Метрология – область знаний и вид деятельности, связанные с измерениями. Стандартизация – деятельность по установлению правил и характеристик в целях их многократного использования, направленная на достижение упорядоченности в сферах производства и обращения продукции и повышение её конкурентоспособности. Подтверждение соответствия - документальное удостоверение соответствия продукции или иных объектов, процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг требованиям технических регламентов, положениям стандартов или условиям договоров. Техническое регулирование – правовое регулирование отношений в области установления, применения и исполнения обязательных требований к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации.
Это выяснение соотношений между единицами и их выражение в современных единицах, а также изучение происхождения названий единиц. Метрология необходима при изучении истории экономики и права, материальной культуры и контактов между народами, т.к. развитие систем единиц обусловлено ростом производительных сил и сопутствует расширению международных связей
1) Создание общей теории измерений 2) Установление единиц физических величин 3) Разработка методов и средств измерений 4) Создание эталонов, поверка мер и средств измерений
Теоретическая метрология – изучение проблем измерения в целом и их элементов (средств измерений, их единиц, методов измерений, результатов погрешностей и др.); Законодательная метрология – совокупность обязательных технических и юридических требований, правил и норм для обеспечения единства измерений; Практическая метрология – практическое применение разработок теоретической и положений законодательной метрологии
федеральный закон «Об обеспечении единства измерений»; федеральный закон «О техническом регулировании»; закон РФ «О защите прав потребителей»; федеральные законы отраслевого характера;
Объекты метрологии – единицы величин (физических величин), средства измерений, эталоны единиц величин, стандартные образцы, методики выполнения измерений. Функции метрологии - Субъекты метрологии –
Учёт продукции народного хозяйства в единицах массы, длины, объёма, энергии; Измерения физических величин, состава, свойств веществ в научных исследованиях, испытаниях и контроле качества продукции; Измерения в целях контроля и регулирования технологических процессов
Измерение физической величины – совокупность операций по применению технических средств, хранящих единицу физической величины, которая обеспечивает нахождение соотношения (в явном и неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения данной величины. (Для определения объема 1 л молока выливаем его в сосуд = 1л.) Погрешность измерения – разность между результатом измерения и истинным значением измеряемой величины. Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в допущенных к применению в РФ единицах величин, а показатели точности не выходят за установленные границы. Метрологическая служба – совокупность субъектов деятельности и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений.
Средство измерения (СИ) – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее (хранящее) единицу величины ( часы, термометр, …). Единица величины – фиксированное значение величины, которое принято за единицу данной величины (1 кг, 1 м, 1 л). Эталон единицы величины – техническое средство, предназначенное для воспроизведения, хранения и передачи единицы величины.
Величина – свойство чего-либо, что может быть выделено среди других свойств и оценено тем или иным способом, в том числе и количественно. Величины подразделяют на два вида: идеальные ; реальные. Идеальные величины – являются обобщением (моделью) конкретных реальных понятий. Реальные величины подразделяют на две группы: нефизические ; физические.
эталоны ; образцовые СИ; рабочие СИ.
Государственный первичный эталон Эталоны копии Эталоны сравнения вторичные эталоны Рабочие эталоны Образцовые средства измерений Рабочие средства измерений
Эталоны- Образцовые средства- Рабочие средства измерений применяют для определения параметров (характеристик) технических устройств, технологических процессов, окружающей среды и др.
Меры Измерительные приборы: -приборы прямого действия -приборы сравнения 3. Измерительные преобразователи 4. Измерительные системы 5. Измерительно-вычислительные комплексы
Меры предназначены для воспроизведения физической величины заданного размера. Различают однозначные и многозначные меры, а также наборы мер. Пример: гири, кварцевые генераторы и т. п.
Измерительные приборы относятся к средствам измерений, предназначенным для получения измерительной информации о величине, подлежащей измерению, в форме, удобной для восприятия наблюдателем. Они подразделяются на приборы прямого действия и приборы сравнения, также на аналоговые и цифровые.
Измерительный прибор средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне.
Приборы прямого действия, подвергают измеряемую величину последовательным преобразовании в одном направлении, т. е. без возвращения к исходной величине. К ним относится большинство манометров, термометров, амперметров, вольтметров
Приборы сравнения предназначенны для сравнения измеряемых величин с величинами, значения которых известны. Сравнение проводится путем встречного включения этих величин в единый контур и наблюдения их разностного эффекта. По этому принципу работают такие приборы, как равноплечие и неравноплечие весы (сравнение на рычаге силовых эффектов действия масс).
Измерительные преобразователи - это средства измерений, перерабатывающие измерительную информацию в форму, удобную для дальнейшего преобразования, передачи, хранения и обработки, но, как правило, не доступную для непосредственного восприятия наблюдателем (термопары, измерительные усилители и др.).
Измерительный преобразователь
Измерительные системы - совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, территориально разобщённые и соединённые каналами связи. Информация может быть представлена в форме, удобной как для непосредственного восприятия, так и для автоматической обработки, передачи, хранения и использования в автоматизированных системах управления. Частными случаями измерительных систем являются измерительно- вычис - лительные комплексы
Измерительно-вычислительный комплекс ИМЦ-03 для расчета объема и массы жидких продуктов а также для определения и контроля метрологических характеристик преобразователей. "ИМЦ-03" применяют в нефтяной и нефтеперерабатывающей отраслях, на предприятиях транспорта и хранения жидких продуктов.
