1 и 2 вопросы.
Под метрологией подразумевается наука об измерениях, о существующих средствах и методах, помогающих соблюсти принцип их единства, а также о способах достижения требуемой точности.
Происхождение самого термина «метрология» возводят к двум греческим словам: metron, что переводится как «мера», и logos – «учение». Бурное развитие метрологии пришлось на конец ХХ в. Оно неразрывно связано с развитием новых технологий. До этого метрология была лишь описательным научным предметом. Таким образом, можно сказать, что метрология изучает:
1) методы и средства для учета продукции по следующим показателям: длине, массе, объему, расходу и мощности;
2) измерения физических величин и технических параметров, а также свойств и состава веществ;
3) измерения для контроля и регулирования технологических процессов.
Выделяют несколько основных направлений метрологии:
1) общая теория измерений;
2) системы единиц физических величин;
3) методы и средства измерений;
4) методы определения точности измерений;
5) основы обеспечения единства измерений, а также основы единообразия средств измерения;
6) эталоны и образцовые средства измерений;
7) методы передачи размеров единиц от образцов средств измерения и от эталонов рабочим средствам измерения.
Следует различать также объекты метрологии: 1) единицы измерения величин;
2) средства измерений;
3) методики, используемые для выполнения измерений и т. д.
Метрология включает в себя: во-первых, общие правила, нормы и требования, во-вторых, вопросы, нуждающиеся в государственном регламентировании и контроле. И здесь речь идет о:
1) физических величинах, их единицах, а также об их измерениях;
2) принципах и методах измерений и о средствах измерительной техники;
3) погрешностях средств измерений, методах и средствах обработки результатов измерений с целью исключения погрешностей;
4) обеспечении единства измерений, эталонах, образцах;
5) государственной метрологической службе;
6) методике поверочных схем;
7) рабочих средствах измерений.
В связи с этим задачами метрологии становятся: усовершенствование эталонов, разработка новых методов точных измерений, обеспечение единства и необходимой точности измерений.
Определение науки «метрологии». Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. К основным проблемам метрологии относятся: общая теория измерений; единицы физических величин и их системы; методы и средства измерений; методы определения точности измерений; основы обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений; эталоны и образцовые средства измерений; методы передачи размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим средствам измерений. Теоретическая метрология занимается вопросами фундаментальных исследований, созданием системы единиц измерений, физических постоянных, разработкой новых методов измерения.
Прикладная (практическая) метрология занимается вопросами практического применения в различных сферах деятельности результатов теоретических исследований в рамках метрологии.
Законодательная метрология включает совокупность взаимообусловленных правил и норм, направленных на обеспечение единства измерений, которые возводятся в ранг правовых положений (уполномоченными на то органами государственной власти), имеют обязательную силу и находятся под контролем государства.
Объектами метрологии являются единицы величин, средства измерений, эталоны, методики выполнения измерений.
Традиционным объектом метрологии являются физические величины. Кроме физических величин в последнее десятилетие в прикладной метрологии начали использоваться нефизические величины. Это связано с применением термина "измерение" в новых для метрологии сферах – экономике, медицине, информатике, управлении качеством и пр.
Измерение – совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины, позволяющего сопоставить измеряемую величину с ее единицей и получить значение величины. Это значение называют результатом измерений.
Погрешность измерений – отклонение результата измерений от истинного (действительного) значения измеряемой величины.
Средство измерении – техническое устройство, предназначенное для измерений (Закон РФ "Об обеспечении единства измерений" – далее Закон РФ).
Эталон единицы величины – средство измерения, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи ее средствам измерений данной величины (Закон РФ).
Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью (Закон РФ).
Итак, первым условием обеспечения единства измерений является представление результатов измерений в узаконенных единицах, которые были бы одними и теми же всюду, где проводятся измерения и используются их результаты. В России, как и в большинстве других стран, узаконенными единицами являются единицы величин Международной системы единиц, принятой Генеральной конференцией по мерам и весам, рекомендованные Международной организацией законодательной метрологии. Второе условие единства измерений – погрешность измерений не превышает (с заданной вероятностью) установленных пределов. Погрешности измерений средства измерений указываются в придаваемом к нему техническом документе – паспорте, ТУ и пр.
Главным нормативным актом по обеспечению единства измерений является Закон РФ "Об обеспечении единства измерений". Он направлен на защиту прав и законных интересов граждан, экономики страны от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений.
В стандартах на методы контроля (испытаний, измерений, анализа) должно быть соблюдено главное условие обеспечения единства измерений – указаны погрешности измерений для заданной вероятности.
Метрология как область практической деятельности зародилась в древности. На всем пути развития человеческого общества измерения были основой отношений 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.
Наименования единиц измерения и их размеры появлялись в давние времена чаще всего в соответствии с возможностью применения единиц и их размер ров без специальных устройств, т. е. создавались с ориентацией на те единицы, что были "под руками и ногами". В России в качестве единиц длины были "пядь", "локоть".
Для поддержания единства установленных мер еще в древние времена создавались эталонные (образцовые) меры. К ним относились бережно: в древности они хранились в храмах, церквях как наиболее надежных местах для хранения ценных предметов.
По мере развития промышленного производства повышались требования к применению и хранению мер, усиливалось стремление к унификации размеров единиц физических величин.
В начале 1840 г. во Франции была введена метрическая система мер. Значимость метрической системы глубоко оценил Д.И. Менделеев. В 1867 г. с трибуны съезда русских естествоиспытателей он выступил с призывом содействовать подготовке метрической реформы в России. По его инициативе Петербургская академия наук предложила учредить международную организацию, которая обеспечивала бы единообразие средств измерений в международном масштабе. Это предложение получило одобрение, и в 1875 г. на Дипломатической метрологической конференции, проведенной в Париже, в которой участвовали 17 государств (в том числе Россия) была Принята Метрическая конвенция.
