Меню

Раздел метрологии изучающий вопросы измерения качества



Общие положения

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Данное определеление дают все российские нормативно-правовые акты начиная от ГОСТ 16263-70 и до, принятых недавно, рекомендаций РМГ 29-2013.

В международном словаре по метрологии (VIM3) дается более широкое определение термину «метрология», как науке об измерениях и их применении, которая включает все теоретические и практические аспекты измерений, независимо от их неопределенности и области использования.

Справка. ГОСТ 16263-70 «ГСИ. Метрология. Основные термины и определения» действовал с 01.01.1971 года, заменен с 01.01.2001 на РМГ 29-99 с аналогичным названием.
РМГ 29-2013 «ГСИ. Метрология. Основные термины и определения» – Рекомендации по межгосударственной стандартизации (введены с 01.01.2015 вместо РМГ 29-99). Они актуализированы и гармонизированы со словарем VIM3-2008 (3 редакция). Полное его название – Международный словарь по метрологии: Основные и общие понятия и соответствующие термины.

Если говорить простым языком, метрология занимается вопросами измерения физических величин, характеризующих всевозможные материальные объекты, процессы или явления. В сферу ее интересов входит разработка и практическое применение измерительных технологий, инструмента и оборудования, а также средств и методов обработки полученной информации. Помимо этого, метрология обеспечивает нормативно-правовое регулирование действий официальных структур и отдельных лиц, так или иначе связанных с выполнением измерений в своей деятельности, изучает и систематизирует исторический опыт.

Само слово «метрология» происходит от греческих слов «метрон» – мера и «логос» – учение. Первое время учение так и развивалось, как наука о мерах и соотношениях между различными величинами мер (применяемых в разных странах), и являлась описательной (эмпирической).

Измерения новых современных величин, расширение диапазонов измерений, повышение их точности, все это способствует созданию новейших технологий, эталонов и средств измерений (СИ), совершенствованию путей постижения природы человеком, познание количественных характеристик окружающего мира.

Установлено, что в настоящее время имеется потребность в измерении более двух тысяч параметров и физических величин, но пока, на основе имеющихся средств и методов производятся измерения около 800 величин. Освоение новых видов измерений остается актуальной проблемой и в наши дни. Метрология впитывает в себя самые последние научные достижения и занимает особое место среди технических наук, ведь для научно-технического прогресса и их совершенствования метрология должна опережать другие области науки и техники.

Без знания метрологии не обходится ни один технический специалист (около 15% затрат общественного труда приходится на проведение измерений). Ни одна отрасль не может функционировать без применения своей системы измерений. Именно на базе измерений происходит управление технологическими процессами, контроль качества производимой продукции. По оценкам экспертов в передовых индустриальных странах измерения и связанные с ними операции оцениваются в рамках 3 — 9 % валового национального продукта.

Цели и задачи метрологии

Цели метрологии, как науки – обеспечение единства измерений (ОЕИ); извлечение количественной информации о свойствах объекта, окружающем мире, о процессах с заданной точностью и достоверностью.

Цели практической метрологии – метрологическое обеспечение производства, т.е. установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для ОЕИ и требуемой точности проводимых измерений.

  • реализация государственной политики в ОЕИ;
  • разработка новой и совершенствование действующей нормативно-правовой базы ОЕИ и метрологической деятельности;
  • образование единиц величин (ЕВ), систем единиц, их унификация и признание законности;
  • разработка, совершенствование, содержание, сличение и применение государственных первичных эталонов единиц величин;
  • усовершенствование способов (принципов измерений) передачи единиц измерения от эталона к измеряемому объекту;
  • разработка методов передачи размеров единиц величин от первичных и рабочих эталонов измерений рабочим СИ;
  • ведение Федерального информационного фонда по ОЕИ и предоставление содержащихся в нем документов и сведений;
  • оказание государственных услуг по ОЕИ в соответствии с областью аккредитации;
  • установление правил, регламентов для проведения поверок СИ;
  • разработка, совершенствование, стандартизация методов и СИ, методов определения и повышения их точности;
  • разработка методов оценки погрешностей, состояния СИ и контроля;
  • совершенствование общей теории измерений.