Поверка - это совокупность операций, выполняемых органами Государственной метрологической службы (ГМС ) с целью определения и подтверждения соответствия характеристик средства измерения (СИ) установленным требованиям (испытание, о пределение погрешностей) У тверждение типа – выдача свидетельства об утверждении типа средств измерений с описанием типа Калибровка - совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений
Каждый человек имеет дело с измерениями. Это и взвешивание товара, и измерение качества производства продукции, и важнейшая составляющая каждой работы. Проблемами измерения занимается метрология. Метрология помогает ориентироваться в современном мире, заполненном приборами и измерениями. Измерения всегда были основой взаимоотношений людей между собой, окружающими предметами, природой. Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности. В нашей стране ежедневно проводится от 50 до 200 млрд. измерений, свыше 4 млн. человек считают измерения своей профессией. 15-20% общественного труда затрачивается на измерения. В России насчитывается более 1,5 млрд. средств измерений. Благодаря применению средств измерений эффект в народном хозяйстве составляет около 10 руб. на 1 руб. затрат.
Государственное управление деятельности по обеспечению единства измерений в России осуществляет Федеральное агентство РФ по техническому регулированию и метрологии, в ведении которой находятся организации: Государственная метрологическая служба (ГМС); Государственная служба времени и частоты и определения параметров вращения земли (ГСВЧ); Государственная служба стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО ) и другие
Количество региональных центров стандартизации, метрологии и сертификации в РФ – более 100 ; Количество государственных научных метрологических центров в РФ – 7.
Осуществление государственной политики в сфере метрологии, установление и использование стандартов, эталонов, единиц величин; осуществление мер по защите прав потребителей и интересов государства в области контроля за соблюдением безопасности товаров (услуг); организация функционирования систем обеспечения единства измерений; проведение г осударственного метрологического контроля;
Измерения различают : 1) по способу получения информации, 2) по характеру изменений измеряемой величины в процессе измерений, 3) по количеству измерительной информации, 4) по отношению к основным единицам. По способу получения информации измерения разделяют на прямые, косвенные, совокупные и совместные. Прямые измерения — это непосредственное сравнение физической величины с ее мерой. Например, при определении длины предмета линейкой
При одновременном измерении нескольких однородных величин проводят совокупные измерения; Проводимые одновременно измерения нескольких неодноименных величин для нахождения между ними зависимостей называются совместными
Статистические, Динамические С татические измерения Статистические измерения связаны с определением характеристик случайных процессов, звуковых сигналов, уровня шумов и т.д. Статические измерения имеют место тогда, когда измеряемая величина практически постоянна.
Динамические измерения связаны с такими величинами, которые в процессе измерений претерпевают те или иные изменения. Статические и динамические измерения в идеальном виде на практике редки.
О днократные и многократные измерения Однократные измерения — это одно измерение одной величины. Практическое применение такого вида измерений всегда сопряжено с большими погрешностями, поэтому следует проводить не менее трех однократных измерений и находить конечный результат как среднее арифметическое значение
Совокупность основных и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принципами этой системы
Рабочие средства измерений применяют для определения параметров (характеристик) технических устройств, технологических процессов, окружающей среды и др. Они могут быть лабораторными (для научных исследований), производственными (для обеспечения и контроля заданных характеристик технологических процессов), полевыми (для самолетов, автомобилей, судов и т.п.). Каждый из этих видов рабочих средств отличается особыми показателями. Так, лабораторные средства измерений — самые точные и чувствительные, а их показания характеризуются высокой стабильностью. Производственные обладают устойчивостью к воздействиям различных факторов производственного процесса: температуры, влажности, вибрации и т.п., что может сказаться на достоверности и точности показаний приборов. Полевые работают в постоянно изменяющихся условиях
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
Необходимо для обеспечения достоверности, точности и единства измерений как одного из условий международных экономических связей. Установлены определенные периоды сличения. Например, эталоны метра и килограмма сличают каждые 25 лет, а электрические и световые эталоны — один раз в 3 года.
Методы измерений – совокупность конкретно описанных операций, выполнение которых обеспечивает получение результатов с установленными показателями точности. Классификация методов : По общим приемам получения результатов измерений : прямой и косвенный. Прямой применяется при прямом измерении, косвенный и при косвенном.
В зависимости от типа применяемых измерительных средств различают: инструментальный, экспертный, эвристический и органолептический методы измерений. Инструментальный метод основан на использовании специальных технических средств, в том числе автоматизированных и автоматических.
Экспертный метод оценки основан на использовании суждений группы специалистов. Эвристические методы оценки основаны на интуиции. Органолептические методы оценки основаны на использовании органов чувств человека.
систематическая – остаётся постоянной или изменяется закономерно при повторных измерениях одного и того же параметра; случайная – изменяется случайным образом при повторных измерениях одного и того же параметра. Значение случайной погрешности заранее не известно, возникает из-за множества не уточнённых факторов; грубая (промах) – возникает из-за ошибок оператора, неисправности СИ, резких изменений условий измерений.
Область значений величины, в пределах которой допускаемые пределы погрешности нормированы, называются доверительной областью. Точность измерений определяется абсолютной и относительной погрешностями
метр – единица длины – длина пути, которую проходит свет в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды; килограмм – единица массы - масса международного прототипа – цилиндра, изготовленного из сплава платины и иридия; секунда – единица времени; ампер – единица силы тока; кельвин – единица температуры; моль – единица количества вещества; кандела – единица силы света.
