Контрольная работа по "Метрология, стандартизация и сертификация"

МИНИСТЕРСТВО  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

ПО ДЕЛАМ  ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ  СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

 

 

Академия государственной  противопожарной службы

 

 

 

Дисциплина: «МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ,»

 

 

               КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

 

                               

                                    

 

                                Проверил:    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2013

СОДЕРЖАНИЕ: 

ЗАДАНИЕ №1    МЕТРОЛОГИЯ………………………………………………
Вопрос №1  . Алгоритм обработки результатов многократных измерений при наличии случайных погрешностей .
Вопрос №2   Системные и внесестемные единицы физических величин. Вопрос №3 Эталоны.Виды эталонов
ЗАДАЧА №1……………………………………………………………………..
ЗАДАЧА №2…………………………………………………………………......
ЗАДАНИЕ №2    СТАНДАРТИЗАЦИЯ………………………….....
Практическое  задание: По указателю Государственных  стандартов РФ определить наименование нормативного документа по его цифровому  обозначению…………………………………………………………………….
Вопрос №1   Категории нормативных документов по стандартизации……..
ВОПРОС №2  Алгоритм  работы с Указателем Государственных  стандартов………………………………………………………………………..
ЗАДАНИЕ №3    СЕРТИФИКАЦИЯ………………………………..
Вопрос №1 Схемы  сертификации продукции и услуг………………………..
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАНИЕ №1    МЕТРОЛОГИЯ

Вопрос №1   Алгоритм обработки результатов многократных измерений при наличии случайных погрешностей .

При наличии случайных погрешностей измерений прибегают к многократным наблюдениям и последующей статистической обработке их результатов. При этом результаты наблюдений и измерений и случайные погрешности рассматриваются как случайные величины, то есть величины, которые характеризуют случайное явление и в результате измерений принимают то или иное значение. Обработка результатов таких наблюдений возможна, если их рассеивание обнаруживает определенные статистические  закономерности. Если же результаты наблюдений разбросаны произвольно, то использовать какие-либо способы обработки таких наблюдений  и получить результат измерения не представляется возможным.

Поэтому при формулировании конкретной задачи измерений и при получении  результатов наблюдений необходимо прежде всего проверить наличие  закономерностей в распределении  наблюдений. Если такие закономерности обнаруживаются, то распределение наблюдений обладает статистической устойчивостью и для их обработки  возможно применение методов теории вероятностей и математической статистики. При этом необходимо отметить, что обнаружение статистических закономерностей в распределении результатов наблюдений проводится после исключения из них всех известных систематических погрешностей.

Дифференциальный закон  распределения характеризуется плотностью распределения вероятностей f(x) случайной величины х. Вероятность Р попадания случайной величины в интервал от х1 до х2 при этом дается формулой:  

Графически эта вероятность  представляет  собой отношение площади под кривой f(x) в интервале от х1 до х2 к общей площади, ограниченной всей кривой распределения. Как правило, площадь под всей кривой распределения вероятностей нормируют на единицу.

Интегральный  закон распределения случайной  величины представляет собой функцию F(x), определяемую формулой 
 
Вероятность, что случайная величина будет меньше х1 дается значением функции F(х) при х = х1 : 

Вопрос  №2  Системные и внесестемные единицы физических величин.

Понятие о физической величине - одно из наиболее общих в  физике и метрологии. Под физической величиной понимается свойство, общее в качественном отношении для многих физических объектов (физических систем, их состояний и происходящих в них процессов), но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта. Так, все тела обладают массой и температурой, но для каждого из них эти параметры различны. То же самое можно сказать и о других величинах - электрическом токе, вязкости жидкостей или потоке излучения.

Для того чтобы  можно было установить различия в  количественном содержании свойств  в каждом объекте, отображаемых физической величиной, вводится понятие размера физической величины.

Международная система единиц (СИ)  представляет собой совокупность основных и производных  единиц, охватывающих все области  измерений механических, тепловых, электрических, магнитных и других величин. Важным преимуществом этой системы является также и то, что составляющие ее основные и производные единицы удобны для практических целей. Основным достоинством СИ является ее когерентность (согласованность), т.е. все производные единицы в ней получены с помощью определяющих формул (так называемых формул размерности) путем умножения или деления основных единиц без введения числовых коэффициентов, показывающих, во сколько раз увеличивается или уменьшается значение производной единицы при изменении значений основных единиц.

 

Единицы физических величин, которые устанавливаются  независимо от других и на которых  базируется система единиц, называются основными единицами системы.

 

Единицы, определяемые с помощью формул и уравнений, связывающих физические величины между собой, называются производными единицами системы.

Основные или  производные единицы, входящие в  систему единиц, называются системными единицами.

 

Система единиц физических величин — совокупность основных и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принципами для заданной системы физических величин. Например, международная система единиц.

Системная и внесистемная единицы – единицы, входящие и не входящие в принятые системы единиц. Например, единицы, не входящие в СИ, разделяют на следующие группы:

• допускаемые к применению наравне с единицами СИ без ограничения срока;
• допускаемые к применению единицы относительных и логарифмических величин;
• единицы, временно допускаемые к применению до принятия по ним соответствующих международных решений;
• внесистемные единицы, применение которых в новых разработках не допускается.

