Т о ч н о с т ь с р е д с т в и з м е р е н и й

5.3.1 Т о ч н о с т ь и з м е р е н и й С И

Точность измерений СИ – качество измерений, отражающие близость его погрешности к нулю.

Точность определяется показателями абсолютной и относительной погрешности.

5.3.2 П о г р е ш н о с т ь с р е д с т в и з м е р е н и й

Рисунок 4 – Погрешности средств измерений

Погрешность средств измерений – это разность между показателями СИ и истинным (действительным) значением измеряемой ФВ.

Поскольку истинное значение ФВ неизвестно, то на практике пользуются ее действительным значением. для рабочего СИ за действительное значение принимают показание рабочего низшего (допустим, 4-го), для эталона 4-го разряда в свою очередь, - значение ФВ, полученное с помощью рабочего эталона 3-го разряда.

Таким образом, за базу для сравнения принимают значения СИ, которое является в поверочной схеме вышестоящим по отношению к подчиненному СИ, подлежащему поверке.

5.3.3 А б с о л ю т н а я п о г р е ш н о с т ь

Погрешность измерения, выраженная в единицах, измеряемой величины, определяется по выражению (9).

ΔXп = Xп – Xo, (9)

где ΔXп – абсолютная погрешность поверяемого СИ;

Xп – значение той же самой величины, найденное с помощью поверяемого СИ

Xо - значение СИ, принятое за базу для сравнения – действительное значение.

∆а ∆m ∆н

0 а) X 0 X 0 Х

Аддитивная (а), мультипликативная (б), нелинейная (в)

Рисунок 4 – Зависимость абсолютной погрешности от значений измеряемой величины.

Эти погрешности применяют в основном для описания метрологических характеристик.

По зависимости абсолютной погрешности от значения измеряемой величины различают погрешности аддитивное, мультипликативные, нелинейные приведенные на рисунке 4.

§ Аддитивные ∆а – не зависящие от измеряемой величины;

§ Мультипликативные ∆m, которые прямо пропорциональны измеряемой величины;

§ Нелинейные ∆ н, имеющие нелинейную зависимость от измеряемой величины.

Точность определяется показателями абсолютной и относительной погрешностью.

5.3.4 О т н о с и т е л ь н а я п о г р е ш н о с т ь

В большинстве случаев точность СИ характеризуется относительной погрешностью (δ).

Относительная погрешность – погрешность измерения выражаемая отношением абсолютной погрешности ∆Xп к действительному значению величины Xо, измеренной или воспроизводимой данным СИ:

δXп 100 · ΔXп

δ = --------- или δ = --------- (10)

Xo Xо

5.3.5 П р и в е д е н н а я п о г р е ш н ос т ь

Относительная погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности СИ к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона.

Условно принятое значение величины называют нормирующим значением. Часто за нормирующие значение принимают верхний придел измерений. Приведенную погрешность обычно выражают в процентах.

g= ΔXп / Q_N = (Xп-Xo) / Q_N, (11)

где Qп – принятое нормирующее значение.

5.3.6 С и с т е м а т и ч е с к а я п о г р е ш н о с т ь

Систематическая погрешность ˝ ∆˝ - составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной, (или же закономерно изменяющейся) при повторных измерениях одной и той же величины.

Пример: Погрешность градуировки, в частности погрешность показаний прибора с круговой шкалой и стрелкой, если ось стрелки смещена на некоторую величину относительна центра шкалы. Если эта погрешность известна, то ее исключают из результатов разными способами, в частности введением поправок.

Величина ˝∆˝ определяет правильность измерений СИ.

В зависимости от характера изменение систематические погрешности подразделяются на постоянные, прогрессивные и периодические.

Постоянные погрешности – погрешности, которые длительное время сохраняют свое значение.

Прогрессивные погрешности – непрерывно возрастающие или убывающие погрешности.

Периодические погрешности – погрешности значение которых являются периодической функцией времени или перемещения указателя измерительного прибора.

Инструментальная (аппаратная) погрешность – измерение составляющая погрешности измерение, обусловленная погрешностью применяемого средства измерений.

Погрешность метода измерений – составляющая систематической погрешности, обусловленная несовершенством принятого метода измерений.

Погрешность (измерение) из-за изменения условий измерения – составляющая систематической погрешности измерения, являющееся следствием влияние отклонения в одну сторону какого – либо из параметров характеризуя условия измерения.

Субъективная погрешность – составляющая систематической погрешности измерения, обусловленная индивидуальными особенностями оператора.

Неисключенная систематическая погрешность (НСП) - составляющая погрешности результата измерений, обусловленная погрешностями вычисление и введение поправок на влияние систематических погрешностей или же систематической погрешностью, поправка на действие которой не выделена вследствие малости.

Примечание – НСП не исключенный остаток систематической погрешности.

При числе слагаемых N ≤ 3 вычисляют по формуле:

_N

Θ = ± ∑ êΘ_і ï, (12)

ⁱ⁼¹

где Θ_і – граница і – й соответствующий неисключенной систематической погрешности.

При числе НСП N ≥ 4 вычисления границы производят по формуле:

(13)

где К – коэффициент зависимости. При р = 0,99 к = 1,4

5.3.7 С л у ч а й н а я п о г р е ш н о с т ь

Случайная погрешность – составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) в серии повторных измерений одного и того же размера величины с одинаковой тщательностью.

В появлении случайных погрешностей не наблюдается какой-либо закономерности. Они неизбежны и не устраняемы, всегда присутствуют в результатах измерения.

При многократном и достаточно точном измерении они порождают рассеяние результатов.

Характеристиками рассеяния являются доверительная погрешность средняя арифметическая погрешность, средняя квадратическая погрешность, размах результатов измерений.

Поскольку рассеяние носит вероятностный характер, то при указании назначения случайной погрешности задают вероятность.

В качестве измерений рассмотрим две нормируемые метрологические характеристики, отражающие точность СИ.

