Метрология

Цели метрологии
1). Обеспечение качества товаров и услуг;
2). Повышение научно – технического прогресса в результате совершенствования
измерительной техники;
3). Единообразие результатов измерений.

Задачи метрологии
1). Установление метрологических норм, правил, положений и требований;
2). Создание и совершенствование измерительной техники, теории методов измерения;
3). Создание и совершенствование эталонов , образцовых измерительных средств;
4). Разработка теории погрешностей, преобразований и передачи информации;
5). Совершенствование средств передачи единиц измерений от эталона к рабочим средствам измерений.

Разделы метрологии
1). Общая метрология
1.1 теоретическая (теоретические вопросы в области измерений); 1.2 экспериментальная (эксперименты для теоретических исследований);
2). Прикладная (практическая; использование в различных отраслях деятельности);
3). Законодательная (деятельность государства для обеспечения единства измерений).

Объекты метрологии
Объектами метрологии являются:
1). Единицы величин;
2). Средства измерений;
3). Эталоны; 4). Методики выполнения измерений

Физические величины
это количественная характеристика одного из свойств продукции, процессов, услуг.
ГОСТ 8.417 устанавливает семь основных физических величин:
Длина (метр, м)
Масса (килограмм, кг)
Время (секунда, с)
Термодинамическая температура Кельвина (К)
Количество вещества (моль)
Сила света (кандела, кд)
Сила электрического тока (ампер, А)

Физические величины
Физические величины характеризуются размером и размерностью.
Размер – это количественная характеристика измеряемой величины (например, 5 кг).
Размерность – это качественная характеристика величин (например, 5 кг).
Размерность физических величин- длины, массы, времени обозначается заглавными буквами.
(dimension – лат. - размерность).
dim l = L; dim m = M; dim t = T

Физические величины
Основное уравнение измерения:
Q = X[Q],
где Q – значение физической величины,
X – числовое значение измеряемой величины в принятой единице,
[Q] – выбранная для измерения единица.

Содержание измерения
получение информации о размере физи-
ческой и нефизической величины.
Применяют:
Шкала порядка (больше - меньше);
Шкала интервалов (на сколько больше);
Шкала отношений (не только на сколько больше/ меньше, но и во сколько раз он больше/ меньше).

Виды измерений
По характеристике точности
- равноточные
- неравноточные
По числу измерений в ряду измерений
- однократные
- многократные
По отношению к изменению измеряемой величины
- статические (объект - const)
- динамические (параметры объекта меняются, н-р, снижение высоты самолета)

Виды измерений
По выражению результата измерений
- абсолютные (прямое измерение или вычисление по формуле);
- относительные (измерение отношения величины к одноименной величине, выполняющей роль единицы);
5. По способу получения информации
- прямые (измерить, взвесить)
- косвенные (HB = P/πD × h)

Методы измерений
- прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с её единицей.
1.По общим приемам получения результатов
- прямой метод измерений
- косвенный метод измерений
2. По условиям измерения
- контактный
- бесконтактный
3. По способу сравнения измеряемой величины с её единицей
- методы непосредственной оценки
- метод сравнения с мерой

Средства измерений
СИ – это технические средства, специально предназначенные для измерений, имеющие нормированные метрологические характеристики

Средства измерений
1). По конструктивному исполнению:
- меры;
измерительные преобразователи;
измерительные приборы;
измерительная установка;
измерительная система.
2). По метрологическому назначению:
рабочие СИ;
эталоны

Средства измерений
Меры величины - СИ, предназначенные для воспроизведения и/или хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров.
Различают:
а) однозначные (гиря 1 кг, калибр + стандартные образцы состава и стандартные образцы свойств);
б) многозначные (масштабная линейка);
в) наборы мер (набор гирь, калибров);

Средства измерений
2. Измерительные преобразователи – СИ, служащие для преобразования измеряемой величины в другую величину или сигнал измерительной информации, удобной для обработки, хранения, дальнейших преобразований.
1). По характеру преобразования
- АП; - АЦП; - ЦАП;
2). По месту в измерительной цепи
- первичные
- промежуточные (в цепи после первичного ИП)

Средства измерений
3. Измерительный прибор – СИ, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне.
По степени индикации
а) показывающие (часы, термометр)
б) регистрирующие (термограф, регистрация показания в виде диаграмм, выведением на дисплей, в печать …)

Средства измерений
4. Измерительная установка – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и др. устройств, предназначенных для измерения одной или нескольких физических величин и расположенных в одном месте. (испытательный стенд).