Справка. Ранее задачи метрологии были сформулированы в ГОСТ 16263-70.

В соответствии с поставленными задачами, метрология подразделяется на теоретическую, прикладную, законодательную и историческую метрологию.

Теоретическая или фундаментальная метрология занимается разработкой теории, проблем измерений величин, их единиц, методов измерений. Теоретическая метрология работает над общими проблемами, возникающими при выполнении измерений в той или иной области техники, гуманитарных наук, а то и на стыке многих, иногда самых разноплановых областей знаний. Метрологи- теоретики могут заниматься, к примеру, вопросами измерения линейных размеров, объема и гравитации в n- мерном пространстве, разрабатывать методики инструментальной оценки интенсивности излучения космических тел применительно к условиям межпланетных полетов, либо создавать совершенно новые технологи, позволяющие повысить интенсивность процесса, уровень точности и другие его параметры, усовершенствовать технические средства, задействованные в нем и т.д. Так или иначе, практически любое начинание в какой- либо деятельности начинается с теории и лишь после такой проработки переходит в сферу конкретного применения.

Читайте также:  Код единицы измерения соответствие с мкеи

Прикладная или практическая метрология занимается вопросами метрологического обеспечения, использования на практике разработок теоретической метрологии, внедрения положений законодательной метрологии. Её задача состоит в адаптации общих положений и теоретических выкладок предыдущего раздела к четко обозначенной, узкоспециальной производственной или научной проблеме. Так, если требуется провести оценку прочности вала двигателя, калибровку большого количества подшипниковых роликов, либо обеспечить, к примеру, комплексный метрологический контроль в процессе лабораторных исследований, специалисты- практики выберут соответствующую технологию из большого количества уже известных, переработают, а возможно и дополнят её применительно к данным условиям, определят необходимое оборудование и инструментарий, количество и квалификацию персонала, а также разберут и многие другие технические аспекты конкретного процесса.

Законодательная метрология устанавливает обязательные юридические и технические требования по применению эталонов, единиц величин, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства измерений (ОЕИ) и их требуемой точности. Данная наука родилась на стыке технического и общественного знания и призвана обеспечить единый подход к измерениям, выполняемых во всех без исключения областях. Законодательная метрология непосредственно граничит также со стандартизацией, обеспечивающей совместимость технологий, средств измерения и прочих атрибутов метрологического обеспечения как на внутреннем, так и на международном уровне. Область интересов законодательной метрологии включает и работу с эталонами величин измерения, и вопросы поверки мерительного инструмента и оборудования, и подготовку специалистов, а также многие другие вопросы. Основным правовым документом, регулирующим деятельность в этой сфере, является Закон Российской Федерации N 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» от 26 июня 2008 года. Нормативно-правовая база также включает в себя ряд подзаконных актов, положений и технических регламентов, конкретизирующих законодательные требования по отдельным направлениям и видам деятельности юристов-метрологов.

Историческая метрология призвана изучать и систематизировать единицы и системы измерения, употреблявшиеся в прошлом, технологическое и инструментальное обеспечение контроля параметров физических объектов и процессов, исторические организационно- правовые аспекты, статистику и многое другое. В этом разделе исследуется также история и эволюция денежных единиц, отслеживается взаимосвязь между их системами, сформировавшимися в условиях различных обществ и культур. Историческая метрология параллельно с нумизматикой изучает денежные единицы уже потому, что в период зарождения измерений как таковых элементарные основы методов оценки стоимости и других, совершенно не относящихся к денежным расчетам параметров во многом повторяли друг друга.