По мере унификации единиц измерений во многих государствах вводились законодательные нормы, которые защищали покупателей от недобросовестности производителей и распространителей товаров и услуг. В России в XVI в. контроллеры (целовальники) на рынках разыскивали и отбирали старые (неофициальные) меры. За пользование ими налагали большой штраф и даже заключали виновных в тюрьму.
Еще больше усилился надзор за мерами в XVII в. Им занимались таможни, "кружечные дворы". В Москве действовали Померная изба и Большая таможня. Померная изба проводила периодическую ("как год минет") поверку мер и изымала неправильные ("воровские") меры.
В наказе царя Федора Алексеевича Большой Московской таможне о сборе таможенных пошлин (1681 г.) говорилось, что за найденные у торговцев воровские меры определялась конфискация товаров и ссылка с семьей.
Решительный и жесткий характер Петра I проявился в его наказе "О сборе в Московской Большой таможне пошлин" (1698): "за найденные непрямые, воровские весы лавки опечатать, товары отобрать и семьей сослать". Он же в Уставе воинских артикулов (1716) писал: "Наказание за обмер и обвес – возвратить добро втрое, взимать штраф, подвергнуть телесному наказанию".
В 1745 г. публикуется Указ сенатский о рассылке из камер-коллегии во все города заклейменных мер для хлеба и о взыскании штрафа с того, у кого окажутся неуказанные меры.
В 1858 г. Елизавета Петровна повелела: "Сделать аршины железные верные и с обеих концов заклейменные так, чтобы ни урезать, ни упиловать невозможно было".
Долгое время метрология была в основном описательной наукой о различных мерах и соотношениях между ними. Но в процессе развития общества роль измерений возрастала, и с конца прошлого века благодаря прогрессу физики метрология поднялась на качественно новый уровень. Большую роль в становлении метрологии в России сыграл Д.И. Менделеев, руководивший отечественной метрологией в период с 1892 по 1907 г. "Наука начинается... с тех пор, как начинают измерять", – в этом научном кредо великого ученого выражен, по существу, важнейший принцип развития науки, который не утратил актуальности и в современных условиях.
Развитие естественных наук привело к появлению все новых и новых средств измерений (СИ), а они, в свою очередь, стимулировали развитие наук, становясь все более мощным средством исследования. Так, повышение точности измерений плотности воды привело в 1932 г. к открытию тяжелого изотопа водорода – дейтерия. Подобных примеров, которые подтверждают роль измерений как инструмента познания, множество. Здесь уместно привести высказывание крупнейшего русского физика и электротехника Б.С. Якоби: "Искусство измерений является могущественным оружием, созданным человеческим разумом для проникновения в законы природы и подчинения ее сил нашему господству".
Можно выделите три главные функции измерений в народном хозяйстве:
- учет продукции народного хозяйства, исчисляющейся по массе, длине, объему, расходу, мощности, энергии;
- измерения, проводимые для контроля и регулирования технологических процессов (особенно в автоматизированных производствах) и для обеспечения нормального функционирования транспорта и связи;
- измерения физических величин, технических параметров, состава и свойств веществ, проводимые при научных исследованиях, испытаниях и контроле продукции в различных отраслях народного хозяйства.
От качества СИ зависит эффективность выполнения указанных функций. Приведем несколько примеров, относящихся к первой функции СИ: погрешности эксплуатируемых в настоящее время счетчиков энергии (в среднем 2%) приводят к неопределенности в учете такого же количества электроэнергии; состояние современного весового хозяйства таково, что в процессе взвешивания остается неучтенным около 1% всех измеряемых продуктов производства. Повышение точности измерений позволяет определить недостатки тех или иных технологических процессов и устранить эти недостатки. Все это в конечном счете приводит к повышению качества продукции, экономии энергетических и тепловых ресурсов, а также сырья и материалов.
3. Основные проблемы метрологии.
К основным проблемам метрологии относятся:
Также метрология изучает развитие системы мер, денежных единиц и счёта в исторической перспективе.
Всемирный День метрологии отмечается ежегодно 20 мая. Праздник учрежден Международным Комитетом мер и весов (МКМВ) в октябре 1999 года, на 88 заседании МКМВ
4. Фундамент современной метрологии.
В нашей жизни в связи с развитием науки, техники, разработкой новых технологий, эталонов и средств измерений, измерения охватывают более современные физические величины, расширяются диапазоны измерений.
Постоянно растут требования к точности измерений.В таких условиях, чтобы разобраться с вопросами и проблемами измерений, метрологического обеспечения и обеспечения единства измерений, нужен единый научный и законодательный фундамент, обеспечивающий в практической деятельности высокое качество измерений, независимо от того, где и с какой целью они проводятся.
Таким фундаментом является метрология.
Сегодня измерение и метрология пронизывают все сферы жизни. Только родившийся человек, еще не имея имени, сразу становится объектом измерений. В первые минуты жизни к нему применяют средства измерений длины, массы и температуры. В повседневной жизни мы также постоянно сталкиваемся с количественными оценками. Мы оцениваем температуру воздуха на улице, следим за временем, решаем насколько выгодно и рационально практически любое наше действие. С измерениями связана деятельность человека на любом предприятии. Инженеры промышленных предприятий осуществляющие метрологическое обеспечение производства должны иметь полные сведения о возможностях измерительной техники, для решения задач взаимозаменяемости узлов и деталей, контроля производства продукции на всех его жизненных циклах.
Метрология занимает особое место среди технических наук, т.к. метрология впитывает в себя самые последние научные достижения и это выражается в совершенстве ее эталонной базы и способов обработки результатов измерений.