Средства измерений
5. Измерительная система – система функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и др. технических средств, размещенных в разных точках контролируемого пространства с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому пространству. Н-р, радионавигационная система

Рабочие СИ
предназначены для проведения технических измерений.
По условиям применения они могут быть:
1). Лабораторные (самые точные, используются для научных исследований);
2). Производственные (для контроля отпуска товаров, технологических процессов…)
3). Полевые (в самолетах, автомобилях, на судах)

Эталоны
- это высокоточные СИ, предназначенные для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи её размера другим средствам измерения.

Эталоны
Эталонная база России:
122 государственных эталона
250 вторичных эталонов
80 установок высокой точности
Более 8000 стандартных образцов

Эталоны
Классифицируют на:
1. Первичный – обеспечивает наивысшую точность (уникальное СИ, созданное с учетом достижений науки и техники на данный период );
2. Специальный – обеспечивает точность в особых условиях и служит для этих условий
3. Государственный – официально утвержденный в качестве исходного для страны первичный или специальный эталон.

Эталоны
4. Вторичный – «эталоны –копии», получающие размер единицы путем сличения с первичным (государственным);
5. Рабочие (1, 2, 3 иногда 4 порядка) – получают размер единицы от вторичных эталонов и в свою очередь служат для передачи размера рабочим средствам измерений.

Методика выполнения измерений
В настоящее время регламентированы ГОСТ Р 8.563 – 2009
«ГСИ. Методики (методы) измерений».

Субъекты метрологии
Органы
Агентство по техническому регулированию и метрологии Ростехрегулирование при Министерстве промышленности и энергетики РФ; - высший орган
7 межрегиональных территориальных управлений, в т. ч. Северо- Западный в СПб;
90 федеральных государственных учреждений – Центры стандартизации и метрологии (ФГУ ЦСМ

Службы по метрологии
Государственная метрологическая служба (ГМС)
Справочная метрологическая служба (СМС
Метрологические службы федеральных органов исполнительной власти и юр. лиц
Метрологические службы организаций (МСО)

ГМС
В состав входят:
А) подразделения центрального аппарата агентства Ростехрегулирования;
Б) государственные научные метрологические центры
- ВНИИ метрологической службы (Москва);
- ВНИИ метрологии им. Менделеева (СПб);
- Уральский НИИ метрологии и др.

СМС
А) времени, частоты и определения параметров вращения Земли;
Б) государственная служба стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов;
В) государственная служба стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов.

Метрологические службы федеральных органов исполнительной власти и юр. лиц
Могут создаваться в министерствах, организациях например, в Минздраве, Минатоме, Минприроде, Миноборонпроме, в РАО ЕЭС России, РАО «Газпром»…
На небольших предприятиях назначаются ответственные лица.

Международные организации по метрологии
МБМВ – международное бюро мер и весов
(более 200 стран, Франция, г.Севр, 1875 г.)
2. МКМВ – международный комитет мер и весов (1875 г.)
3. 1раз в 4 года собирается Генеральная конференция по мерам и весам
4. МОЗМ – международная организация законодательной метрологии (1956 г., 85 стран мира)

Метрология
Факторы, влияющие на результаты измерений:
Объект
Эксперт (субъект)
Способ измерения
Средства измерения
Условия измерения

Стандартизация
- деятельность по установлению правил и характеристик в целях добровольного многократного использования, направленная на достижение упорядоченности в сферах производства и обращения продукции и повышения конкурентоспособности продукции, работ и услуг.

