В стандартизации нашли применения ряды чисел построенные по арифметической и геометрической прогрессиям.
Ряд построенный по арифметической прогрессии характеризуется разностью значений двух соседних членов, которая остается неизменной во всем диапазоне ряда.
d — Разность значений между двумя членами ряда.
Недостаток этого ряда:
Чаще применяю арифметические ряды, в которых разность значений постоянна не для всего ряда, а только для определенной части. Для малых типоразмеров выбирают меньшую разность, а для больших большую разность. Каждый из ее горизонтальных участков соответствует группе участков с постоянной разностью. Любой член ряда в пределах данной группы вычисляется по формуле.
d — Знак прогрессии
n — Номер искомого числа
В соответствии с рекомендацией ИСО в СССР в веден гост 803256 — предпочтительные числа и рады предпочтительных чисел. Он соответствует международным стандартам ИСО 3973 и ИСО 17973.
Многолетним международным опытом установлено — что для удовлетворения производства необходимо положить в основу построения рядов предпочтительных чисел геометрические прогрессии со знаменателем.
Знаменатели геометрических прогрессий
|
Условное обозначение ряда |
Знаменатель прогрессии ц |
Число членов в пределах ряда |
||
|
Основные Ряды |
Р-5 |
5 |
||
|
Р-10 |
10 |
|||
|
Р-20 |
20 |
|||
|
Р-40 |
40 |
|||
|
Дополнительные |
Р-80 |
80 |
||
|
Р-160 |
160 |
|||
Номера предпочтительных чисел представляют собой логарифмы предпочтительных чисел при основании логарифмов равному знаменатель арифметической прогрессии.
Определение номера предпочтительного числа определяется следующим образом:
1. Заданное число N_i делят умножают на число до тех пор пока не получится число в основном десятичном интервале от 1 до 10.
2. Устанавливают номер и основное по таблице ряды предпочтительных чисел основного десятичного интервала.
3. Определяют номер искомого числа по выражению при
K — десятичный коэффициент приведенного числа к основному интервалу предпочтительных чисел.
Определить порядок предпочтительных чисел=8000, 160
- 8, 1.6
Устанавливаем порядковые номера по таблице:
1.6 — 8 8 — 36
Искомые номера вычисляем по выражениям
2) Определение численного значения члена ряда по его порядковому номеру, является обратной и ее выполнят в следующей последовательности:
Мы прибавляем или отнимаем
Устанавливаем по таблице значение
При I> 40
Качество продукции влияет на благосостояние страны, сдвигает труд, сырьевые ресурсы, материалы, создает условия успешного развития общества, улучшает структуру и увеличивает масштабы национального богатства.
Качество — это степень соответствия присущих характеристик требованиям.
Это потребность или ожидание потребителя.
Продукция — это результат процесса или результат труда. Различают 4 категории продукции:
1. Услуги
2. Программные средства
3. Технические средства — машины, оборудование
4. Перерабатываемые материалы
В условиях рынка качество продукции должно соответствовать запросам и ожиданиям потребителя. Высоко качественная и дорогостоящая продукция, а также дешевая и не качественная продукция — не конкурентно способны.
квалиметрией
Квалиметрия —
Основные подходы к уровню и качеству продукции регламентируются следующими нормативными документами:
1. ГОСТ 15467 -79 — управление качеством продукции
2. ГОСТ 22732 — 77 — методы оценки качества промышленной продукции, основные положения.
3. ГОСТ 2.116 — 84 — единая система конструкторской документации, карта технического уровня и качества продукции.
4. РД 50 — 149 — 79 — методические указания по оценке технического уровня и качества промышленной продукции.
5. Общие методические рекомендации по оценке технического уровня промышленной продукции — утверждено ГКНТ СССР 665 от 1989 года.
Классификация продукции:
1. Промышленная продукция
a. Продукция, расходуемая при использовании
Сырье
Материалы и продукты
b. Продукция, расходующая при использовании свой ресурс
Не ремонтируемые изделия
Ремонтируемые изделия
К первой группе относятся — полезные ископаемые, природное топливо, естественные строительные материалы, драг камни,
Ко второй — искусственное топливо, смазочные материалы, материалы для текстильной и легкой промышленности, лесоматериалы
К третьей группе относятся — аптекарские и косметические товары в упаковках, консервы в банках, жидкое топливо в бочках, газы в баллонах, проволока и кабели на катушках.
К четвертой группе относятся — электровакуумные, ПП приборы, конденсаторы, резисторы, крепежи.
К пятой группе относятся — техника, оборудование (все что подлежит ремонту)
Представленную продукцию используют при выборе номенклатуры единичных показателей качества. Определение области применения продукции. Обоснование выбора базовых образцов. При разработке и использовании системы национальных стандартов.
Управление качеством
Сущность любого управления заключается в выработке управляющих решений и последующей реализации предусмотренных этими решениями управляющих воздействий на определенном объекте управления.
Управление качеством — непрерывный процесс воздействия на производство путем последовательной реализации логически взаимосвязанных функций с целью обеспечения качества.
Управление качеством базируется на системном и процессном подходах к управлению качеством. В практике управления качеством широко применяют различные методы, которые подразделяются на социально психологические, экономические, административные, инженерно-технологические.
Совокупности научно обоснованных принципов менеджмента качества по ГОСТ Р ИСО 9000 — 2001 (8).
Принципы менеджмента качества:
1. Ориентация на потребителя
2. Вовлечение работника
3. Процессный подход
4. Системный подход
5. Постоянное улучшение
6. Принятие решений на основе фактов.
7. Отношение с поставщиками
Инструменты контроля и управления качеством
Статистические методы — это важнейшие инструменты контроля и управления качеством в СМК отвечающих требования международных стандартов ИСО 9000 — TQM.
7 «японских» инструментов контроля качества:
1. Контрольные листки — Инструмент первичной регистрации данных, использует по качественным и количественным признакам при контроле.
2. Графики — наглядность и облегчение понимания взаимозависимости количественных величин или их изменение в зависимости от времени. Применяют: Линейные, круговые, столбчатые, круговые.
3. Диаграмма Паретта
4. Причинно-следственная диаграмма (рыба)
5. Гистограмма — столбчатый график, который применяю для наглядного изображения распределения конкретных обозначений параметра.
6. Диаграмма разброса — Строится как график зависимости между двумя параметрами, по ней судят и определят корреляционную… зависимость и устанавливают характер зависимости.
7. Контрольные карты — разновидность графика, который отличается наличием контрольных границ допустимого диапазона. Рассеивание рабочих характеристик процесса. Выход конкретного параметра за пределы контрольных границ требует проведения корректирующих мероприятий и анализа причин с принятием последующих мер.
Использование 7 «старых» инструментов позволяет справиться с 95% несоответствий, для решения проблемы оставшихся несоответствий используют 7 «новых» инструментов.
1. Диаграмма зависимостей — установление логических связей в комплексных проблемах
2. Диаграмма сродства — предназначена для оценки сложных ситуаций и идентификации проблем
3. Древовидная диаграмма — позволяет, проводит поиск эффективного пути достижения целей.
4. Матричная диаграмма — позволяет выбрать решение проблем при наличии разнообразных мнений
5. Анализ матричных данных — упрощает использование
6. Диаграмма процесса — Позволяет подобрать процесс для достижения желаемого результата
7. Стрелочная диаграмма — позволяет представлять взаимосвязи процессов для контроля сроков выполнения всей планируемой работы.