Метрология стала наукой, без знания которой не может обойтись ни один специалист любой отрасли. В настоящее время метрология развивается по нескольким направлениям. Если еще в начале 20-го века под словом метрология понималась наука, главной задачей которой было описание всякого рода мер, применяемых в разных странах, то теперь это понятие приобрело гораздо более широкий научный и практический смысл, расширилось содержание метрологической деятельности и появилось понятие –
метрологическое обеспечение производства.
Метрологическое обеспечение - установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности проводимых измерений.
Сформировались и развиваются три взаимосвязанных раздела метрологии: теоретическая, законодательная и прикладная метрология.
Теоретическая метрология - являясь базой измерительной техники, занимается изучением проблем измерений в целом и образующих измерение элементов: средств измерений, физических величин и их единиц, методов и методик измерений, результатов и погрешностей измерений и др. Теория метрологии рассматривается в разделах сайта: Принципы МО, единство измерений, единицы измерений. На сайте сделана большая подборка литературы по метрологии.
Законодательная метрология - разрабатывает и внедряет нормы и правила выполнения измерений, устанавливает требования, направленные на достижение единства измерений, порядок разработки и испытаний средств измерений, устанавливает термины и определения в области метрологии, единицы физических величин и правила их применения. Данный раздел метрологии описывается в следующих страницах сайта: законодательная метрология, нормативные документы по метрологии и метрологическому обеспечению.
Прикладная (практическая) метрология - освещает вопросы практического применения разработок теоретической и положений законодательной метрологии. И именно с ее помощью осуществляется метрологическое обеспечение производства.
5. Законодательная метрология - раздел метрологии, включающий комплексы взаимосвязанных и взаимообусловленных общих правил, требований и норм:
· подлежащих регламентации и контролю со стороны государства;
· направленных на обеспечение единства измерений и единообразия средств измерений.
Основополагающим этапом развития законодательной метрологии в Российской Федерации можно считать 1993 год, когда был принят Закон "Об обеспечении единства измерений",[1] который впервые на высшем уровне установил основные нормы и правила управленияметрологической деятельностью в стране.
Головным институтом в системе Госстандарта (сейчас это Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии России) России является ВНИИМС - институт осуществляет исследования и разработки по правовым и методическим проблемам обеспеченияединства измерений и деятельности метрологической службы России, выполняет функции информационного центра Госстандарта России в области метрологии, участвует в международном сотрудничестве в области законодательной метрологии.
Исследования включают:
· Исследования и разработки в сфере государственного управления (регулирования) метрологической деятельностью в России;
· Исследования по совершенствованию деятельности ГМС и развитию метрологической инфраструктуры.
6. Государственная метрологическая служба находится в ведении Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии и включает в себя:
· государственные научные метрологические центры;
· органы Государственной метрологической службы на территориях республик в составе Российской Федерации, автономной области, автономных округов, краев, областей, городов Москвы и Санкт-Петербурга. Органы Государственной метрологической службы осуществляют государственный метрологический контроль и надзор на территориях субъектов Федерации.
· Головной институт в системе Госстандарта России ВНИИМС
Метрологическая служба — это совокупность субъектов деятельности и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений.
В настоящее время метрологическая служба России состоит из Государственной метрологической службы, руководство которой осуществляется Росстандартом, а также из метрологических служб органов государственного управления и юридических лиц.
Государственная метрологическая служба включает государственные научные метрологические центры (ГНМЦ) и территориальные органы, расположенные в субъектах Российской Федерации, (республиках, автономных областях, автономных округах, областях, городах Москве и Санкт-Петербурге).
В состав Государственной метрологической службы входят следующие национальные метрологические институты: ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы» (ВНИИМС, г. Москва), ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И. Менделеева» (ВНИИМ, г. С.-Петербург), ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений» (ВНИИФТРИ, Московская обл.), ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений» (ВНИИОФИ, г. Москва), ФГУП «Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии» (СНИИМ, г. Новосибирск), ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (УНИИМ, г. Екатеринбург), ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии» (ВНИИР, г. Казань), а также Восточносибирский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений (ВС ВНИИФТРИ, г. Иркутск) и «Дальстандарт» (г. Хабаровск), вошедшие в 2007 г. в состав ФГУП "ВНИИФТРИ".
Государственные научные метрологические центры несут ответственность за создание, совершенствование, хранение и применение государственных эталонов, а также за разработку нормативных документов по обеспечению единства измерений. Они являются хранителями государственных эталонов, ведут исследования в области теории измерений, принципов и методов высокоточных измерений, разработки научно-методических основ совершенствования российской системы измерений.
Органами Государственной метрологической службы являются центры стандартизации, метрологии и сертификации (ЦСМ), расположенные по всей территории России. Крупнейшими из них являются ФГУ "Ростест-Москва" и ФГУ "Тест-С.-Петербург". Они ведут работы по поверке и калибровке средств измерений, осуществляют государственный метрологический контроль за обеспечением единства измерений. Для целей обеспечения единства измерений созданы и другие государственные службы: Государственная служба времени и частоты и определения параметров Земли (ГСВЧ), Государственная служба стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО), Государственная служба стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГСССД). Руководство этими Службами и координацию их деятельности осуществляет Ростехрегулирование.
Метрологические службы органов государственного управления и юридических лиц создаются для выполнения работ по соблюдению единства измерений, повышения уровня метрологического обеспечения. Допускается возложение отдельных функций метрологической службы на иные структурные подразделения. Метрологические службы органов государственного управления и юридических лиц организуют свою деятельность на основе положений Закона «Об обеспечении единства измерений», других законодательных и нормативных документов, регламентирующих вопросы метрологии. Основные задачи, права и обязанности метрологических служб органов государственного управления и юридических лиц независимо от форм собственности последних определены в документе ПР 50.732-93 «Типовое положение о метрологической службе государственных органов управления и юридических лиц» скачать.