Стандартизация
Общая цель стандартизации – защита интересов потребителей и государства по вопросам качества продукции, процессов и услуг.

Стандартизация
Цели стандартизации:
Повышение уровня безопасности объектов для потребителя и окружающей среды;
Обеспечения совместимости и взаимозаменяемости;
Повышение конкурентоспособности продукции, работ и услуг;
Содействие экономии всех ресурсов.

Стандартизация
Задачи стандартизации:
Обеспечение взаимопонимания между разработчиками, изготовителями, продавцами и потребителями;
Установление оптимальных требований к качеству продукции, обеспечивающих её безопасность для человека и окружающей среды;
Нормативное обеспечение контроля и оценки качества продукции;

Стандартизация
4. Установление требований к различным процессам и услугам;
5. Установление требований по совместимости и взаимозаменяемости продукции;
6. Согласование требований к готовой продукции и нужным для её изготовления сырью, материалам, техническим средствам;
7. Организация работ по международному сотрудничеству.

Стандартизация
Объекты стандартизации
-Продукция (результат деятельности, удовлетворяющий потребности: материальная и нематериальная);
-Процессы ( деятельность, преобразующая входящие элементы выходящие: производственные, управленческие, измерительные…);
- Услуги (результат деятельности исполнителя по удовлетворению потребностей потребителя: медицинские, образовательные, юридические… )

Субъекты стандартизации
Органы
- это организация, учреждение, объединение, основной деятельностью которых является общее руководство работами по стандартизации
Службы
- это организации, подразделения, проводящие работы по стандартизации

Стандартизация
Уровни субъектов стандартизации
Международный Национальный Региональный
Объединяет 2 или распространяется объединяет 2
больше государства в одной стране или более
ИСО, МЭК Россия государства в
одном регионе
СЕН, СЕНЭЛЕК
МС СМС

Стандартизация
Национальный уровень
Государственный Отраслевой Территориальный
распространяется на территории области
или края
( ЦСМ, лаборатории)
Ростехрегулирование
научно – методические
Центры (ВНИИ стандарт,
ВНИИКИ)

Стандартизация
Принципы – это основные положения.
Принципы стандартизации подразделяются на научные и организационные.

Принципы стандартизации
Научные
Эффективность
Динамичность
Комплексность
Взаимовыгодность
Перспективность
обязательность
Организационные
Экономичность
Управление многообразием
Совместимость
Взаимозаменяемость
Применимость
Безопасность
Охрана окружающей среды
Проверяемость требований
Однозначность требований

Научные принципы стандартизации
1. Эффективность – разработки должны способствовать достижению социального, технического и экономического эффекта;
2. Динамичность – постоянное совершенствование в соответствии с достижениями науки и техники;
3. Комплексность –установление и применение взаимосвязанных требований к объекту и его частям;

Научные принципы стандартизации
4. Взаимовыгодность – разработка НД с учетом пользы заинтересованных сторон;
5. Перспективность, опережаемость – установление повышенных требований, которые в будущем будут оптимальными;
6. Обязательность – безусловность для исполнения.

Организационные принципы стандартизации
1.Экономичность – при проектировании, разработке, применении НД учитывается экономия всех ресурсов;
2. Управление многообразием- достижение оптимального многообразия;
3. Совместимость – пригодность продукции, процессов, услуг к совместному использованию, не вызывающему нежелательных взаимодействий;

Организационные принципы стандартизации
4. Взаимозаменяемость – пригодность одного изделия, процесса, услуги для использования вместо другого в целях выполнения одних и тех же требований;
5. Безопасность – отсутствие недопустимого риска;
6. Применяемость- пригодность НД для всеобщего и многократного применения;

Организационные принципы стандартизации
7. Охрана окружающей среды – защита окружающей среды от неблагоприятного воздействия продукции, процессов, услуг;
8. Проверяемость требований – требования НД должны быть объективно проверяемыми;
9. Однозначность требований – четкая, ясная, доступная формулировка требований НД.