5.3.8 Д о в е р и т е л ь н а я п о г р е ш н о с т ь

(составляющая случайной погрешности)

Доверительная погрешность - верхняя и нижняя граница интервала погрешности результата измерений при данной доверительной вероятности (обычно в поверочных схемах СИ доверительная вероятность Р = 0,95).

5.3.9 С р е д н я я к в а д р а т и ч е с к а я п о г р е ш н о с т ь (С К П), S

Средняя квадратическая погрешность СКП, (S) – характеристика рассеяния результатов единичных измерения одной и той же величины вследствие влияния случайных погрешностей.

(12)

где Xi – результата i- го единичного измерения;

_

X – средняя арифметическое значение измеряемой величины из ˝n˝ единичных результатов.

_

Средняя арифметическая погрешность результата измерений СКП, S x - оценка случайной погрешности среднего арифметического значения результата измерений одной и той же величины в данном ряду измерений вычисляют по формуле:

(13)

где S – средняя квадратическая погрешность результатов единичных измерений, полученная из ряда равноточных измерений;

n – число единичных измерений в ряду;

xi – результата i – го единичного измерения;

_

x - среднее арифметическое значение измеряемой величины из ˝n˝ единичных результатов

Суммарная средняя квадратическая погрешность результата измерений = SS погрешность результата измерений (состоящая из случайных и неисключенных систематических погрешностей), вычисляется по формуле (14)

(14)

где

- средняя квадратическая погрешность суммы неисключенных математических погрешностей при равноточном распределении (принимаемых за случайные).

5.3.10 Р а з м а х р е з у л ь т а т о в и з м е р е н и й, Rn

Оценка рассеяние результатов единичных измерений физической величины, образующих ряд (или выборку из n измерений), вычисляемая по формуле:

R_n = X_max – X_min, (15)

где X_max и X_min – наибольшее и наименьшее значение ФВ в данном ряду измерений.

Примечание – Рассеяние обычно обусловлено проявлением случайных причин при измерении и носит вероятностный характер.

5.4 П о г р е ш н о с т и С И

О с н о в н а я п о г р е ш н о с т ь с р е д с т в а и з м е р е н и й.

Основная погрешность средства измерений применяемого в нормальных условиях.

Д о п о л н и т е л ь н а я п о г р е ш н о с т ь с р е д с т в а и з м ер е н и й- составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значение или вследствие ее выхода за пределы нормальной области значений.

Н е о п р е д е л е н н о с т ь и з м е р е н и й - параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые можно приписать измеряемой величине.

С т а т и с т и ч е с к а я п о г р е ш н ос т ь с р е д с т в а и з м е р ен и й - погрешность средства измерений при измерении ФВ, принимаемой за неизменную.

Д и н а м и ч е с к а я п о г р е ш н о с т ь с р е д с т в а и з м е р е н и й -погрешность СИ, возникающая при измерении изменяющейся (в процессе измерений) ФВ.

П о г р е ш н о с т ь м е р ы.- разность между номинальным значением меры и действительным значением воспроизводимой ею величины.

С х о д и м о с т ь р е з у л ь т а т о в и з м е р е н и й -с ходимость результатов измерений – характеристика качества измерений, отражающая близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одним и теми же средствами, одним и тем же методом, в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью.

В о с п р о и з в о д и м о с т ь р е з у л ь т а т о в и з м е р е н и й - в оспроизводимость результатов измерений - повторяемость результатов измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами, разными операторами, в разное время, но приведенных к одним и тем же условиям измерений (температуре, давлению, влажности).

5.5 К л а с с т о ч н о с т и С И

Класс точности СИ – обобщенная характеристика данного типа средств измерений и, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками влияющими на точность.

Класс точности дает возможность судить о том, в каких пределах находятся погрешности средства измерений одного типа, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью каждого из этих средств. Это важно при выборе средства измерений в зависимости от заданной точности измерений.

Класс точности СИ конкретного типа устанавливают в стандартах технических требований (условий) или в другой технической документации, утвержденной в установленном порядке.

5.6 О ц е н и в а н и е п о г р е ш н о с т и с р е д с т в и з м е р е н и я

Оценивание погрешности может проводится до (априорное) и после (апостериорное) измерения.

Априорное оценивание – это поверка возможности обеспечить требуемую точность измерений, проводимых в заданных условиях выбранным методом с помощью конкретных СИ.

Оно проводится в случаях:

§ Нормирования метрологических характеристик СИ;

§ Разработки методик выполнения измерений;

§ Выбора средств измерения для решения конкретной измерительной задачи;

§ Подготовки измерений, проводимых с помощью конкретного СИ.

Апостериорную оценку проводят в тех случаях, когда априорная оценка неудовлетворительна или получена на основе типовых метрологических характеристик, а требуется учесть индивидуальные свойства используемого СИ.

Такую оценку следует рассматривать как коррекцию априорных оценок.

Поверка – значение величины, вводимое в неисправный результат измерения с целью исключения составляющих систематической погрешности.

Знак поправки противоположен знаку погрешности. Поправку, прибавляемую к номинальному значению меры, называютпоправкой к значению меры; поправку, вводимую в показание измерительного прибора, называют поправкой к показанию прибора.

Поправочный множитель - числовой коэффициент, на который умножают неисправленный результат измерения с целью исключения влияния систематической погрешности.

6 АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ МНОГОКРАТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Прямые многократные измерения делятся на равно- и неравноточные.

Равноточными называются измерения, которые проводятся средствами измерений одинаковой точности по одной и той же методике при неизменных внешних условиях. При равноточных измерениях СКО результатов всех рядов измерений равны между собой.

Перед проведением обработки результатов измерений необходимо удостоверится в том, что данные из обрабатываемой выборки статистически подконтрольны, группируются вокруг одного и того же центра и имеют одинаковую дисперсию. Устойчивость изменений часто оценивают интуитивно на основе длительных наблюдений. Однако существуют математические методы решения поставленной задачи – так называемые методы проверки однородности. Применительно к измерениям рассматривается однородность групп наблюдений, необходимые признаки которой состоят в оценке несмещенности средних арифметических и дисперсий относительно друг друга.

