Практическая работа №4. Основы метрологии

 

Цель работы. Изучение основ метрологии.

Продолжительность работы: 2 часа.

Формирование:

Знаний:

- системы физических единиц СИ;

- основ метрологии, методов и средства измерения физических величин;

- основных положений закона «О единстве измерения»;

- законодательную базу аккредитации юридических и физических лиц на проведения калибровки и поверки средств измерения;

Умений:

- применять знания в области метрологии при метрологическом обеспечении качества и безопасности продукции;

- использовать нормативные документы в практике создания технологических процессов обработки продукции;

- применять знания по метрологии при внедрении систем управления технологическими процессами;

Владений:

- методами измерений;

- принципами и методами установления оптимальных требований к номенклатуре и качеству;

Справочный материал. Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности. Измерение это выявление соотношения между измеряемой величиной и другой однородной величиной принимаемой за меру.

Метрология состоит из трех основных разделов: 1) теоретической; 2) практической; 3) законодательной метрологии.

Главная задача метрологии – обеспечение единства измерений. Единство измерений – это состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин, а погрешности известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы. Объекты метрологии – единицы величин, средства измерений, эталоны и методики выполнения измерений. Физическая величина –выявленные свойства физических объектов объекта. Физические величины подразделяются на основные и производные. Характеристиками физической величины являются размер и размерность. Единица физической величины – это принятая количественная доля физического свойства объекта. Система физических единиц – совокупность основных и производных единиц измерения. Средство измерений – техническое устройство, предназначенное для измерений и имеющее нормированные метрологические характеристики. Эталон единицы величины – техническое средство, предназначенное для воспроизведения, хранения и передачи единицы величины. Погрешность измерений – отклонение результата измерений от истинного (действительного) значения измеряемой величины. Различают следующие виды погрешности: 1) абсолютная; 2) относительная; 3) основная; 4) дополнительная; 5) систематическая; 6) случайная. Точность измерений – это степень приближения погрешности измерения к нулю, когда действительное значение в наибольшей степени совпадает с истинным. Достоверность измерений характеризует такие измерения, при которых погрешность не выходит за приделы отклонений, заданных в соответствии с поставленной целью измерений. Воспроизводимость результатов измерения – это повторяемость результатов измерения одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами, разными операторами, в разное время, но приведенных к одним и тем же условиям измерений (температуре, давлению, влажности и др.). Принцип измерений – совокупность физических явлений, на которых основано измерение. Метод измерений – совокупность использования принципов и средств измерения.

По общим приемам получения результатов измерения различают прямой и косвенный метод измерения.

По условиям измерения различают контактный и бесконтактный метод измерения.

По способу сравнения измеряемой величины с ее единицей различают следующие методы измерения: 1) непосредственной оценки; 2) метод сравнения с мерой; 3)дополнения; 4) дифференциальный (разностный) метод; 5) нулевой; 6) метод замещения; 7) метод противопоставления; 8)метод совпадения.

Измерения бывают разных видов.

По условиям измерения – равноточные и неравноточные.

По числу измерений – однократные и многократные.

По степени достаточности - необходимые и избыточные.

По характеру изменения измеряемой величины – статические и динамические.

По точности оценки погрешности – технические и лабораторные.

По характеру результата измерений – абсолютные и относительные.

По общим приемам получения результатов измерений – прямые, косвенные, совокупные и совместные виды измерений.

На результат измерения влияют следующие факторы: 1) объект измерения; 2) субъект (оператор); 3) метод измерения; 4) средство измерения; 5) условия измерения.

Государственная система обеспечения единства измерений- комплекс нормативных документов, утверждаемых, межрегионального и межотраслевого уровня устанавливающих правила, нормы, требования направленные на достижение и поддержание единства измерений в стране управляемая и контролируемая федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт).

В ведении Росстандарта находятся ряд государственных служб: метрологическая (ГМС), времени и частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ), стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО), стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГСССД).

Государственная метрологическая служба России (ГМС) – это совокупность субъектов деятельности видов работ направленная на обеспечение единства измерений на территории РФ, путем обеспечения измерений и осуществления государственного контроля и надзора.

Государственный метрологический контроль осуществляет деятельность, включающую: 1) утверждение типа средств измерения; 2) поверку средств измерения; 3) лицензирование деятельности юридических и физических лиц на право изготовления, ремонта, продажи и проката средств измерений.

Государственный метрологический надзор осуществляется: 1) за выпуском, состоянием и применением средств измерений, за аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами единиц величин, соблюдением метрологических правил и норм; 2) за количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций; 3) за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже.

Крупнейшими международными организациями по метрологии являются: Международная организация мер и весов (МОМВ), основанная на базе Метрической конвенции, принятой в 1875 году и Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ), созданная в 1956 году.

 

Задание 1. Уяснить понятие о метрологии как науке и виде деятельности. Разобраться в основных понятиях метрологии. Проанализировать сферу применения единиц измерений в пищевой промышленности.

 

Задание 2. Вспомнить Систему единиц измерений СИ, основные и производные единицы, их наименование и обозначение.

 

Задание 3. Дать определение погрешностей: 1) абсолютной, 2) относительной; 3) основной; 4) дополнительной; 5) систематической; 6) случайной. Пояснить, о чем свидетельствует каждая из погрешностей, и указать способы ее снижения. Результаты представить в виде таблицы 1.

 

Таблица 1