Метрологическая служба органа государственного управления представляет собой систему, образуемую приказом его руководителя, и может включать: подразделение (службу) главного метролога в центральном аппарате; головные и базовые организации метрологической службы в отраслях; метрологические службы предприятий.
К основным задачам метрологических служб относятся:
7. Определение стандарта.
Станда́рт (от англ. standard — норма, образец) в широком смысле слова — образец, эталон, модель, принимаемые за исходные для сопоставления с ними др. подобных объектов.
Существуют и другие значения слова стандарт: общепринятый, исторически сложившийся набор правил (золотой стандарт, Стандарт оформления кода, Открытый стандарт, Стандарты телевизионного вещания); изделие, служащее в качестве образца; в переносном смысле — шаблон, трафарет, не содержащий ничего оригинального.
Стандарт в Российской Федерации — документ, в котором в целях добровольного многократного использования устанавливаются характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг. Стандарт также может содержать правила и методы исследований (испытаний) и измерений, правила отбора образцов, требования к терминологии, символике, упаковке, маркировке или этикеткам и правилам их нанесения.[1] Некоторые стандарты в России могут иметь статус обязательных к применению на время перехода к системе технических регламентов.
Стандарт может быть разработан на материальные предметы (продукцию, эталоны, образцы веществ), работу (процесс создания продукции) и услугу (процесс создания нематериальной продукции), подлежащие или подвергшиеся стандартизации. Стандарты разрабатывают на наиболее распространенные и типовые ситуации. В частности, объектом стандартизации может быть конкретное изделие, параметрические ряды однотипных изделий, отдельные свойства изделия, меры и единицы измерения, нормы, правила, требования, условия, термины и определения, обозначения и т. д., имеющие перспективу многократного применения в различных сферах деятельности человека. Все правила до оформления их в стандарты проходят длительную проверку на практике, и поэтому заключают в себе богатый опыт инженеров и ученых.
Аналогичное понимание стандарта как нормативного документа существует и в других странах.
Стандарт имеет распространение в пределах компетенции органа стандартизации. В России компетентными органами в области стандартизации являются Росстандарт и Росстрой.
Соответственно пределам компетенции органов стандартизации различают следующие уровни стандартизации:
· Международная стандартизация. Органом по стандартизации является ИСО (ISO). Нормативным документом ИСО являются стандарты ИСО.
· Межрегиональная стандартизация. Охватывает ряд независимых государств (СНГ, ЕЭС и др.). Нормативным документом стран СНГ является межрегиональный стандарт.
· Национальная стандартизация. Это — стандартизация в пределах одного государства. Нормативным документом по национальной стандартизации в России установлен государственный стандарт России — ГОСТ Р, в ФРГ — DIN, в Великобритании — BS, и т. д.
· Правила, нормы и рекомендации в области стандартизации, общероссийские классификаторы технико-экономической и социальной информации.
· Стандарты организаций — отраслевые стандарты (ОСТ), стандарты предприятий (СТП), стандарты обществ и т. п. Это — низший уровень стандартизации.
Государства стремятся к согласованию национальных стандартов и выпуску международных стандартов (например, стандарт ИСО на допуски и посадки), что упрощает обслуживание и ремонт экспортной продукции, облегчает продвижение товара на внешние рынки.
ОСТы имеют применение в выпустивших их отраслях промышленности. Обычно в виде ОСТов оформляются типовые ситуации, которые после дальнейшей практической проверки и подтверждения своей важности служат основой для выпуска соответствующего ГОСТа.
СТП имеют применение только на выпустившем их предприятии. Часто оформляются в виде нормалей, которые устанавливают ограничения на применяемую номенклатуру (перечень) деталей, материалов, норм и т. п., что вызывается особенностями снабжения и производства. Требования стандартов предприятий могут быть обязательными и для других предприятий, если между ними существуют договорные отношения, в том числе устанавливающие обязательность исполнений определенного круга стандартов одного из предприятий.
Внутри какой-либо системы стандартизации стандарты могут подразделяться по темам:
· стандарт качества
· социальный стандарт
· образовательный стандарт
· терминологический стандарт
· стандарт, устанавливающий технические требования
· стандарт безопасности труда
· стандарт на оформление документации
· экологический стандарт
· стандарты пород домашних животных
· стандарты пород сельскохозяйственных животных
· стандарты пород клубов любителей домашних животных (домашних собак, домашних кошек и т. д.)
Наряду со стандартами другими нормативными документами, регулирующими отношения в области установления, применения и исполнения требований к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, являютсятехнические регламенты.
Функции стандартов
· Повышение уровня безопасности жизни и здоровья граждан, имущества физических и юридических лиц, государственного и муниципального имущества, объектов с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, повышение уровня экологической безопасности, безопасности жизни и здоровья животных и растений;
· обеспечение конкурентоспособности и качества продукции (работ, услуг), единства измерений, рационального использования ресурсов, взаимозаменяемости технических средств (машин и оборудования, их составных частей, комплектующих изделий и материалов), технической и информационной совместимости, сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений, технических и экономико-статистических данных, проведения анализа характеристик продукции (работ, услуг), исполнения государственных заказов, добровольного подтверждения соответствия продукции (работ, услуг);
· содействие соблюдению требований технических регламентов;
· создание систем классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации, систем каталогизации продукции (работ, услуг), систем обеспечения качества продукции (работ, услуг), систем поиска и передачи данных, содействие проведению работ по унификации.
8. Стандартизация — это деятельность по установлению правил и характеристик в целях их добровольного многократного использования, направленная на достижение упорядоченности в сферах производства и обращения продукции и повышение конкурентоспособности продукции, работ или услуг.[1][2] также это деятельность по установлению норм, правил и характеристик 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 науки, 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 достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области посредством установления положений для всеобщего и многократного применения в отношении реально существующих или потенциальных задач. Эта деятельность проявляется в разработке, опубликовании и применении стандартов.