Проверка допустимости различия между оценками дисперсий нормально распределенных результатов измерений выполняется с помощью критерия Р.Фишера при наличии двух групп наблюдений и критерия М.Бартлетта, если групп больше.

Задача обработки результатов многократных изменений заключается в нахождении оценки измеряемой величины и доверительного интервала, в котором находится ее истинное значение. Обработка должна проводится в соответствии с ГОСТ 8.207 – 76 ˝ ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Общие положения ˝.

Исходной информацией для обработки является ряд из n (n > 4) результатов измерений x₁, x₂, x₃,…,x_n,из которых исключены известные систематические погрешности, - выборка. Число n зависит как от требований к точности получаемого результата, так и от реальной возможности выполнять повторные измерения.

Последовательность обработки результатов прямых многократных измерений состоит из ряда этапов.

Определение точечных оценок закона распределения результатов измерений. На этом этапе определяются:

§ Среднее арифметическое значение x̅ измеряемой величины по формуле:

(16)

§ СКП результата измерения S по формуле(17) или (18):

(17)

(18)

§ СКП среднего арифметического значения Sx̄ по формуле:

(19)

7 МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Под метрологическим обеспечением (МО) понимается установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений. основной тенденцией в развитии МО является переход от существовавшей ранее сравнительно узкой задачи обеспечения единства и требуемой точности измерений к принципиально новой задачи обеспечения качества измерений. Схематически МО представлено на рисунке 11.

Качество измерений – понятие более широкое, чем точность измерений. Оно характеризуетсовокупность свойств СИ, обеспечивающих получение в установленный срок результатов измерений с требуемыми точность (размером допускаемой погрешностей), достоверностью, правильностью, сходимостью и воспроизводимостью.

Понятие ˝ метрологическое обеспечение ˝ применяется, как правило, по отношению к измерениям (испытанию, контролю) в целом.

При разработке МО необходимо использовать системный подход, суть которого состоит в рассмотрении указанного обеспечения как совокупности взаимосвязанных процессов, объединенных одной целью – достижением требуемого качества измерений. Такими процессами являются:

§ установление рациональной номенклатуры измеряемых параметров и оптимальных норм точности измерений при контроле качества продукции и управлении процессами;

§ технико-экономическое обоснование и выбор СИ, испытаний и контроля и установление их рациональной номенклатуры;

§ стандартизация, унификация агрегатирование используемой контрольно – измерительной техники;

§ разработка, внедрение аттестация современных методик выполнения измерения, испытаний и контроля (МВИ);

§ поверка, метрологическая аттестация и калибровка контрольно – измерительного и испытательного оборудования (КИО), применяемого на предприятии;

§ контроль за производством, состоянием, применением и ремонтом КИО, а также за соблюдением метрологических правил и норм на предприятии;

§ участие в разработке и внедрении стандартов предприятия;

§ внедрение международных, государственных и отраслевых стандартов, а также иных нормативных документов Госстандарта;

§ проведение метрологической экспертизы проектов нормативной, конструкторской и технологической документации;

§ проведение анализа состояния измерений, разработка на его основе и осуществление мероприятий по совершенствованию МО;

§ обеспечение подготовки работников соответствующих служб и подразделений предприятия к выполнению контрольно – измерительных операций;

Метрологическое обеспечение имеет четыре основы: научную, организационную, нормативную и техническую. Их содержание показано на рисунке 7.

Отдельные аспекты МО рассмотрены в рекомендации МИ 2500-98 «ГСИ. Основное положение метрологического обеспечения на малых предприятиях».

Разработка и проведение мероприятий МО возложено на метрологические службы (МС).

Метрологическая служба – служба, создаваемая в соответствии с законодательством для выполнения работ по обеспечению единства измерений и для осуществления метрологического контроля и надзора.

	М Е Т Р О Л О Г И Ч Е С К О Е О Б Е С П Е Ч Е НИ Е
		Научные основы		Метрология

Рисунок 4 – Основы метрологического обеспечения

8 МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА И ЕЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

8.1 М е т р о л о г и ч е с к а я с л у ж б а

Служба, создаваемая в соответствии с законодательством для выполнения работ по обеспечению единства измерений и для осуществления метрологического контроля и надзора.

Примечания –

1. Различают государственную метрологическую службу, метрологические службы государственных органов управления, метрологические службы юридических лиц.

2. Имеются также иные государственные службы обеспечение единства измерений, которые осуществляют межрегиональную и межотраслевую координацию работ по ОЕИ в закрытых видах деятельности. Руководство этими службами осуществляет Госстандарт России. К ним относятся:

- Государственная служба времени и частоты и определение параметров вращение Земли (ГСВЧ).

- Государственная служба стандартных образцов (ГССО).

- Государственная служба стандартных справочных данных (ГСССД).

8.2 Г о с у д а р с т в е н н а я м е т р о л о г и ч е с к а я с л у ж ба (Г М С)

Метрологическая служба, выполняющая работы по обеспечению единства измерений в стране на межрегиональном и межотраслевом уровне и осуществляющая государственный метрологический контроль и надзор.

Примечание – Государственная метрологическая служба находится в ведении Госстандарта России и включает:

государственные научные метрологические центры;

органы государственной метрологической службы на территориях республик, автономной области, автономных округов, краев, областей, городов Москвы и Санкт-Петербурга.

8.3 М е т р о л о г и ч е с к а я с л у ж б а г о с у д а р с т в е н н о г о о р г а н а у п р а в л е н и я

Метрологическая служба, выполняющая работы по обеспечению единства измерений и осуществляющая метрологический надзор и контроль в пределах данного министерства (ведомства).

Примечание – До принятия Закона ˝ Об обеспечении единства измерений ˝ применялся термин ˝ ведомственная метрологическая служба ˝ (ВМС).

8.4 М е т р о л о г и ч е с к а я с л у ж б а ю р и д ич е с к о г о л и ц а

Метрологическая служба, выполняющая работы по обеспечению единства измерений и осуществляющая метрологический контроль и надзор на данном предприятии (в организациях).