С другой стороны, историческая метрология не является чисто общественным разделом науки, ибо зачастую с ее помощью восстанавливаются утраченные, но, тем не менее, актуальные на сегодняшний день измерительные технологии, отслеживаются на прошлом опыте пути развития и прогнозируются перспективные изменения в данной области, вырабатываются новые инженерные решения. Нередко прогрессивные методы оценки каких- либо параметров представляют собой развитие уже известных, переработанных с учетом новых возможностей современной науки и техники. Изучение истории необходимо для работы с измерительными стандартами в отношении их развития и совершенствования, обеспечения совместимости традиционных и перспективных методов, а также систематизации практических наработок с целью их использования в дальнейшем.

Выдержки из истории развития метрологии

Для преведения всевозможных измерений, отсчета времени и т.п. человечеству потребовалось создать систему различных измерений, позволяющих определить объем, вес, длину, время и т.п. Поэтому метрология, как область практической деятельности зародилась еще в древности.

История метрологии – это часть истории развития разума, производительных сил, государственности и торговли, она созревала и совершенствовалась вместе с ними. Так уже при великом князе Святославе Ярославовиче на Руси стала применяться «образцовая мера» – «золотой пояс» князя. Образцы хранились в церквях и монастырях. При новгородском князе Всеволоде предписывалось ежегодно сверять меры, за неисполнение применялось наказание – вплоть до смертной казни.

«Двинская грамота» 1560 г. Ивана Грозного регламентировала правила хранения и передачи размера сыпучих веществ – осьмины. Первые копии находились в приказах Московского государства, храмах и церквях. Работы по надзору за мерами и их поверку выполняли в то время под надзором Померной избы и Большой таможни.

Петр I допустил к обращению в России английские меры (футы и дюймы). Были разработаны таблицы мер и соотношений между русскими и иностранными мерами. Контролировалось употребление мер в торговле, на горных рудниках и заводах, на монетных дворах. Адмиралтейств-коллегия заботилась о правильном использовании мер угломерных приборов, компасов.

В 1736 году была образована Комиссия весов и мер. Исходной мерой длины являлись медный аршин и деревянная сажень. Фунтовая бронзовая золоченая гиря – первый узаконенный государственный эталон. Аршины железные были изготовлены по указу царицы Елизаветы Петровны в 1858 г.

8 мая 1790 года во Франции принят в качестве единицы длины метр – одна сорокамилионная часть земного меридиана. (Он официально введен во Франции декретом от 10 декабря 1799 г.)

Читайте также:  Измерения мера погрешности определения

В России в 1835 г. утверждены эталоны массы и длины – платиновый фунт и платиновая сажень (7 английских футов). 1841 г. – год открытия в России Депо образцовых мер и весов.

20 мая 1875 г. подписана Метрическая конвенция 17 государствами, включая Россию. Созданы международные и национальные прототипы килограмма и метра. (Именно 20 мая отмечается День метролога).

С 1892 Депо образцовых мер и весов возглавлял знаменитый русский ученый Д.И. Менделеев. Эпохой Менделеева в метрологии принято называть отрезок с 1892 по 1918 годы.

В 1893 на базе Депо была учреждена Главная палата мер и весов – метрологический институт, где проводились испытания и поверка различных измерительных приборов. (Менделеев возглавлял Палату до 1907 г.). В настоящее время это – Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И.Менделеева.

На базе Положения о мерах и весах от 1899 года в разных городах России были открыты еще 10 поверочных палаток.

XX век с его открытиями в математике и физике превратил М в науку об измерениях. В наши дни состояние и формирование метрологического обеспечения в значительной степени определяет уровень промышленности, торговли, науки, медицины, обороны и развития государства в целом.

Метрическая система мер и весов введена декретом Совнаркома РСФСР от 14.09.1918 года (с него начался «нормативный этап» в российской метрологии). Присоединение к Международной метрической конвенции произошло в 1924 году, также как и создание в России комитета по стандартизации.

1960 г. – создана «Международной системы единиц». В СССР она начала применяться с 1981 г. (ГОСТ 8.417-81). 1973 г. – утверждена в СССР Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ).

1993 г. приняты: первый закон РФ «Об обеспечении единства измерений», законы РФ «О стандартизации» и «О сертификации продукции и услуг». Установлена ответственность за нарушение правовых норм и обязательных требований стандартов в области единства измерений и метрологического обеспечения.

