Планирование измерительного эксперимента

       Знак соответствия (для сертификации)-защищенный в установленном порядке знак, применяемый или выданный в соответствии с правилами системы сертификации, указывающий, что данная продукция, процесс или услуга соответствует конкретному стандарту или другому нормативному документу

        Значимость отказа- серьезность последствия отказа .

        Значительный дефект- дефект, который существенно влияет на использование продукции по назначению и/или на ее долговечность, но не является критическим .

        Исправное состояние-состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и/или конструкторской (проектной) документации.

        Испытание- техническая операция, заключающаяся в установлении одной или нескольких характеристик данной продукции, процесса или услуги в соответствии с установленной процедурой

        Испытательная лаборатория- которая проводит испытания.

        Контракт- согласованные требования между поставщиком и потребителем, переданные с помощью любых средств.

        Контроль-деятельность, включающая проведение измерений, экспертизы, испытаний или оценки одной или нескольких характеристик (с целью калибровки) объекта и сравнение полученных результатов с установленными требованиями для определения достигнуто ли соответствие по каждой из этих характеристик.

        Метод испытания- установленные технические правила проведения испытаний.

        Метод - установленный способ осуществления деятельности

1. Во многих случаях методики документируются (например, методики системы качества).
2. Когда какая-либо методика документируется, лучше употреблять термин "письменная методика" или "документальная методика".

        Несоответствие- невыполнение установленного требования.

        Вакуумметрами - часто называют манометры, предназначенные для измерения низких абсолютных давлений, существенно меньших, чем атмосферное давление (в вакуумной технике). 
 
 
 
 

2. Конспект лекционных  занятий

Лекция 1

Тема 1.1. Введение.

1.2. Краткая история  развития метрологии (1час). 

      Метрология  – наука об измерениях, методах  и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

      Метрология  не родилась на ровном месте, она пришла к нам из опыта предков, прошла большой путь от науки сравнительной  описаний мер к науке, определяющей характер современной научно-технической  революции.

        Например, в прошлом использовались следующие меры:

      Вершок  – длина фаланги указательного  пальца;

      Маховая сажень – расстояние между концами  пальцев вытянутых рук;

      Косая сажень – расстояние от пятки одной  ноги до конца пальцев другой руки;

        Пядь малая – расстояние между концами раздвинутых большого и указательного пальцев рук;

        Пядь великая – расстояние между концами раздвинутых большого пальца и мизинца;

      Локоть  или по персидски арш, т.е. аршин  – расстояние от локтевого изгиба локтя человека до конца среднего пальца вытянутой руки;

        Дюйм – длина второго сустава  большого пальца руки;

        Фут – длина ступни человека;

        Ярд – расстояние от кончика  носа английского короля Генриха  I (XI-XIIвв.) до конца среднего пальца его вытянутой руки.

        В 1934г. Английским королем Эдуардом II был установлен «законный дюйм» - длина трех ячменных зерен.

      Шток (16 футов) – длина ступней 16 человек, выходящих из церкви от заутрени в  воскресенье;

      Гран (зерно) – единица аптекарского веса;

      Карат – масса семени одного из видов  бобов (0,2г).

        В документах XVв. Впервые упоминаются русские единицы измерения земельных площадей – десятина и четверть. Сначала десятина была равна площади квадрата, сторона которого равнялась 50 саженям – одной десятой версты. В XVIIв. Появились десятины в 3200 кв. саженей (сороковая или хозяйственная), равная площади 40×80 кв. саженей, и в 2400 кв. саженей (тридцатка или казенная), равная площади 30×80 кв. саженей.

        Четверть или четь вдвое меньше десятины.

      Одной из самых древних, но исторически  достоверных метрологических задач (решение которой зависело от знаний методов и средств измерений) была задача царя Герона, решенная Архимедом. Предание свидетельствует, что Герон выдал ювелиру 8кг золота и 2кг серебра на изготовление венца для одной из статуй. Готовый венец действительно весил 10кг, но Архимед уличил ювелира в заменен золота серебром. Решил он эту задачу исходя из того, что чистое золото теряет в воде 20-ю долю своей массы, а серебро 10-ю. венец из чистого золота в 10кг под водой потерял бы 0,5кг. В действительности венец потерял.,

        Больше ожидаемая, свидетельствует о наличии серебра. Если в чисто золотом венце заменить мысленно 1кг золота серебром, то венец будет терять в воде больше, чем прежде на 1/10-1/20=1/20кг.