Целями стандартизации являются:
· повышение уровня безопасности жизни и здоровья граждан, имущества физических и юридических лиц, государственного и муниципального имущества, объектов с учётом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, повышение уровня экологической безопасности, безопасности жизни и здоровья животных и растений;
· обеспечение конкурентоспособности и качества продукции (работ, услуг), единства измерений, рационального использования ресурсов, взаимозаменяемости технических средств (машин и оборудования, их составных частей, комплектующих изделий и материалов), технической и информационной совместимости, сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений, технических и экономико-статистических данных, проведения анализа характеристик продукции (работ, услуг), исполнения государственных заказов, добровольного подтверждения соответствия продукции (работ, услуг);
· содействие соблюдению требований технических регламентов;
· создание систем классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации, систем каталогизации продукции (работ, услуг), систем обеспечения качества продукции (работ, услуг), систем поиска и передачи данных, содействие проведению работ поунификации.
Стандартизация осуществляется в соответствии с принципами:
· добровольного применения документов в области стандартизации;
· максимального учёта при разработке стандартов законных интересов заинтересованных лиц;
· применения международного стандарта как основы разработки национального стандарта, за исключением случаев, если такое применение признано невозможным вследствие несоответствия требований международных стандартов климатическим и географическим особенностям Российской Федерации, техническим и (или) технологическим особенностям или по иным основаниям либо Российская Федерация в соответствии с установленными процедурами выступала против принятия международного стандарта или отдельного его положения;
· недопустимости создания препятствий производству и обращению продукции, выполнению работ и оказанию услуг в большей степени, чем это минимально необходимо для выполнения целей стандартизации;
· недопустимости установления таких стандартов, которые противоречат техническим регламентам;
· обеспечения условий для единообразного применения стандартов.
В технике стандартизация ведет к снижению себестоимости продукции, поскольку:
· позволяет экономить время и средства за счет применения уже разработанных типовых ситуаций и объектов;
· повышает надежность изделия или результатов расчетов, поскольку применяемые технические решения уже неоднократно проверены на практике;
· упрощает ремонт и обслуживание изделий, так как стандартные узлы и детали — взаимозаменяемые (при условии, что сборка осуществлялась без пригоночных операций).
Стандартизация может быть малоэффективной в случаях, когда основной целью разработки изделия является достижение очень высоких функциональных характеристик, которые возможны при значениях основных параметров, не соответствующих стандартным.
Стандартизацию проводят органы стандартизации, наделенные законным правом руководить разработкой и утверждать нормативные документы и другие правила, придавая им статус стандартов. В России компетентными органами в области стандартизации являются ГОССТАНДАРТ России и ГосСтрой. Основополагающим нормативным документом по стандартизации ГОССТАНДАРТа России установлена «Государственная система стандартизации» (ГСС). Комплекс стандартов ГСС РФ (ГОСТ Р1.0, ГОСТ Р1.1, ГОСТ Р1.2 и др.) [3][4]представляют собой систему взаимосвязанных правил и положений, определяющих цели и задачи стандартизации, организацию и методику проведения работ по стандартизации во всех производственных отраслях России. ГСС устанавливает порядок разработки, оформления, согласования, утверждения, издания, обращения стандартов разных уровней стандартизации и других нормативных документов, а также контроля над их внедрением и соблюдением.
Сущность стандартизации состоит в составлении и утверждении как рекомендуемых, так и обязательных норм и характеристик для многократного использования, направленного на обеспечение надлежащего качества товаров и услуг, повышение их конкурентоспособности в сферах обращения продукции, а также обеспечение безопасности труда. Стандартизация устанавливает оптимальную степень упорядоченности в определенных сферах производства и обращения продукции с помощью утвержденных норм и положений.
Главными задачами стандартизации являются:
1) обеспечение соответствия товаров и услуг нормам и правилам безопасности для жизни и здоровья потребителя, собственности физических, юридических лиц, государственной собственности, экологии, окружающей среды, в частности, безопасности животных и растений;
2) обеспечение безопасности объектов, для которых существует возможность возникновения различного рода чрезвычайных ситуаций;
3) содействие научно-техническому прогрессу;
4) обеспечение конкурентоспособности продукции и услуг;
5) экономичное использование всех видов ресурсов;
6) совместимость и взаимозаменяемость продукции;
7) единая система измерений.
Результатом стандартизации является, в первую очередь, нормативный документ.
Нормативный документ – документ, в котором утверждаются общие нормы, правила и характеристики для продукции, работ или услуг
Стандарт – нормативный документ, утвержденный соответствующим органом, в котором утверж-даются общие принципы, нормы и характеристики для продукции, работ или услуг, причем данные правила устанавливаются для добровольного многократного использования.
Технические условия – документ, который утверждает основные технические требования к продукции, работам и услугам.
Областью стандартизации называют систему связанных между собой объектов стандартизации.
Орган стандартизации – орган, признанный уполномоченным разрабатывать и утверждать стандарты на региональном или международном уровне.
На практике выделяют 4 основные этапа стандартизации.
1. Выбор продукции, работ или услуг, для которых будет проводиться стандартизация.
2. Создание модели для стандартизируемой продукции, работ или услуг.
3. Утверждение оптимального качества созданной модели.
4. Утверждение стандартов для созданной модели, стандартизация.
9. Сертифика́ция (лат. sertifico — удостоверяю) — подтверждение соответствия качественных характеристик товара стандартам качества. Под сертификацией подразумевается также процедура получения сертификата
Объектами сертификации являются:
· продукция;
· работы (услуги);
· системы менеджмента;
· персонал.
Сертификация продукции — процедура подтверждения качества, посредством которой независимая от изготовителя (продавца, исполнителя) и потребителя (покупателя) организация удостоверяет в письменной форме, что продукция соответствует установленным требованиям.