Источник

Тест с ответами: “Метрология”

I вариант.

1. Цель метрологии:
а) обеспечение единства измерений с необходимой и требуемой точностью +
б) разработка и совершенствование средств и методов измерений повышения их точности
в) разработка новой и совершенствование, действующей правовой и нормативной базы

2. Охарактеризуйте принцип метрологии «единство измерений»:
а) состояние средства измерений, когда они проградуированы в узаконенных единицах и их метрологические характеристики соответствуют установленным нормам
б) состояние измерений, при котором их результаты выражены в допущенных к применению в Российской Федерации единицах величин, а показатели точности измерений не выходят за установленные границы +
в) разработка и/или применение метрологических средств, методов, методик и приемов основывается на научном эксперименте и анализе

3. Какие из перечисленных способов обеспечивают единство измерения:
а) применение средств измерения, метрологические характеристики которых соответствуют установленным нормам +
б) определение систематических и случайных погрешностей, учет их в результатах измерений
в) применение узаконенных единиц измерения +

4. Какой раздел посвящен изучению теоретических основ метрологии:
а) теоретическая метрология +
б) прикладная метрология
в) практическая метрология

5. Какой раздел рассматривает правила, требования и нормы, обеспечивающие регулирование и контроль за единством измерений:
а) практическая метрология
б) теоретическая метрология
в) законодательная метрология +

6. Объекты метрологии:
а) метрологические службы
б) нефизические величины, физические величины +
в) Ростехрегулирование

7. Как называется качественная характеристика физической величины:
а) значение физической величины
б) единица физической величины
в) размерность +

8. Как называется количественная характеристика физической величины:
а) размер +
б) значение физической величины
в) единица физической величины

9. Как называется значение физической величины, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующую физическую величину:
а) искомое
б) номинальное
в) истинное +

10. Как называется значение физической величины, найденное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному, что для поставленной задачи может его заменить:
а) фактическое
б) действительное +
в) искомое

11. Как называется фиксированное значение величины, которое принято за единицу данной величины и применяется для количественного выражения однородных с ней величин:
а) единица величины +
б) размер
в) значение физической величины

12. Как называется единица физической величины, определяемая через основную единицу физической величины:
а) кратная
б) производная +
в) основная

13. Как называется единица физической величины, условно принятая в качестве независимой от других физических величин:
а) основная +
б) кратная
в) дольная

14. Назовите субъекты государственной метрологической службы:
а) метрологическая служба отраслей
б) метрологическая служба предприятий
в) Ростехрегулирование, Государственный научный метрологический центр +

15. Дайте определение понятия «методика измерений»:
а) совокупность конкретно описанных операций, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленными показателями точности +
б) совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины
в) совокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений

Читайте также:  Погрешность измерения тонометра электрического

16. Как называется анализ и оценка правильности установления и соблюдения метрологических требований применительно к объекту, подвергаемому экспертизе:
а) аттестация методик (методов) измерений
б) метрологическая экспертиза +
в) государственный метрологический надзор

17. Как называется совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины:
а) величина
б) значение величин
в) измерение +

18. Укажите виды измерений по отношению к основным единицам:
а) динамические
б) абсолютные, относительные +
в) косвенные

19. При каких видах измерений искомое значение величины получают непосредственно от средства измерений:
а) при косвенных
б) при многократных
в) при прямых +

20. Укажите виды измерений, при которых определяются фактические значения нескольких одноименных величин, а значение искомой величины находят решением системы уравнений:
а) дифференциальные
б) совокупные +
в) совместные

II вариант.

