МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ, СЕРТИФИКАЦИЯ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Демидов Ю.М. 
 

            МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ, СЕРТИФИКАЦИЯ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.

1. Основы метрологии.

1.1. Физические  свойства, величины и шкалы.

1.2. Международная  система единиц физических величин.  Основные  и производные единицы.

2. Основные  понятия измерений и средства  измерений.

2.1. Основные  понятия измерений и средства  измерений.

2.2. Классификация  средств измерений.

2.3. Метрологические  характеристики средств измерений.

2.4. Погрешности  измерений.

2.5. Классификация погрешностей измерений.

2.6. Нормирование  погрешностей.

2.7. Классы  точности.

2.8. Определение  погрешностей косвенных измерений.

2.9. Эталоны  физических единиц.

      3. Обработка результатов измерений.

      3.1. Выбор количества измерений.

3.2. Идентификация законов распределения величин по результатам измерений

      3.3. Точечные и интервальные оценки действительного значения измеряемой величины.

      4. Метрологическая надежность средств  измерений.

      4.1. Основные понятия метрологической надежности.

      4.2. Линейная математическая модель  изменения погрешности.

      4.3. Экспоненциальная математическая  модель изменения погрешности.

      5. Обеспечение единства измерений  в Российской Федерации.

      5.1. Основные цели и структура  обеспечения единства измерений.

      5.2. Государственная метрологическая  служба.

      5.3. Поверка средств измерений.

      5.4. Калибровка средств измерений.

      5.5. Метрологическая аттестация.

      5.6. Организация метрологической  службы гражданской авиации.

      6. Стандартизация.

      6.1. Цели стандартизации.

      6.2. Задачи и функции стандартизации.

      6.3. Этапы работ по стандартизации.

      6.4. Виды стандартов.

      6.5. Научно-технические принципы  и методы стандартизации.

      6.6. Государственный контроль и надзор за соблюдением требований стандартов.

      6.7. Международные организации по  стандартизации.

      7. Сертификация.

      7.1. Основы сертификации.

      7.2. Основные цели сертификации.

      7.3. Правила проведения сертификации.

      8. Федеральный закон о техническом  регулировании.

      8.1. Общие положения.

      8.2. Технический регламент.

      8.3. Стандартизация.

      8.4. Подтверждение соответствия (сертификация).     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

  Потребность в измерениях возникла у человека с незапамятных времен. Для этого использовались подручные средства. Из глубины веков до нас дошла единица веса драгоценных камней - карат, что означает «семя боба», горошина.

 Очень удобны для измерения длины оказались размеры частей человеческого тела. Отсюда название мер: локоть,сажень,вершок,пядь. Пядь – расстояние между концами вытянутого большого и указательного пальцев. Локоть – расстояние от локтя до конца среднего пальца вытянутой руки. Вершок – длина фаланги указательного пальца. Сажень – расстояние, которое быть равно 7 английским фунтам, т.е. 213.36 см. (по указу Петра)

 В 1835 г. Николай  I утвердил сажень с указанным размером в качестве основной меры длины в России, и одновременно за основную единицу веса был принят английский фунт.

Одновременно  ввел в оборот единицу измерения  длины – версту, которая составляла 3500 фут, т.е. 10668 км.

 В 1842 г в  России образовалась первое государственное  поверочное учреждение «Депо образцовых мер и весов», на базе которого в 1893 г. Была образована «Главная палата мер и весов».

 В 1918 г. Был  принят декрет правительства РФ «О введении международной метрической  системы мер и весов».

 В настоящее  время метрология включает три составляющие – законодательную, фундаментальную  и практическую.

 Законодательная метрология – это раздел метрологии, включающий разработку нормативных  документов (законов, ГОСТов, регламентов и тд.), устанавливающих обязательные технические юридические требования по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимой точности измерений. 

 Фундаментальная метрология закладывает научные  основы осуществления процесса измерения, выполняющих с помощью технических  средств.

 Практическая (прикладная) метрология освещает вопросы практического применения разработок законодательной и фундаментальной метрологии. 

Глава 1. Основы метрологии. 

      1.1. Физические свойства, величины и шкалы 

 Все объекты  окружающего мира характеризуются  своими свойствами, для количественного описания которых вводят понятия физических величин. Физическая величина (ФВ) – это свойство чего-либо, что может быть выделено среди других свойств и оценено тем или иным способом, в том числе и количественно. ФВ можно разделить на два вида – реальные и идеальные. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Величины можно  разделить на два вида реальные и  идеальные. Идеальные величины главным  образом относятся к математике и являются обобщением ( моделью ) конкретных реальных понятий.