Правила сертификации продукции регламентируются Постановлением Госстандарта РФ от 21.09.1994 N 15 «Об утверждении Порядка проведения сертификации продукции в Российской Федерации»[2].
В качестве требований при сертификации продукции могут являться:
· законодательные акты Российской Федерации;
· государственные стандарты (в том числе признанные в Российской Федерации межгосударственные и международные стандарты), санитарные нормы и правила, строительные нормы и правила, нормы по безопасности, а также другие документы, которые в соответствии с законодательством Российской Федерации устанавливают обязательные требования к продукции.
Сертификация услуг (работ) — это независимое подтверждение соответствия утвержденным требованиям с целью соблюдения «Закона о защите прав потребителей» поставщиком работ и услуг на территории Российской Федерации.
Правила сертификации услуг (работ) регламентируются Постановлением Госстандарта РФ от 05.08.1997 N 17 «О принятии и введении в действие Правил сертификации»[3].
В качестве требований при сертификации услуг (работ) могут являться:
· законодательные акты Российской Федерации;
· правила выполнения отдельных видов работ и оказания отдельных видов услуг, утвержденные постановлениями Правительства Российской Федерации;
· государственные стандарты, санитарные правила и нормы, строительные нормы и правила и другие документы, которые в соответствии с законами Российской Федерации устанавливают обязательные требования к работам и услугам.
· Сертификация может быть как обязательной, так и добровольной.
· Объектом обязательной сертификации может быть только продукция, выпускаемая в обращение на территории Российской Федерации (п.1 статья 23 ФЗ от 27.12.2002 N 184-ФЗ «О техническом регулировании»[9]).
· Перечень продукции подлежащей обязательной сертификации регламентирован Постановлением правительства от 01.12.2009 N 982 «Об утверждении единого перечня продукции, подлежащей обязательной сертификации, и единого перечня продукции, подтверждение соответствия которой осуществляется в форме принятия декларации о соответствии»[10].
· Обязательная сертификация осуществляется органами по сертификации, аккредитованным в порядке, установленном Правительством Российской Федерации (Постановление Правительства РФ от от 19 июня 2012 г. N 602 «Правила аккредитации органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров), выполняющих работы по подтверждению соответствия, аттестации экспертов по аккредитации, а также привлечения и отбора экспертов по аккредитации и технических экспертов для выполнения работ в области аккредитации»[11]).
· Объектами добровольной сертификации могут быть продукция (в том числе подлежащая обязательной сертификации), работы (услуги), системы менеджмента, персонал. Прохождение добровольной сертификации продукции, подлежащей обязательной сертификации, не отменяет ее обязательную сертификацию.
· Добровольная сертификация проводится органами по сертификации, аккредитованными в системах сертификации в установленном порядке. Добровольная сертификация осуществляется по инициативе заявителя на условиях договора между заявителем и органом по сертификации.
· Деятельность Российских систем сертификации в Российской Федерации регламентируется Федеральным законом от 27.12.2002 N 184-ФЗ «О техническом регулировании»[9]. Регистрация Российских систем добровольной сертификации возложена на Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. При регистрации систем добровольной сертификации Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии выдает свидетельство о регистрации в едином реестре зарегистрированных систем добровольной сертификации, и вносит систему добровольной сертификации в реестр.
· Зарегистрированные системы добровольной сертификации проводят аккредитацию испытательных центров и органов по сертификации, которые в свою очередь проводят испытания и сертификацию объектов сертификации.
· Каждая система имеет свой отличительный знак соответствия системы и утвержденные формы сертификатов.
· Деятельность органов по сертификации, осуществляющих обязательную сертификацию в России, регламентируется Федеральным законом от 27.12.2002 N 184-ФЗ "О техническом регулировании" и Приказ Минэкономразвития России от 16.10.2012 N 682 "Об утверждении Критериев аккредитации органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров) и требований к ним" (Зарегистрировано в Минюсте России 16.11.2012 N 25847).
· Аккредитация органов по сертификации и испытательных центров, принимающих участие в обязательной сертификации, была до 2012 года возложена на Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт); на сегодняшний момент аккредитацию органов по сертификации и испытательных лабораторий осуществляет Федеральная служба по аккредитации (Росаккредитация).
10. Единица измерения.
В физике и технике единицы измерения (единицы физических величин, единицы величин [1]) используются для стандартизованного представления результатов измерений. Использование термина единица измерения противоречит нормативным документам[2] и рекомендациям метрологических изданий[3], однако он широко употребляется в научной литературе[4]. Численное значение физической величины представляется как отношение измеренного значения к некоторому стандартному значению, которое и является единицей измерения. Число с указанием единицы измерения называется именованным.
Различают основные и производные единицы. Основные единицы в данной системе единиц устанавливаются для тех физических величин, которые выбраны в качестве основных в соответствующей системе физических величин. Так, Международная система единиц (СИ)основана на Международной системе величин (англ. International System of Quantities, ISQ), в которой основными являются семь величин: длина, масса, время, электрический ток, термодинамическая температура, количество вещества и сила света. Соответственно, в СИосновными единицами являются единицы указанных величин.
Размеры основных единиц устанавливаются по соглашению в рамках соответствующей системы единиц и фиксируются либо с помощью эталонов (прототипов), либо путём фиксации численных значений фундаментальных физических постоянных.
Производные единицы определяются через основные путём использования тех связей между физическими величинами, которые установлены в системе физических величин.
Существует большое количество различных систем единиц, которые различаются как системами величин, на которых они основаны, так и выбором основных единиц.
Государство, как правило, законодательно устанавливает какую-либо систему единиц в качестве предпочтительной или обязательной для использования в стране. В Российской Федерации в соответствии с решением Правительства применяются единицы величин системы СИ[2]. Метрология непрерывно работает над улучшением единиц измерения и основных единиц и эталонов.
