Методы и средства измерений, испытаний и контроля

Содержание

Введение           2

1. Обеспечение единства измерений      3

1.1 Единство измерений        6

1.2 Проверка средств  измерений       11

1.3 Калибровка средств  измерений       15

1.4 Методы поверки (калибровки) и поверочные схемы   17

1.5 Сертификация средств измерений      20 

2. Практические задания        27

Заключение           30

Список литературы         31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В практической жизни  человек всюду имеет дело с  измерениями. На каждом шагу встречаются  измерения таких величин, как длина, объем, вес, время и др.

Измерения являются одним  из важнейших путей познания природы  человеком. Они дают количественную характеристику окружающего мира, раскрывая  человеку действующие в природе  закономерности. Все отрасли техники  не могли бы существовать без развернутой системы измерений, определяющих как все технологические процессы, контроль и управление ими, так и свойства и качество выпускаемой продукций.

Отраслью науки, изучающей  измерения, является метрология. Слово "метрология" образовано из двух греческих слов: метрон - мера и логос - учение. Дословный перевод слова "метрология" - учение о мерах. Долгое время метрология оставалась в основном описательной наукой о различных мерах и соотношениях между ними. С конца 19-го века благодаря прогрессу физических наук метрология получила существенное развитие. Большую роль в становлении современной метрологии как одной из наук физического цикла сыграл Д. И. Менделеев, руководивший отечественной метрологией в период 1892 - 1907 гг.

В данной контрольной работе рассмотрим вопросы об обеспечении единства измерений, проверка средств измерений, калибровка средств измерений, методы поверки (калибровки) и поверочные схемы, а так же сертификация средств измерений.

 

 

 

 

 

 

 

1 Обеспечение  единства измерений

Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ) - государственное управление субъектами, нормами, средствами и видами деятельности по обеспечению заданного уровня единства измерений в стране. Деятельность по обеспечению единства измерений направлена на охрану законных интересов граждан и установлению правопорядка и экономики, а также на содействие экономическому и социальному развитию страны путем защиты от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений во всех сферах общества.

Обеспечение единства измерений осуществляется на нескольких уровнях:

− государственном;

− федеральных органов  исполнительной власти;

− юридического лица.

Основной целью Государственной  системы обеспечения единства измерений (ГСИ) является создание общегосударственных правовых, нормативных, организационных, технических и экономических условий для решения задач по обеспечению единства измерений.

Основными задачами ГСИ  являются:

− разработка оптимальных  принципов управления деятельностью  по обеспечению единства измерений;

− организация и проведение фундаментальных  научных исследований с целью  создания более совершенных и  точных методов и средств воспроизведения  единиц и передачи их размеров;

− установление системы единиц величин  и шкал измерений, допускаемых к  применению;

− установление основных понятий  в метрологии, унификация их терминов и определений;

− установление экономически рациональной системы государственных эталонов, их создание, утверждение, применение и совершенствование;

− установление систем передачи размеров единиц величин от государственных эталонов средствам измерений, применяемым в стране;

− создание и совершенствование  вторичных и рабочих эталонов, комплектных поверочных установок  и лабораторий;

− установление общих метрологических  требований к эталонам, средствам измерений, методикам выполнения измерений, методикам поверки (калибровки) средств измерений и всех других требований, соблюдение которых является необходимым условием обеспечения единства измерений;

− разработка и экспертиза разделов метрологического обеспечения федеральных и иных государственных программ, в том числе программ создания и развития производства оборонной техники; осуществление государственного метрологического контроля: поверка средств измерений;

- испытания с целью утверждения типа средств измерений, лицензирование деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений;

− осуществление государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств  измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами единиц физических величин, соблюдением метрологических норм и правил; разработка принципов оптимизации материально-технической и кадровой базы органов государственной метрологической службы;

− аттестация методик  выполнения измерений;

− калибровка и сертификация средств измерений, не входящих в  сферы государственного метрологического контроля и надзора;

− аккредитация метрологических  служб и иных юридических и  физических лиц по различным видам метрологической деятельности;

− аккредитация поверочных, калибровочных, измерительных, испытательных  и аналитических лабораторий, лабораторий  неразрушающего и радиационного  контроля в составе действующих  в Российской Федерации систем аккредитации;

− участие в работе международных организаций, деятельность которых связана с обеспечением единства измерений;

− разработка совместно  с уполномоченными федеральными органами исполнительной власти порядка  определения стоимости метрологических  работ и регулирование тарифов на эти работы;

− организация подготовки и переподготовка кадров метрологов;

− информационное обеспечение  по вопросам обеспечения единства измерений;

− совершенствование  и развитие ГСИ.

 

1. Единство измерений

Единство измерений — состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью.

Правовой основой обеспечения  единства измерений служит законодательная  метрология, которая представляет собой свод государственных актов и нормативно-технических документов различного уровня, регламентирующих метрологические правила, требования и нормы.