  Реальные  величины делятся на физические  и нефизические. Физическая величина (ФВ) может быть определена как  величина, свойственная материальным  объектам. К нефизическим следует  отнести величины присущие общественным (нефизическим) наукам (философия, социология, экономика и тд.). 

  Физические величины целесообразно разделить на измеряемые и оцениваемые.

  Измеряемые ФВ могут быть выражены количественно в виде определенного числа установленных единиц измерения. ФВ, для которых по тем или иным причинам не может быть введена единица измерения, могут быть только оценены.

  Единица физической величины – это ФВ фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, применяемые для количественного выражения однородных ФВ.

  Физические  величины, на которых не может быть введена единица измерения могут быть только оценены.

  Нефизические  величины могут быть только  оценены.

  Все виды  шкал оценок физических величин  можно разделить на следующие:

1. Шкалы наименований, которые характеризуются оценкой эквивалентности различных качественных ( не количественных ) проявлений свойств. Примером таких шкал являются широко распространенные атласы цветов, предназначенные для идентификации цвета.
2. Шкалы порядка (шкалы рангов) описывают свойства величин , упорядоченные по возрастанию или убыванию оцениваемого свойства. В этих шкалах возможно наличие нулевого отсчета, но отсутствуют единицы измерения. Примером таких шкал являются шкала баллов силы землетрясений, шкала баллов силы ветра.
3. Шкалы интервалов (разностей). К таким относятся шкалы интервалов времени, температурные шкалы Цельсия, Фаренгейта, шкалы длин.
4. Шкалы отношений. Для них существует естественный нуль и установлена единица измерений. Примером таких шкал являются шкалы массы и термодинамической температуры.

 

 1.2. Международная система единиц и физических величин. 

 В 1954 X генеральная конференция по мерам и весам установила шесть основных единиц для международных взаимоотношений: метр, килограмм, секунда, Ампер, Кельвин, Кандела. В 1960 XI генеральная конференция по мерам и весам утвердила Международную систему единиц, обозначаемая сокращенно SI – в русской транскрипции СИ.

 В результате некоторых видоизменений, принятых генеральными конференциями по мерам  и весам в последующие годы, система СИ включает семь основных единиц.

№	Величина	Единица измерений	Сокращ. обозначение
1	Длина	Метр	М
2	Масса	Килограмм	Кг
3	Время	Секунда	С
4	Сила электрического тока	Ампер	А
5	Термодинамическая температура	Кельвин	К
6	Количество  вещества	Моль	Моль
7	Сила света	Кандела	Кд

  

 Кроме основных единиц Системы СИ приведем несколько  примеров производных единиц, широко применяемых на практике.

 Сила ( F ) – единицей силы является Ньютон ( Н ) – сила сообщающая телом массой 1 кг ускорения 1 м/с² в направлении действия силы, что определяется уравнением силы в виде:

     

 F = ma       , dim F = [m] · [a]   , где m – масса тела

                                                                                                 а – ускорение 

  

 Работа ( А ) –  единицей работы является Джоуль (Дж) – работа силы равной 1 Н при перемещении его точки приложения на расстояние 1 м в направлении действия силы, что определяется уравнением работы в виде: 

                                 A = F · l        ,    где l – длина перемещения тела. 

 Мощность ( Р ) – единицей мощности является Ватт ( Вт, W ) – мощность, при которой за время 1с выполняется работа 1 Дж., что определяется уравнением мощности : 

                                 Р = A/t          ,    где t – время выполнения работы  

 Количество  электричества – единицей количества электричества является Кулон ( Кл,С ) – количество, протекающее через поперечное сечение проводника в течении 1 с. при силе тока 1 А, что определяется уравнением : 

                                  Q = I · t        , где I – сила тока. 

 Электрическое напряжение – единицей измерения  является вольт ( B, V ). Напряжение, вызывающее в электрической цепи постоянный ток силой 1 А при мощности 1 Вт: 

                                  U =  

 Англия и  США не согласовали метрическую систему мер. В Таблице 2 приведены некоторые не метрические единицы Англии и США и перевод их в метрическую систему мер.

 Таблица 2

Англо – Американские единицы	Метрические единицы
Морская миля	1852 м.
Сухопутная  миля	1609 м.
Ярд = 3 футам = 36 дюймам	0,9144 м.
Фут = 12 дюймам	30,48 мм.
Баррель (США)	159 л.
Галлон (Англия)	4,546 л.
Галлон (США)	3,785 л.
Морская миля в час	1852
Сухопутная  миля в час	1609
Тройная унция	31,1 гр.