Примечание – До принятия Закона ˝ Об обеспечении единства измерений ˝ применялся термин ˝ метрологическая служба предприятия (организации) ˝ (МСП).

8.5 Г о с у д а р с т в е н н ы й н а у ч н ы й м е т р о л о г и ч е с к и й ц е н т р

Метрологический научно – исследовательский институт (как центр государственных эталонов), несущий в соответствии с законодательством ответственность за создание, хранение и применение государственных эталонов и разработку нормативных документов по обеспечению единства измерений в закрепленном виде измерений.

Примечание – Государственные научные метрологические центры входят в состав государственной метрологической службы.

8.6 О р г а н г о с у д а р с т в е н н ы й м е т р о л о г и ч е с к о й с л у ж б ы

Структурное подразделение Госстандарта России, осуществляющее государственный метрологический контроль и надзор на закрепленной территории.

Примечание – Органы ГМС также известны как территориальные органы Госстандарта.

8.7 Г о с у д а р с т в е н н ы й и н с п е к т о р п о о б е с п е ч е н и ю е д и н с т в а и з м е р е н и й

Должностное лицо Госстандарта России, осуществляющие функции государственного метрологического контроля и надзора на соответствующей территории.

Примечание – Государственные инспекторы, осуществляющие поверку средства измерений, проходят аттестацию в качестве поверителей.

8.8 Г о с у д а р с т в е н н ы й м е т р о л о г и ч е с к и й к о н т р о л ь

Деятельность, осуществляемая государственной метрологической службой по утверждению типа средств измерений, поверки средств измерений (включая рабочие

эталоны), по лицензированию деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений.

Примечание – Лицензия на изготовление (ремонт, продажу, прокат) средств измерений представляет собой документ, удостоверяющий право заниматься указанными видами деятельности и выдаваемый органом государственной метрологической службы.

8.9 Г о с у д а р с т в е н н ы й м е т р о л о г и ч е с к и й н а д з о р

Деятельность, осуществляемая органами государственной метрологической службы по надзору за выпуском, состоянием и применением средств измерений (включая рабочие эталоны), за аттестованными методиками измерений, соблюдением метрологических правил и норм, за количеством товаров при продаже, а также за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их фасовке и продаже.

8.10 Е д и н с т в о и з м е р е н и й

Состояние измерений, характеризующееся тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.

8.11 О б е с п е ч е н и е е д и н с т в а и з м е р е н и й

Деятельность метрологических служб, направленная на достижение и поддержание единства измерений в соответствии с законодательными актами, а также правилами и нормами, установленными государственными стандартами и другими нормативными документами по обеспечению единства измерений.

Примечание – Широко применяемый термин ˝ метрологическое обеспечение измерений ˝ по сути является синонима термина ˝ обеспечение единства измерений ˝.

8.12 Г о с у д а р с т в е н н ая с и с т ем а о б е с п е ч е н и я е д и н с т в а и з м е р е н и й (Г С И)

Комплекс нормативных документов межрегионального и межотраслевого уровня, устанавливающих правила, нормы, требования, направленные на достижение и поддержание единства измерений в стране (при требуемой точности), утверждаемых Госстандартом России.

Примечание – В ГСИ выделяются основополагающие стандарты, устанавливающие общие требования, правила и нормы, а также стандарты, охватывающие какую – либо область или вид измерений.

8.13 И с п ы т а н и я с р е д с т в и з м е ре н и й

Обязательные испытания образцов средств измерений в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора с целью утверждения типа средств измерений.

Примечания -

1. Испытание средств измерений проводятся государственными научными метрологическими центрами, аккредитованными Госстандартом России в качестве государственных центров испытаний средств измерений.

2. Решением Госстандарта России в качестве государственных центров испытаний средства измерений могут быть аккредитованы и другие специализированные организации.

3. До введения Закона ˝ Об обеспечении единства измерений ˝ применялся термин ˝ государственные испытания средств измерений ˝ и производные о него термины: ˝ государственные приемочные испытания ˝ и ˝ государственные контрольные испытания ˝.

4. Нередко в нашей стране применяется так же термин ˝ испытание типа ˝.

8.14 У т в е р ж д е н и е т и п а с р е д с т в и з м е р е н и й

Решение (уполномоченного на это государственного органа управления) о признании типа средств измерений узаконенным для применения на основании результатов их испытаний государственным научным метрологическим центром или другой специализированной организацией, аккредитованным Госстандартом России.

Примечания -

1. Решение об утверждении типа принимается Госстандартом России и удостоверяется выдачей сертификата об утверждении типа средства измерений.

2. Соответствие средства измерений утвержденному типу контролируется органами Государственной метрологической службы по месту расположения изготовителей или пользователей этих средств.

8.15 П о в е р к а с р е д с т в и з м е р е н и й

Установление органом государственной метрологической службы (или другим официально уполномоченным органом, организацией) пригодности средства измерений к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и подтверждения их соответствия установленным обязательным требованиям.

Примечания –

1. Поверка исходных эталонов органов государственной метрологической службы и уникальных средств измерений(которые не могут быть поверены этими органами) осуществляется силами ГНМЦ (по специализации).

2. Поверки подвергаются средства измерений, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору.

3. При поверке используется эталон. Поверка проводится в соответствии с обязательными требованиями, установленными нормативными документами по поверке. Поверку проводят специально обученные специалисты, аттестованные в качестве поверителей органами Государственной метрологической службы.

4. Результаты поверки средств измерений, признанных годными к применению, оформляются выдачей свидетельства о поверке, нанесением поверительного клейма или иными способами, установленными нормативными документами по поверке.

5. Другими официально уполномоченными органами, которым может быть представлено право проведение поверки, являются аккредитованные метрологические службы юридических лиц. Аккредитация на право поверки средств измерений проводятся уполномоченным на то государственным органом управления.

8.16 П е р в и ч н а я п о в е р к а с р е д с т в и з м е р е н и й

Поверка, выполняемая при выпуске средства измерений из производства или после ремонта, а также при ввозе средства измерений из-за границы партиями, при продаже.