1. Укажите виды измерений, при которых определяются фактические значения нескольких неоднородных величин для нахождения функциональной зависимости между ними:
а) совместные +
б) сравнительные
в) совокупные

2. Виды измерений, при которых число измерений равняется числу измеряемых величин:
а) абсолютные
б) однократные +
в) многократные

3. Какие средства измерений предназначены для воспроизведения и/или хранения физической величины:
а) измерительные системы
б) измерительные приборы
в) вещественные меры +

4. Какие средства измерений представляют собой совокупность измерительных преобразователей и отсчетного устройства:
а) измерительные системы
б) измерительные приборы +
в) измерительные установки

5. Какие средства измерений состоят из функционально объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, территориально разобщенных и соединенных каналами связи:
а) измерительные установки
б) измерительные приборы
в) измерительные системы +

6. Какие средства измерений состоят из функционально объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, собранных в одном месте:
а) измерительные приборы
б) измерительные установки +
в) измерительные системы

7. Обнаружение – это:
а) установление качественных характеристик искомой физической величины +
б) установление количественных характеристик искомой физической величины
в) сравнение неизвестной величины с известной и выражение первой через вторую в кратном или дольном отношении

8. Какие технические средства предназначены для обнаружения физических свойств:
а) вещественные меры
б) измерительные системы
в) индикаторы +

9. Как называется область значения шкалы, ограниченная начальным и конечным значением:
а) диапазон показаний +
б) диапазон измерения
в) погрешность

10. Как называется отношение изменения сигнала на выходе измерительного прибора к вызывающему его изменению измеряемой величины:
а) диапазон измерения
б) чувствительность +
в) диапазон показаний

11. Производные единицы Системы СИ является:
а) метр
б) герц+
в) секунда
г) килограмм
д) моль

12. Что относится к дополнительным единицам физических величин международной системы СИ?
а) стерадиан ,метр
б) радиан, стерадиан+
в) Килограмм, стерадиан
г) радиан, секунда
д) стерадиан, моль

13. К дополнительным единицам физических величин международной системы СИ относятся..
а) телесный угол, сила света
б) телесный угол, длина
в) плоский угол, телесный угол+
г) телесный угол, масса
д) плоский угол, время

14. Что относится к основным физическим величинам международной системы СИ?
а) сила электрического тока, термодинамическая температура, плоский угол
б) световой поток, мощность, длина, время, частота
в) длина , масса, время, сила электрического тока, термодинамическая температура, количество вещества, сила тока+
г) частота, сила, вес, энергия
д) плоский угол, телесный угол

15. Как называется первый этап измерения?
а) выбор метода для измеряемых величин
б) постановка измерительной задачи+
в) измерительный эксперимент
г) планирование измерений
д) воспроизведение сигнала

16.Выберите название метода, при котором значение величины определяют непосредственно по отчетному устройству, измерительного прибора:
а) метод замещения
б) нулевой метод
в) метод непосредственной оценки+
г) метод дополнения
д) метод сравнения с мерой

17.Третий этап измерений состоит из:
а) сбор данных, формирование модели объекта, выбор конкретной величины, формирование уравнения величины
б) подготовка к измерению
в) взаимодействие объекта и СИ ,преобразование сигнала, воспроизведение сигнала ,сравнение результатов, регистрация+
г) сравнение и, регистрация результатов измерения
д) выбор методов ,характеристика погрешности, выбор СИ ,подготовка СИ

18. На какие виды разделяются стандартные образцы по агрегатному состоянию?
а) образцы свойств материалов и образцы состава материалов
б) твердые, жидкие, газообразные+
в) крупные, жидкие
г) твердые и жидкие
д) крупные, средние, мелкие

19. Определите, что из перечисленного не является видами измерения:
а) совокупные, не совокупные
б) прямые, непрямые, косвенные, не косвенные
в) прямые ,косвенные, совокупные, совместимые+
г) совместные, прямые, несовместные
д) косвенные, совокупные, не совокупные

20. Величина-это свойство чего?
а) чего либо ,что может быть выделено среди других свойств и оценено иным способом
б) кого либо ,что может быть оценено качественно
в) чего либо, что может быть выделено среди других свойств и оценено одним способом
г) живых существ
д) чего либо ,что может быть выделено среди других свойств и оценено иным способом, в том числе и количественно+

Источник