      Следовательно, для увеличения потери массы на 0,75-0,5=0,25кг необходимо заменить серебром столько килограммов золота, сколько раз 1/20кг содержится в 0,25 кг, т.е. (1/4)/(1/20)=5.

      Итак, ювелир положил в венец 5кг золота и 5кг серебра вместо 8 кг золота и 2кг серебра.

      Профессор Георг Рихман, друг и помощник М.В.Ломоносова, сконструировал один из первых в мире электроизмерительных приборов – «указатель электрической силы».

      распределен между линейкой и нитью, заряды сосредотачиваются  на нити в точке А, на линейке в  точке В).

      Техническими  измерениями называют измерение физических различных физических величин с помощью специальных технических методов и средств.

        В машиностроении наиболее распространены линейные и угловые измерение, т. е. измерения линейных и угловых геометрических размеров изделий, шероховатости и волнистости поверхностей, отключений расположения и формы поверхностей.

      Важнейшими  требованиями, предъявляемыми к техническими измерениям, являются единство и точность измерений. Единство измерений - такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Единство измерений необходимо, чтобы можно было сопоставлять результаты измерений, выполненных в разных местах, в различное время с помощью разнообразных приборов. Единство измерений обеспечивает взаимозаменяемость изделий. обеспечивает взаимозаменяемость деталей, изготовляемых по одному чертежу на разных предприятиях.

        Точность измерений – качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеренным и истинным значениями, тем выше точность.

      Наука об измерениях, методах и средствах  обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности называется метрологией. Слово «метрология» происходит от греческих слов metron (мера ) и logos (понятие).

      Основные  задачи метрологии – это развитие общей теории измерений; установление единиц физических величин; разработка методов и средств измерений; разработка способов определения точности измерений; обеспечение единства измерений и единообразия средств измерений; установление эталонов и образцовых средств измерений; разработка методов передачи размеров единиц от эталонов и образцовых средств измерений рабочим средствам измерений.

        Физическая величина - свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам, о в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта. Например, длина, масса, электропроводность теплоемкость тел, давление газа в сосуде и т.д.

      Единица физической величины – физическая величина, которой по определению присвоено числовое значение, равное 1. Например, масса 1кг, сила 1 Н, давление 1Па, длина 1м, угол 1. Значение физической величины – оценка физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Например, измерение диаметра вала микрометром, давление сил среды – манометром или вакуумметром. Значение физической величины Х изм полученное при измерении, находят по формуле Х_изм=А_и,

      где А числовое значение, а и –  единица физической величины.

        В метрологии различают истинное и действительное значения физических величин.

        Истинное значение – значение физической величины, которое идеальным образом отражает в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта. Истинная значение должно быть свободно от ошибок измерения, но так все физические величины находят опытным путем и их значения содержат ошибки измерений, то истинное значение физических величин остается неизвестным.

        Действительное значение – значение физической величины, найденное экспериментальным путем и насколько приближающееся к истинному значению, что для определенной цели может быть использовано вместо него. При технических измерениях значение физической величины, найденное с допустимой по техническим требованиям погрешностью, принимается за действительное значение.

        Погрешность (ошибка) измерения – отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины. Абсолютная погрешность – погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины. 

      / §1-4/ Основы метрологии . 

Вопросы для самопроверки

1. Что такое метрология?

2. Что такое измерительные приборы?

3.Из чего состоят измерительные приборы?

4. Основные метрологические показатели измерительных приборов?

5. Погрешность измерительных приборов? 

Лекция 2

Тема 2. 1.Роль   организации и планирования эксперимента в технике и Науке

2.2. Предмет метрологии (1час).

   Измерение является важнейшим понятием в метрологии. Это организованное действие человека, выполняемое для количественного познания свойств физического объекта с помощью определения опытным путем значения какой-либо физической величины [20].

   Существует  несколько видов измерений. При  их классификации обычно исходят  из характера зависимости измеряемой величины от времени, вида уравнения  измерений, условий, определяющих точность результата измерений и способов выражения этих результатов.

   По  характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения разделяются  на

• статические, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени;
• динамические, в процессе которых измеряемая величина изменяется и является непостоянной во времени.

   Статическими  измерениями являются, например, измерения  размеров тела, постоянного давления, динамическими - измерения пульсирующих давлений, вибраций.

   По  способу получения результатов  измерений их разделяют на:

• прямые;
• косвенные;
• совокупные;
• совместные.

   Прямые - это измерения, при которых искомое значение физической величины находят непосредственно из опытных данных. Прямые измерения можно выразить формулой , где - искомое значение измеряемой величины, а - значение, непосредственно получаемое из опытных данных.