Кратная и дольная  единица величины - это единица, в целое число раз большая или меньшая системной единицы.  Например, кратная - 1 километр, дольная  -  1 см. 

Внесистемные  единицы, допускаемые к применению наравне с СИ из-за их практической важности. Они разделены на области применения. Например, во всех областях применяются единицы тонна, час, минута, сутки, литр; в оптике - диоптрия, в физике - электрон-вольт и т.п.

 

 

 

 

Вопрос  №3 Эталоны .Виды эталонов

Эталон — средство измерений (или комплекс СИ), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме СИ и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке.

виды эталонов:

• первичный

• специальный

• государственный

• вторичный

• эталон-копия

• эталон сравнения другом;

• эталон-свидетель

• рабочий эталон

 

 

ЗАДАЧА №1

При измерении  силы электрического тока получены следующие значения (mA):

  ; ; ; ; ; ;

; ; ; ;

n=10;

Требуется определить действительное значение измеряемой физической величины Х и оценить доверительной интервал  ∆ для случайной погрешности при доверительной вероятностью

(систематические  погрешности учтены или отсутствуют) 

Решение:

1. Находим среднее арифметическое значение  измеряемой физической величины:

,где Х_i – результаты испытаний (Х₁ , Х₂ , Х₃ …..Х_n ); n- число измерений.

=2,75

2. Вычисляем среднее квадратическое отклонение результатов экспериментов :

, ( при n<20);

=

3. Определяем среднеквадратическое отклонение среднего арифметического :

4. Вычисляем доверительный интервал ∆  для случайной погрешности при доверительной вероятности P = 90%

∆ =

- коэффициент Стьюдента, вводящийся  в силу ограниченности числа  измерений и определяемый по  таблице.

∆ =

5. Ответ:

Х = 0,199 ± 0,140 mA (при P = 90%)

6. ВЫВОД: результаты кратных измерений находятся в пределах интервала (0,199 ± 0,140 mA) с доверительной вероятностью P = 0,90

 

ЗАДАЧА  №2

При измерении  силы электрического тока получены следующие значения (mA):

  ; ; ; ; ; ;

; ; ; ;

n=10;

Предварительно устранив значения, содержащие грубые погрешности,  определить действительное значение физической величины Х и оценить доверительной интервал  ∆ для случайной погрешности при доверительной вероятностью

Решение:

1. Вычисляем среднее арифметическое значение  измеряемой физической величины:

,где Х_i – результаты испытаний (Х₁ , Х₂ , Х₃ ….. ); n- число измерений.

=2,75

 

2. Вычисляем среднее квадратическое отклонение результатов экспериментов :

      

, ( при n<20);

=

 

3. Для определения содержания в значении Х_i грубой погрешности применим критерий Фишера и рассчитаем коэффициент и сравним  его с :

  - находим по таблице;

 

       при n=10; P=0,90

  > , следовательно значение mA содержит грубую погрешность и ее необходимо исключить из серии измерений. Далее возвращаемся к началу задачи и проверяем очередное значение , имеющее |Х_i - |max среди оставшихся результатов.

4. Вычисляем среднее арифметическое значение  измеряемой физической величины:

=3,05

 

5. Вычисляем среднее квадратическое отклонение результатов экспериментов  :

= mA

6. Для определения содержания в значении Х_i грубой погрешности применим критерий Фишера и рассчитаем коэффициент и сравним  его с :

  - находим по таблице;

 

       при n=9; P=0,90

  < , следовательно, значение mA не содержит грубую погрешности и серия измерений остается без изменений.

7. Определяем среднеквадратическое отклонение среднего арифметического :

  mA

8. Вычисляем доверительный интервал ∆  для случайной погрешности при доверительной вероятности P = 90%

∆ =

- коэффициент Стьюдента, вводящийся в силу ограниченности числа измерений и определяемый по таблице.

∆ =

9. Ответ:

Х = 2,75 ± 0,170 mA (при P = 90%)

 

10.  ВЫВОД: результаты кратных измерений находятся в пределах интервала (2,75 ± 0,170 mA) с доверительной вероятностью P = 0,90

ЗАДАНИЕ №2    СТАНДАРТИЗАЦИЯ

Практическое  задание.

По  указателю Государственных стандартов РФ определить наименование нормативного документа по его цифровому обозначению.

Порядок разработки, принятия, учетной регистрации национальных стандартов устанавливается стандартами Государственной системой стандартизации (ГСС).

Государственные стандарты не являются объектом авторского права. Они разрабатываются коллегиально в соответствии с ГОСТ Р 1.2-92. Разработчиками ГОСТ Р являются технические комитеты по стандартизации при Госстандарте России, закрепленные по объектам стандартизации. В их составе на добровольной основе работают:

полномочные представители  всех предприятий и организаций, заинтересованных в разработке стандартов (разработчики, изготовители, потребители продукции);

ведущие ученые и специалисты, специализирующиеся по определенным видам продукции  или технологиям;

представители общественных организаций.

Технические комитеты при Госстандарте России работают в  соответствии с годовым планом стандартизации. План составляется на основании заявок, которые могут представлять в ТК предприятия, граждане, занимающиеся индивидуальной трудовой деятельностью, органы управления. В заявках должна быть обоснована необходимость работы со стандартом. В результате из поступивших предложений формируется полный заказ работы на год.