8.17 П е р и о д и ч е с к а я п о в е р к а с р е д с т в и з м е р е н и й

Поверка средств измерений, находящихся в эксплуатации или на хранении, выполняемая через установленные межповерочные интервалы времени.

Примечание – Межповерочные интервалы для периодической поверки устанавливаются нормативными документами по поверке в зависимости от стабильности того или иного средства измерений и могут устанавливаться от нескольких месяцев до нескольких лет.

8.18 В н е о ч е р е д н а я п о в е р к а

Поверка средства измерений, проводимая до наступления срока его очередной периодической поверки.

Примечание – Необходимость внеочередной поверки может возникнуть в следствии разных причин: ухудшение метрологических свойств средств измерений или подозрение в этом, нарушение условий эксплуатации, нарушение поверительного клейма и др.

8.19 К а л и б р о в к а с р е д с т в и з м е р е н и й

Совокупность операций, устанавливающих соотношение между значением величины, полученным с помощью данного средства измерений и соответствующим значением величины, определенным с помощью эталона с целью определения действительных метрологических характеристик этого средства измерений.

Примечания –

1. Калибровке могут подвергаться средства измерений, не подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору.

2. Результаты калибровки позволяют определить действительные значения измеряемой величины, показываемые средством измерений, или поправки к его показаниям или же оценить погрешность этих средств. При калибровке могут быть определены и другие метрологические характеристики.

3. Результаты калибровки средств измерений удостоверяются калибровочным знаком, наносимым на средства измерений, или сертификатом о калибровке, а также записью в эксплутационных документах. Сертификат о калибровке представляет собой документ, удостоверяющий факт и результаты калибровки средства измерений, который выдается организацией, осуществляющей калибровку.

8.20 М е т р о л о г и ч е с к а я э к с п е р т и з а

Анализ и оценивание экспертами-метрологами правильности применения метрологических требований, правил и норм, в первую очередь связанных с единством и точностью измерений.

Примечание – Различают метрологическую экспертизу документации (технических заданий, проектов конструкторских и технологических документов, различных программ) и метрологическую экспертизу объектов (например, макетов сложных средств измерений, испытательных бассейнов).

8.21 М е т р о л о г и ч е с к а я а т т е с т а ц и я с р е д с т в и з м е р е н и й

Признание метрологической службой узаконенным для применения средства измерений единичного производства (или ввозимого единичными экземплярами из-за границы) на основании тщательных исследований его свойств.

Примечание – Метрологической аттестации могут подлежать средства измерений, не подпадающие под сферы распространения государственного метрологического контроля или надзора.

8.22 Н о р м а т и в н ы е д о к у м е н т ы п о о б е с п е ч е н и ю е д и н с т в а и з м е р е н и й

Государственные стандарты, международные (региональные) стандарты, применяемые в установленном порядке, правила, положения, инструкции и рекомендации, содержащие нормы и требования по обеспечению единства измерений.

8.23 М е ж д у н а р о д н а я р е к о м е н д а ц и я М О З М

Нормативный документ Международной организации законодательной метрологии, устанавливающий требования к метрологическим характеристикам различных видов средств измерений, к методам и средствам их поверки, калибровке и другие требования.

Примечания:

1. Международные рекомендации МОЗМ охватывают многие виды средств измерений.

2. Перечень международных рекомендаций МОЗМ систематически публикуются в бюллетенях МОЗМ.

8.23 М е ж д у н а р о д н ы й д о к у м е н т М О З М

Нормативный документ общего характера Международной организации законодательной метрологии, предназначенный для улучшения деятельности метрологических служб.

Примечание – Перечень международных документов МОЗМ публикуется в бюллетенях МОЗМ.

Пример: МД1 ˝ закон о метрологии ˝ (1975г.) является типовым документом для стран, которые в этом нуждаются.

8.24 М е ж д у н а р о д н ы й с т а н д а р т И С О

Нормативный документ, принятый Международной организацией по стандартизации.

Примечание – Разработка стандартов ИСО осуществляется техническими комитетами ИСО.

Пример: Международные стандарты ИСО 31˝ величины единицы ˝ и ИСО 1000 ˝ единицы СИ и рекомендации по применению их кратных и дольных и некоторых других единиц ˝ разработаны техническим комитетом ИСО /ТК 12 ˝ Величины, единицы, обозначения, переводные коэффициенты ˝. Стандарт ИСО 31 состоит из 14 частей, касающихся как общих положений (стандарт ИСО 31-0), так величин и единиц по областям науки и техники (стандарты ИСО 31-1-ИСО 31-10, ИСО 31-13), а также содержит математические знаки и обозначения (стандарт ИСО 31-11), безразмерные параметры (стандарт 31-12).

8.25 П у б л и к а ц и я И М Е К О

Информативные материалы Международной конфедерации по измерительной технике и приборостроению (ИМЕКО), отражающие результаты ее деятельности, связанные с изготовлением и применением средств измерений в научных исследованиях и промышленности.

Примечание – Публикации ИМЕКО:

ACTA IMECO -отчеты заседаний всемирных конгрессов, которые проводятся один раз в три года.

IMECO (N) - отчеты заседаний технических комитетов.

MEASUREMENT - ежеквартальный журнал для научных публикаций из области работ ИМЕКО.

IMECO Bulletin - бюллетень, выходящий раз в полгода и освещающий различные вопросы деятельности ИМЕКО.

Часть2

1 СУЩНОСТЬ И ЗАДАЧИ СТАНДАРТИЗАЦИИ

1.1 Основные термины и определения

В 1962 году Международная организация по стандартизации ИСО (ISO) приняла первое определение термина "стандартизация". Стандартизация – это деятельность, заключающаяся в нахождении решений для повторяющихся задач в сферах науки, техники и экономики, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области.

В соответствии с законом РФ «О стандартизации» от 10 июля 1993 г. и изменениями к нему от 27 декабря 1995г. Стандартизация – это деятельность по установлению норм, правил и характеристик (далее требования) в целях обеспечения:

-безопасности продукции, работ и услуг для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества;

-технической и информационной совместимости, а также взаимозаменяемости продукции;

-качества продукции, работ и услуг в соответствии с уровнем развития техники и технологии;

-единства измерений;

-экономии всех видов ресурсов;

-безопасности хозяйственных объектов с учётом риска возникновения природных и техногенных катастроф и других чрезвычайных ситуаций;

-обороноспособности и мобилизационной готовности страны.