11. Шкала величины.
Шкалафизической величины, принятая по соглашению последовательность значений, присваиваемых физической величине по мере её возрастания (или убывания). Обычно эта последовательность определяется принятым методом измерений величины. Примеры: термодинамическая температурная шкала. Международная практическая температурная шкала, шкалы твёрдости по Роквеллу, Виккерсу и Бринеллю.
Шкала измерений — это упорядоченная совокупность значений физической величины, которая служит основой для ее измерения. Поясним это понятие на примере температурных шкал. В шкале Цельсия за начало отсчета принята температура таяния льда, а в качестве основного интервала (опорной точки) — температура кипения воды. Одна сотая часть этого интервала является единицей температуры (градус Цельсия).
Различают несколько типов шкал: наименований, порядка, разностей (интервалов), отношений и абсолютные и др..
12. Определение системы единиц.
Международная система единиц, СИ (фр. Le Système International d’Unités, SI) — система единиц физических величин, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике. Тем не менее, в большинстве научных работ по электродинамике используется Гауссова система единиц, из-за ряда недостатков СИ. В частности, в СИ напряжённость (В/м) и смещение (Кл/м² (L−2TI)) имеют разную размерность; возникает т. н.диэлектрическая проницаемость вакуума, лишённая физического смысла.[1] В настоящее время СИ принята в качестве основной системы единиц большинством стран мира и почти всегда используется в области техники, даже в тех странах, в которых в повседневной жизни используются традиционные единицы. В этих немногих странах (например, в США) определения традиционных единиц были изменены таким образом, чтобы связать их фиксированными коэффициентами с соответствующими единицами СИ.
Официальным международным документом по системе СИ является Брошюра СИ (фр. Brochure SI, англ. SI Brochure), издающаяся с 1970 года. С 1985 года выходит на французском и английском языках, переведена также на ряд других языков. В 2006 году вышло 8-е издание.
При этом под Международной системой величин (англ. International System of Quantities, ISQ) понимается система величин, основанная на подмножестве семи основных величин: длине, массе, времени, электрическом токе, термодинамической температуре, количестве вещества и силе света.
СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений.
СИ определяет семь основных и производные единицы физических величин (далее — единицы), а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц и правила записи производных единиц.
Основные единицы: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, то есть ни одна из основных единиц не может быть получена из других.
Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в СИ присвоены собственные названия, например, радиану.
Приставки можно использовать перед названиями единиц; они означают, что единицу нужно умножить или разделить на определённое целое число, степень числа 10. Например, приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками.
13. Эталон. Основная задача метрологии. Измерение.
Все вопросы, связанные охранением, применением и созданием эталонов, а также контроль за их состоянием, решаются по единым правилам, установленным ГОСТом «ГСИ. Эталоны единиц физических величин. Основные положения» и ГОСТом «ГСИ. Эталоны единиц физических величин. Порядок разработки и утверждения, регистрации, хранения и применения». Классифицируются эталоны по принципу подчиненности. По этому параметру эталоны бывают первичные и вторичные.
Вторичный эталон воспроизводит единицу при особенных условиях, заменяя при этих условиях первичный эталон. Он создается и утверждается для целей обеспечения минимального износа государственного эталона. Вторичные эталоны могут делиться по признаку назначения. Так, выделяют:
1) эталоны-копии, предназначенные для передачи размеров единиц рабочим эталонам;
2) эталоны-сравнения, предназначенных для проверки невредимости государственного эталона, а также для целей его заменяя при условии его порчи или утраты;
3) эталоны-свидетели, предназначенные для ели-чения эталонов, которые по ряду различных причин не подлежат непосредственному сличению друг с другом;
4) рабочие эталоны, которые воспроизводят единицу от вторичных эталонов и служат для передачи размера эталону более низкого разряда. Вторичные эталоны создают, утверждают, хранят и применяют министерства и ведомства. \
Существует также понятие «эталон единицы», под которым подразумевают одно средство или комплекс средств измерений, направленных на воспроизведение и хранение единицы для последующей трансляции ее размера нижестоящим средствам измерений, выполненных по особой спецификации и официально утвержденных в установленном порядке в качестве эталона. Есть два способа воспроизведения единиц по признаку зависимости от технико-экономических требований:
1) централизованный способ – с помощью единого для целой страны или же группы стран государственного эталона. Централизованно воспроизводятся все основные единицы и большая часть производных;
2) децентрализованный способ воспроизведения – применим к производным единицам, сведения о размере которых не передаются непосредственным сравнением с эталоном.
Существует также понятие «образцовые средства измерений», которые используются для закономерной трансляции размеров единиц в процессе поверки средств измерения и используются лишь в подразделениях метрологической службы. Разряд образцового средства измерения определяется в ходе измерений метрологической аттестации одним из органов Государственного комитета по стандартам.
Этало́н (англ. measurement standard, etalon, фр. étalon) — средство измерений (или комплекс средств измерений), обеспечивающее воспроизведение и (или) хранение единицы, а также передачу её размера нижестоящим поповерочной схеме средствам измерений и утверждённое в качестве эталона в установленном порядке.
· Первичный эталон — это эталон, воспроизводящий единицу физической величины с наивысшей точностью, возможной в данной области измерений на современном уровне научно-технических достижений. Первичный эталон может быть национальным (государственным) и международным.
· Вторичный эталон — эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы.
· Эталон сравнения — эталон, применяемый для сличений эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом.
· Исходный эталон — эталон, обладающий наивысшими метрологическими свойствами (в данной лаборатории, организации, на предприятии), от которого передают размер единицы подчинённым эталонам и имеющимся средствам измерений.
· Рабочий эталон — эталон, предназначенный для передачи размера единицы рабочим средствам измерений.
· Государственный первичный эталон — первичный эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории государства.