Методы стандартизации
Метод стандартизации – это способ достижения оптимальной степени упорядочения.
Методы стандартизации подразделяются на: Унификацию
Систематизацию
Оптимизацию

Методы стандартизации
1.Унификация – выбор оптимального числа размеров или объектов стандартизации, необходимых для удовлетворения основных потребностей.
Разновидность – типизация – отбор образцовых объектов. (например типизация тары по объему - вместимости).

Методы стандартизации
2. Систематизация – научно обоснованная классификация и отбор объектов стандартизации.
Разновидности: классификация- деление множества на подмножества по определенным признакам.
Селекция – установление и отбор объектов, целесообразных для дальнейшего производства и применения.

Методы стандартизации
Симплификация – установление и отбор объектов стандартизации с целью их исключения или замены как неперспективных, не имеющих существенного значения.
Агрегатирование- создание машин, оборудования из отдельных унифицированных узлов, агрегатов, комплектующих изделий.

Методы стандартизации
3. Оптимизация –
наиболее полное удовлетворение основных потребностей.

Документы в области стандартизации, используемые на территории РФ
1. Национальные стандарты;
2. Правила стандартизации, нормы и рекомендации в области стандартизации;
3. Общероссийские классификаторы технико – экономической и социальной информации:
4. Стандарты организаций;
5. Своды правил;
6. Международные стандарты, региональные стандарты, региональные своды правил …

Системы стандартизации в РФ
С 1992 г. до конца 2010 г. существовала ГСС.
В соответствии с ФЗ «О ТР» ГСС на втором этапе должна была трансформироваться в НСС. (вместо государственной стать добровольной, возглавляемой негосударственной организацией, в основном регламентирующая безопасность).

Системы стандартизации в РФ
НСС - это:
1. Национальные стандарты;
2. Общероссийские классификаторы технико – экономической и социальной информации;
в т. ч. Правила стандартизации, нормы и рекомендации в области стандартизации.

Системы стандартизации в РФ
Локальная система стандартизации базируется на стандартах организаций, которые заменяют СТО.

НСС
С 1.07. 2003 г. признаны национальными действующие государственные и межгосударственные стандарты, введенные до 1.07. 2003г. Для применения в РФ.
Национальный стандарт Российской Федерации– стандарт, утвержденный национальным органом РФ по стандартизации.

Виды национальных стандартов
Вид стандарта – характеристика, определяющаяся его содержанием в зависимости от объекта стандартизации.
Это: - стандарты основополагающие;
- стандарты на продукцию (общих технических условий и технических условий);
- стандарты на услуги;
- стандарты на процессы (работы);
- стандарты на методы контроля;
- стандарты на термины и определения.

3.1.1 Стандарт состоит из отдельных элементов.
3.1.3 Элементы: "Содержание", "Введение", "Нормативные ссылки", "Термины и определения", "Обозначения и сокращения", "Приложения", "Библиография" приводят в стандарте при необходимости, исходя из особенностей его содержания и изложения.

ГОСТ 3897 – 2001
кровельные материалы
Общие технические условия
1). Укажите элементы обозначения
2). Укажите категорию документа
3). Определите вид НД
4). Укажите группу видов стандартов, к которой он относится;
5). Укажите вероятную структуру этого НД
-

3.1.2 В стандарт в общем случае включают следующие элементы:
- титульный лист;
- предисловие;
- содержание;
- введение;
- наименование;
- область применения;
- нормативные ссылки;
- термины и определения;
- обозначения и сокращения;
- основные нормативные положения;
- приложения;
- библиография;
- библиографические данные.

3.2.1 На титульном листе стандарта приводят следующие данные: -
- эмблему организации (ЕАСС) и ее полное наименование на русском и английском языках,
обозначение стандарта, его статус и наименование,
слова "Издание официальное" и
выходные сведения об издательстве .