Стандартизация направлена на совершенствование управления хозяйственным механизмом страны, повышение эффективности общественного производства, качества продукции, рационального использования ресурсов и т. д. Воздействие стандартизации на указанные сферы деятельности осуществляются путем создания нормативно-технической документации, определяющей прогрессивные требования к разработке, производству и применению продукции, а также контролю за правильностью использования НТД.

Прогрессивные требования к разработке, производству и применению продукции устанавливаются на основе достижений науки, техники и передового опыта общественного производства.

Следовательно, стандартизация осуществляется неразрывно с научно-техническим прогрессом и определяет не только основу настоящего, но и будущего развития общественного производства.

Работы по стандартизации проводятся в международном масштабе, в пределах страны, отрасли хозяйства, объединения, предприятия или цеха.

Международной считается, когда в разработке принимают участие два или более государства.

Национальная стандартизация – когда работы ведутся в масштабе одной страны.

В РФ различают государственную стандартизацию, отраслевую и республиканскую.

Нормативно-технический документ (НТД) – документ, устанавливающий требования к объектам стандартизации, обязательный для исполнения в определенных областях деятельности, разработанный в установленном порядке и утвержденный компетентным органом. К НТД относятся: стандарты, технические условия, руководящие документы [СТ, Гост, ТУ, РД].

Стандарт – нормативно-технический документ, устанавливающий требования к группам однородной продукции и в необходимых случаях – требования к конкретной продукции и правилам ее разработки, производства и применения. Стандарт может быть разработан как на материальные предметы (продукцию, эталоны, образцы и т.д.), так и на нормы, правила, требования к объектам организационно-методического и общетехнического характера.

Технические условия (ТУ) - нормативно-технический документ, устанавливающий требования к конкретной продукции (моделям, маркам).

Руководящий документ (РД ) - нормативно-технический документ, устанавливающий нормы, правила, требования организационно-методического и общетехнического характера. К руководящим документам относятся методические указания (МУ), правила (ПР), методики расчета, типовые положения о службах, порядок проведения работ и т.д.

Объекты стандартизации - продукция, правила, обеспечивающие ее разработку, производство и применение в любых сферах общественного производства (наука, техника, транспорт и т.д.).

Показатели стандартов – характеристики объектов стандартизации выраженные с помощью единиц измерений и понятий, устанавливаются на основе согласованных решений вырабатываемых в процессе проведения работ по стандартизации.

Унификация – наиболее распространенный и эффективный метод стандартизации, заключающийся в приведении объектов к единообразию на основе установления рационального числа их разновидностей. Различают межотраслевую, отраслевую, заводскую.

Симплификация – метод стандартизации на устранение неоправданного многообразия одноименных объектов путем простого сокращения количества их разновидности до технически и экономически необходимого. Работа основана на статистике, выявляющей наиболее часто применяемые типоразмеры и конструкции изделий.

Типизация – метод стандартизации, направленный на разработку типовых конструктивных и технологических решений, в результате вырабатываются в нормативном документе характеристики тех или иных процессов или изделий.

Агрегатирование – метод конструирования, часто используемый при работах по стандартизации, заключающийся в создании изделий путем компоновки их из ограниченного количества стандартных и унифицированных деталей, узлов и агрегатов. Проводится с целью создания разнообразной номенклатуры изделий, которые наряду с высокой производительностью обладают свойством быстрой перекомпоновки и наладки, без увеличения разнообразия входящих элементов, приспособлений.

Классификация – упорядоченное разделение множества объектов на группировки на основе установленной системы признаков деления и совокупности определенных правил.

Взаимозаменяемость – свойство независимо изготовленных с заданной точностью деталей и узлов обеспечивать беспригоночную сборку машин и приборов и выполнять своё функциональное назначение, не нарушая технических требований. Достигается за счет отработки чертежей изделия путем размерных расчетов, подбора необходимых материалов, установления соответствующих технических требований, применения методов обработки при которых разброс размеров укладывается в поля допуска.

1.2 Объекты стандартизации

Объектами стандартизации являются: продукция, правила, обеспечивающие её разработку, производство и применение, а также объекты стандартизации, устанавливаемые СовМином РФ.

Конкретной продукцией являются модели, марки и т.п. характеризующиеся определенными конструктивно-технологическими значениями показателей её целевого или функционального назначения. Конкретная продукция определяется на основе отраслевых частей общероссийского классификатора продукции (ОКП) и других классификаторов, утвержденных в установленном порядке.

Стандарты на правила, обеспечивающие разработку, производство и применение продукции, устанавливают требования, направленные на обеспечение технического, организаторского единства и взаимосвязи в процессах разработки, производства и применение продукции.

Общетехнические и организационно-методические стандарты должны, как правило, формироваться в комплексы стандартов для нормативно-технического обеспечения решения технических и социально-экономических задач в определенной области деятельности.

1.3 Виды стандартов

Понятие "вид стандарта" определяет содержание стандарта в зависимости от его назначения.

Стандарты на конкретную продукцию разделяются на следующие виды:

- параметры и (или) размеры;

- типы;

- сортамент;

- марки;

- конструкции;

- методы контроля (испытаний, анализа, измерений);

- приемка;

- маркировка;

- упаковка;

- транспортирование;

- хранение;

- эксплуатация и ремонт;

- общие технические требования;

- общие технические условия;

- технические условия.

Стандарты общих технических требований (ОТТ) разрабатываются на группы однородной продукции и являются нормативной базой госуправления, разработкой и выпуском продукции, соответствующей мировому уровню требований к физико-механическим свойствам, технической эстетики, исходного материала и т. д. В ОТТ устанавливают ступени технического уровня и качества в зависимости от уровня подготовки производства:

1-я ступень - требования к уровню освоенной продукции удовлетворяющей потребителя;

2-я ступень – модернизуемая продукция соответствующая мировому уровню;

3-я ступень – высший мировой уровень перспективных требований.