Технической основой  ГСИ являются:

1. Система (совокупность) государственных эталонов единиц и шкал физических величин — эталонная база страны.
2. Система передачи размеров единиц и шкал физических величин от эталонов ко всем СИ с помощью эталонов и других средств поверки.
3. Система разработки, постановки на производство и выпуска в обращение рабочих СИ, обеспечивающих исследования, разработки, определение с требуемой точностью характеристик продукции, технологических процессов и других объектов.
4. Система государственных испытаний СИ (утверждение типа СИ), предназначенных для серийного или массового производства и ввоза из-за границы партиями.
5. Система государственной и ведомственной метрологической аттестации, поверки и калибровки СИ.
6. Система стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов.
7. Система стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов.

Различают децентрализованное и централизованное воспроизведение  единиц. При децентрализованном единицы воспроизводятся там, где выполняются измерения (м² и др. производные физические величины). При централизованном информации о единицах передастся с. места их централизованного хранении и воспроизведении. Оно осуществляется с помощью специальных технических средств, называемых эталонами.

Основные единицы (секунда, метр, килограмм, кельвин, кандела, ампер  и моль) воспроизводятся только централизованно.

Эталон единицы  величины — средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины (или кратных либо дольных значений единицы величины) с целью передачи ее размера другим средствам измерений данной величины. От эталона единица величины передается разрядным эталонам, а от них — рабочим средствам измерений.

Эталоны классифицируют на первичные, вторичные и рабочие.

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.

Государственный эталон единицы величины — эталон единицы величины, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории Российской Федерации.

Международные эталоны  хранит и поддерживает Международное  бюро мер и весов (МБМВ). Важнейшая  задача деятельности МБМВ состоит в  систематических международных сличениях национальных эталонов крупнейших метрологических лабораторий разных стран с международными эталонами, а также и между собой, что необходимо для обеспечения достоверности, точности и единства измерений как одного из условий международных экономических связей.

Сличению подлежат как  эталоны основных величин системы SI, так и производных. Установлены  определенные периоды сличения. Например, эталоны метра и килограмма сличают  каждые 25 лет, а электрические и  световые эталоны — один раз в 3 года.

Первичному эталону соподчинены вторичные и рабочие (разрядные) эталоны. Размер воспроизводимой единицы вторичным эталоном сличается с государственным эталоном.

Вторичные эталоны (их иногда называют «эталоны-копии») могут утверждаться либо Госстандартом РФ, либо государственными научными метрологическими центрами, что связано с особенностями их использования.

Рабочие эталоны воспринимают размер единицы от вторичных эталонов и, в свою очередь, служат для передачи размера менее точному рабочему эталону (или эталону более низкого разряда) и рабочим средствам измерений.

Каждый эталон состоит  из воспроизводящей части и приспособлений или устройств, обеспечивающих съем и передачу информации о размере  единицы.

Стандартные образцы  состава и свойств веществ  и материалов — это образцы веществ и материалов, химический состав или физические свойства которых типичны для данной группы веществ (материалов), определены с необходимой точностью, отличаются высоким постоянством и удостоверены сертификатом. Они играют важную роль в обеспечении единства измерений.

Стандартные образцы  используются для градуировки, поверки  и калибровки химического состава  и различных свойств материалов (механических, теплофизических, оптических и др.). Они могут применяться непосредственно для контроля качества сырья и промышленной продукции путем сличения. По существу стандартные образцы служат для поддержания единства измерений, то есть являются средствами измерений. Стандартные образцы подвергаются специальным испытаниям, по результатам которых они получают свидетельства (сертификат) и вносятся в государственный реестр стандартных образцов, а он, в свою очередь, является составной частью (разделом) Государственного реестра средств измерений.

Образцы состава и  образцы свойств в зависимости от уровня утверждения подразделяются на государственные, отраслевые и предприятий.

В России действует Государственная  служба стандартных образцов (ГССО) в составе НПО ВНИИМ им Д. И. Менделеева.

Передача информации о размерах единиц. Правильность и  точность заложенной в средства измерений информации о размере единиц устанавливается при утверждении типа средств измерений. Сохранность этой информации контролируется при первичной и всех последующих поверках средств измерений.

Использование для градуировки, аттестации и поверки средств измерений непосредственно государственных эталонов не допускается. Эти эталоны являются национальным достоянием, ценностями особой государственной важности.

По государственным  эталонам устанавливаются значения физических величин вторичных эталонов. Среди вторичных эталонов различают: эталоны-свидетели, предназначенные для проверки сохранности государственного эталона и замены его в случае порчи или утраты; эталоны сравнения, применяемые для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом; эталоны-копии, используемые для передачи информации о размере рабочим эталонам.

На рис. 1 приведен один из вариантов схемы передачи информации о размере единицы от государственного эталона к средствам измерений, из которой видно, что от вторичных эталонов информацию о размере единицы получают нижестоящие эталоны (1-го, 2-го, 3-го и 4-го разрядов) и рабочие средства измерений.