· Международный эталон — эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами.
· Попытка ввести эталоны предпринята ещё в 1136 г. в Великом Новгороде. Там был утверждён устав «О церковных судах, и о людях, и о мерах торговли». «Мерила торговли» включали в себя: «пуд медовый, гривенку рублевую, локоть еваньский». Всем торговым людям предписывалось «торговые все весы и мерила блюсти без пакости, ни умаливати, ни умноживати, а на всякий год извещати…», то есть соблюдать эталоны длины и веса, а также ежегодно сверять с ними свои гири и мерила. Сами же эталоны хранились в церкви Евань (Ивана) на Опоках. Нарушителям закона эталонов устав грозил карами вплоть до «предания казни смертию». Однако плутоватые купцы зачастую мошенничали, надеясь на ловкость рук и на «искупительное покаяние вкупе со мздой Ивану на Опоках». Поговорка всяк купец на свой аршин мерит была верна буквально до начала XIX века, когда появился государственный эталон длины. В царской России всерьёз заинтересовались эталонами только в конце XIX века. Была создана Главная палата мер и весов и заказаны в Англии государственные эталоны длины и массы, согласованные с международными.
· По мере развития науки и техники появилась нужда в большом количестве других эталонов. Например, эталон частоты, времени, температуры, напряжения и т. д. Прогресс не только вводил новые эталоны, но и повышал точность старых. Метр в настоящее время определён как длина пути, проходимого светом в вакууме за (1 / 299 792 458) секунды.
14. Доли эталона. Точность измерений. Погрешность.
1. Точность средства измерений — степень совпадения показаний измерительного прибора с истинным значением измеряемой величины. Чем меньше разница, тем больше точность прибора. Точность эталона или меры характеризуется погрешностью или степенью воспроизводимости. Точность измерительного прибора, откалиброванного по эталону, всегда хуже или равна точности эталона.
2. Точность результата измерений — одна из характеристик качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности результата измерения. Следует отметить, что о повышении качества измерений всегда говорят термином «увеличить точность» — притом, что величина, характеризующая точность, при этом должна уменьшиться.
Погрешность измерения
Оценка отклонения измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой) точности измерения. Поскольку выяснить с абсолютной точностью истинное значение любой величины невозможно, то невозможно и указать величину отклонения измеренного значения от истинного. (Это отклонение принято называть ошибкой измерения. В ряде источников, например, в Большой советской энциклопедии, термины ошибка измерения и погрешность измерения используются как синонимы, но согласно РМГ 29-99[8] термин ошибка измерения не рекомендуется применять как менее удачный). Возможно лишь оценить величину этого отклонения, например, при помощи статистических методов. На практике вместо истинного значения используют действительное значение величины хд, то есть значение физической величины, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него[8]. Такое значение, обычно, вычисляется как среднестатистическое значение, полученное при статистической обработке результатов серии измерений. Это полученное значение не является точным, а лишь наиболее вероятным. Поэтому в измерениях необходимо указывать, какова их точность. Для этого вместе с полученным результатом указывается погрешность измерений. Например, запись T=2,8±0,1 c. означает, что истинное значение величины T лежит в интервале от 2,7 с. до 2,9 с. с некоторой оговорённой вероятностью (см. доверительный интервал, доверительная вероятность, стандартная ошибка).
15. Для чего необходима поверка средств измерений.
Стандартная поверка средств измерений — это необходимая операция, которая позволяет выявить соответствие измерительных приборов метрологическим требованиям. Поверку обязательно проходят все применяемые средства измерений. Операция проводится органами метрологической службы.
Операцию проводят перед началом использования, в случае поломки и последующего ремонта, а также в процессе эксплуатации приборов. Область государственного регулирования обеспечения единства измерений обязывает проводить поверку. Ее проводят все лица, которые используют измерительные приборы. Это могут быть юридические лица, предприниматели и др.
Цель поверки — передача приборам размеров единиц величин. При этом следует опираться на исходные эталонные средства. Процесс поверки проводится в соответствии с регламентом и утвержденным порядком. Реализуя установленный порядок поверки, следует иметь первичные эталоны единиц величин, которые контролируются государством. Кроме того, необходимо использовать поверочные схемы, разработанные методики поверки и нормативы, техническое оснащение. Специалисты (поверители) гарантируют грамотное проведение поверки. Они применяют необходимые системы измерений для настройки рабочих средств измерений.
Поверка выполняется по государственному стандарту. Положительная поверка заканчивается нанесением клейма на измерительный прибор, а также выдается сертификат.
Средство измерения (СИ) – это техническое средство или совокупность средств, применяющееся для осуществления измерений и обладающее нормированными метрологическими характеристиками. При помощи средств измерения физическая величина может быть не только обнаружена, но и измерена.
Средства измерения классифицируются по следующим критериям:
1) по способам конструктивной реализации;
2) по метрологическому предназначению.
По способам конструктивной реализации средства измерения делятся на:
1) меры величины;
2) измерительные преобразователи;
3) измерительные приборы;
4) измерительные установки;
5) измерительные системы.
Меры величины – это средства измерения определенного фиксированного размера, многократно используемые для измерения. Выделяют:
1) однозначные меры;
2) многозначные меры;
3) наборы мер.
К однозначным мерам принадлежат стандартные образцы (СО). Различают два вида стандартных образцов:
1) стандартные образцы состава;
2) стандартные образцы свойств.
Стандартный об
Дата добавления: 2015-09-29; просмотров: 59 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Библиотека №4 «Молодежный Креатив-Центр» совместно с Центром образования «ИСТРА» проводят «Праздник знаний». Вас ждут конкурсы, викторины, игры, бесплатный аквагрим, а также приятные призы и море | | | Перекрестный огонь - Мэтью Фаррер/Crossfire by Matthew Farrer 1 страница |