Стандарты технических условий – устанавливают всесторонние технические требования к конкретной продукции при её изготовлении, поставке, эксплуатации.

Общетехнические стандарты – подразделяются на виды:

- термины и определения;

- обозначения;

- номенклатура;

- общие технические требования и (или) нормы;

- методы контроля, измерений, испытаний и т.д.

Организационно-методические стандарты установлены 3 видов:

- основные (общие) положения;

- порядок проведения работ;

- построение, изложение, оформление, требования к содержанию.

1.4 Категории стандартов

Государственные стандарты (ГОСТ) разрабатываются:

1) на группы однородной продукции межотраслевого производства или применения;

2) на конкретную продукцию, имеющую важное государственное значение.

Отраслевые стандарты (ОСТ) на группы однородной продукции закрепленную за министерством (ведомством).

Республиканские стандарты (РСТ) на продукцию республиканского или местного значения, если отсутствуют государственные или отраслевые стандарты и технические условия.

Стандарты предприятия (СТП). Стандарты каждой категории являются обязательными в пределах установленной сферы их действия и области применения.

Утверждаются:

государственные – Госстандартом РФ и Госстроем;

отраслевые – Министерством по согласованию с Госстандартом;

республиканские – Совмином республики по согласованию с Госстандартом РФ.

1.5 Основные направления работ по стандартизации

Руководство всеми работами его стандартизации осуществляется Госстандартом РФ, он несет ответственность за состояние и дальнейшее развитие стандартизации и метрологии, проведение единой технической политики в этой области в РФ.

В соответствии с возложенными на него функциями:

- определяет основные направления развития и разрабатывает научно-методические и технико-экономические основы стандартизации, межотраслевой унификации промышленных изделий и метрологии;

- осуществляет совершенствование системы стандартизации и метрологии.

Основные задачи совершенствования системы стандартизации:

- стандартизация показателей качества продукции, общих требований к её разработке, производству, приемке и методам испытаний;

- обеспечение увязки требований стандартов на общепромышленную продукцию с нуждами обороны страны;

- организация работ по аттестации качества и сертификации промышленной продукции;

- развитие унификации промышленных изделий;

- обеспечение единства и достоверности измерений в стране;

- государственный надзор за внедрением и соблюдением стандартов и технических условий, за состоянием и применением измерительной техники;

- координация деятельности российских органов по стандартизации в международных организациях по стандартизации.

Головными организациями по стандартизации в РФ являются:

- Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации (ВНИИС) – разработка научно-технических, правовых и экономических основ стандартизации, управления качеством продукции и госнадзора за внедрением и соблюдением стандартов;

- Всероссийский научно-исследовательский институт по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ) – разработка научных основ унификации и агрегатирования в машиностроении и приборостроении;

- Всероссийский научно-исследовательский институт технической информации, классификации и кодирования (ВНИИКИ) – разработка и дальнейшее развитие единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации, стандартизации научно-технической терминологии.

Центральный государственный фонд стандартов и ТУ – ведет учет и регистрацию стандартов и ТУ, обеспечивает копиями отечественных и зарубежных НТД.

2 НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ

2.1 Общие сведения

Стандартизацию в настоящее время следует рассматривать, как научный метод работы, определяющий оптимальные требования к объекту и характеризуемый следующими основными составляющими: объектом стандартизации, оптимальными требованиями предъявляемыми к объекту научно-исследовательской деятельностью по нахождению оптимального решения, приданию законной силы найденному решению, специальной системой приемов трудовой деятельности.

2.2 Принципы стандартизации

Принципами стандартизации являются: обязательность соблюдения стандартов, плановость работы по стандартизации, перспективность, динамичность, эффективность, комплексность, системность.

Обязательность соблюдения стандартов в стране установлена законом РФ "О стандартизации". Несоблюдение стандартов преследуется по закону, юридические и физические лица могут быть привлечены к уголовной, административной или гражданско-правовой ответственности.

Планирование стандартизации осуществляется на основе взаимосвязанных перспективных плановых документов и годовых планов развития стандартизации и метрологии.

Перспективный план обычно состоит из трех основных частей:

- общетехнические и организационно-методические стандарты межотраслевого назначения;

- стандарты на продукцию промышленности, строительной индустрии и сельского хозяйства;

- унификация агрегатов, узлов и деталей машин, технологической оснастки и инструмента.

На их основе разрабатываются годовые планы государственной стандартизации, состоящие из разделов:

1) разработка новых и пересмотр действующих ГОСТ;

2) государственный надзор за внедрением стандартов;

3) государственный надзор за соблюдением стандартов, ТУ;

4) разработка рекомендаций в рамках КООМЕТ, ИСО;

5) госиспытания мер и измерительных приборов.

Перспективность работ по стандартизации обеспечивается выпуском опережающих стандартов, устанавливающих повышенные по отношению к достигнутому уровню нормы и требования к объектам стандартизации, что стимулирует ускорение научно-технического прогресса.

Динамичность обеспечивается периодической проверкой стандартов, внесением в них изменений, а также своевременным пересмотром или отменой стандартов.

Экономическая эффективность стандартизации в первую очередь связана с сокращением номенклатуры продукции до некоторого рационального уровня с отбором минимума наиболее рациональных решений. Экономия достигается за счет сокращения необоснованного многообразия изделий, агрегатов, узлов, деталей, техпроцессов и т.д. В то же время создаются предпосылки организации специализированных производств обладающих экономическими преимуществами и повышенным качеством.

Определение экономической эффективности стандартизации даст возможность оценивать влияние стандартизации на производственно-хозяйственные показатели предприятий.

Обычно за основной показатель эффективности стандартизации принимается величина, определяемая как разность приведенных затрат до и после стандартизации.

Приведенные затраты на единицу продукции (работы, руб.) представляют сумму себестоимости и нормативной прибыли:

З = С + Е_н К, (1)

где С – себестоимость единицы продукции (работы), руб;

Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, обычно принимают 0,15;

К – удельные капиталовложения в производственные (основные и оборотные) фонды, руб.

Годовой экономический эффект от внедрения стандартов считают по одной из следующих формул:

Э = (З₁ – З₂)А_г = (С₁ + Е_н К₁)А_г - (С₂ + Е_н К₂)А_г; (2)

Э = (DС ± Е_н DК)А_г;

Э = (С₁^' + Е_н К₁^' ) - (С₂^' + Е_н К₂^' );

Э = DС ^' ± Е_н DК ^',

где З₁, З₂ – Затраты на единицу продукции, руб;

А_г - годовой выпуск продукции после внедрения стандартов в

натуральных единицах;

С₁, С₂ - себестоимость единицы продукции до и после

стандартизации, руб.

DС – изменение стоимости единицы продукции, руб.

DК – изменение удельных капиталовложений, руб.

К₁, К₂ – стоимость производственных фондов, руб.

DС ^' – изменение себестоимости годового выпуска продукции;

DК ^' – изменение стоимости производственных фондов, руб.

Комплексность стандартизации обеспечивается разработкой программ охватывающих стандартизацией не только готовые изделия, но и сырье, материалы, комплектующие изделия, элементы технологии, средства измерений, методы подготовки и организации производства.

2.3 Методы стандартизации

Методами стандартизации являются унификация, взаимозаменяемость и специализация на разных уровнях.

Унификация один из важнейших методов стандартизации, заключающийся в рациональном сокращении видов, типов, размеров изделий одинакового функционального назначения, а также узлов и деталей входящих в изделие. Это позволяет собирать новые изделия с добавлением определенного количества оригинальных элементов. Чем больше унифицированных узлов и деталей в машине, тем короче сроки проектирования и изготовления, т.к. сокращается количество чертежей, технологических процессов, оснастки.

Унификация позволяет снизить стоимость производства новых изделий повысить серийность, уровень автоматизации, снизить трудоемкость изготовления, организовать специализированные производства. Наиболее элементарным видом унификации является "симплификация" – простое сокращение наименее употребительных элементов до целесообразного минимума, обычно она применяется для ограничения номенклатуры объектов при разработке ограничительных стандартов.

Различают три типа унификации:

Типоразмерная унификация осуществляется в изделиях одинакового функционального назначения отличающиеся числовым значением главного параметра.

Внутритиповая унификация осуществляется в изделиях одного функционального назначения, одинаковое числовое значение главного параметра, но отличающегося конструктивным исполнением составных частей (Болт внутренний шестигранный, наружный).

Межтиповая унификация в изделиях различного типа и различного конструктивного исполнения (например: продольно-фрезерных, строгальных, шлифовальных станков между собой).

Уровень унификации изделий или их составных частей определяется с помощью системы показателей, в которых обязательным является коэффициент применяемости на уровне типоразмеров - К_пр^m.

т.е. выраженное в процентах отношение количества заимствованных покупных и стандартизованных типоразмеров к общему количеству типоразмеров изделия, где n – общее количество типоразмеров изделий, n_о – количество оригинальных типоразмеров.

Агрегатирование – это метод создания и эксплуатации машин, приборов и оборудования из отдельных стандартных унифицированных узлов, многократно используемых при создании различных изделий на основе геометрической и функциональной взаимозаменяемости.

Обеспечивает расширение области применения машин путем замены их отдельных узлов и блоков, возможность компоновки машины, приборов, оборудования разного функционального назначения из отдельных узлов, изготавливаемых на специализированных предприятиях, создания универсальных приспособлений при разработке технологической оснастки и т.д.

Позволяет увеличить номенклатуру выпускаемых машин и оборудования за счет модификации их основных типов и создании различных исполнений, организовать высокопроизводительный ремонт.

В перспективе развитие агрегатирования позволит:

- перейти от конструирования специального оборудования к выбору стандартных узлов и агрегатов и компоновки их в требуемые системы;

- сократить сроки проектирования и освоения новых машин и приборов;

- увеличить объем производства (25-30%);

- уменьшить требуемый парк за счет лучшего использования (газель, грузовики, ГАЗ, КАМАЗ).

Типизация – метод стандартизации, заключающийся в установлении типовых объектов для данной совокупности, принимаемых за основу (базу) при создании других объектов, близких по функциональному назначению. Этот метод иногда называют методом "базовых конструкций". Типизация как эффективный метод стандартизации развивается в трех основных направлениях: стандартизация типовых технологических процессов; стандартизация типовых изделий общего назначения; создание нормативно-технических документов, устанавливающих порядок проведения каких-либо работ, расчетов, испытаний и т.д.

Взаимозаменяемость – это свойство независимо изготовленных деталей узлов и агрегатов обеспечивать беспрепятственную сборку машин или приборов и выполнять свое служебное назначение без нарушения технических требований, предъявляемых к данному изделию в целом.

Требования взаимозаменяемости предъявляются к таким параметрам, как точность сопрягаемых размеров, отклонения формы и расположения поверхностей, волнистость и шероховатость, физико-химические свойства материалов. Для обеспечения функциональных требований необходимо обеспечить заданную точность функциональных параметров влияющих на эксплуатационные показатели изделий. Так от размера зазора между поршнем и цилиндром (функциональный параметр) зависит мощность двигателя (эксплуатационный показатель). Зазор в подвижном состоянии должен обеспечить не только сборку и точность взаимного расположения, но и минимальное трение компенсацию температурных изменений и износа и других факторов, влияющих на эксплуатационные характеристики – долговечность, точность перемещения, расход масла и т.д.

Полная взаимозаменяемость обеспечивается соблюдением параметров с такой точностью, которая допускает сборку и замену любых сопрягаемых деталей узлов и агрегатов без каких-либо дополнительных мероприятий – обработки, подбора, регулировки.

Неполная взаимозаменяемость характеризуется возможностью дополнительных мероприятий при сборке, групповой подбор деталей (селективная сборка), регулировка, применение компенсаторов и т.д.

Внешняя взаимозаменяемость – например, подшип

Дата добавления: 2015-07-15