Контрольная работа по "Метрологии"

                        Оглавление. 

1. Физическая  величина, эталоны
2. Понятие и управление качества.
3. Аккредитация органов по сертификации и испытаниях лабораторий.

 
 
 
 
 
 

1. Физическая величина, эталоны. 

Физи́ческая величина́  — физическое свойство материального  объекта, физического явления, процесса, которое может быть охарактеризовано количественно. 

Значение физической величины — число, вектор, или в  самом общем случае тензор, характеризующие  эту физическую величину, с указанием  единицы измерения, на основе которой  эти числа, вектор или тензор были определены. 

Размер физической величины — число (числа), фигурирующие в значении физической величины. 

Например, автомобиль может быть охарактеризован с  помощью такой физической величины, как масса. При этом, значением  этой физической величины будет, например, 1 тонна, а размером - число 1, или же значением будет 1000 килограмм, а размером - число 1000. Этот же автомобиль может быть охарактеризован с помощью другой физической величины - скорости. При этом, значением этой физической величины будет, например, вектор определённого направления 100 км/ч, а размером - число 100. 

Размерность физической величины — единица измерения  физической величины. Как правило, у  физической величины много различных  размерностей: например, у длины - нанометр, миллиметр, сантиметр, метр, километр, миля, дюйм, парсек, световой год и т.д. Часть таких единиц измерения (без учёта своих десятичных множителей) могут входить в различные системы физических единиц - СИ, СГС и др. 

Часто физическая величина может быть выражена через другие, более основополагающие физические величины. (Например, сила может быть выражена через массу тела и его ускорение). А значит, соответственно, и размерность такой физической величины может быть выражена через размерности этих более общих величин. (Размерность силы может быть выражена через размерности массы и ускорения). (Часто такое представление размерности некоторой физической величины через размерности других физических величин является самостоятельной задачей, которая в некоторых случаях имеет свой смысл и назначение.) Размерности таких более общих величин часто уже являются основными единицами той или другой системы физических единиц, то есть такими, которые сами уже не выражаются через другие, ещё более общие величины. 

Пример.

 Если физическая величина мощность записывается как

P = 42,3 × 10³  Вт = 42,3 кВт, 

то здесь

Р — это общепринятое литерное обозначение этой физической величины,

42,3 × 10³ Вт  — значение этой физической  величины,

42,3 × 10³ —  размер этой физической величины. 

Вт — это сокращённое обозначение одной из единиц измерения этой физической величины (ватт). Литера к является обозначением десятичного множителя «кило» Международной системы единиц (СИ).

[править]

Размерные и  безразмерные физические величины

Размерная физическая величина — физическая величина, для определения значения которой нужно применить какую-то единицу измерения этой физической величины. Подавляющее большинство физических величин являются размерными.

Безразмерная  физическая величина — физическая величина, для определения значения которой достаточно только указания её размера. Например, относительная диэлектрическая проницаемость — это безразмерная физическая величина.

[править]

Аддитивные и  неаддитивные физические величины

Аддитивная физическая величина — физическая величина, разные значения которой могут быть суммированы, умножены на числовой коэффициент, разделены друг на друга. Например, физическая величина масса - аддитивная физическая величина.

Неаддитивная  физическая величина — физическая величина, для которой суммирование, умножение на числовой коэффициент или деление друг на друга её значений не имеет физического смысла. Например, физическая величина температура - неаддитивная физическая величина.

[править]

Экстенсивные  и интенсивные физические величины 

Физическая величина называется[источник не указан 962 дня]

экстенсивной, если величина её значения складывается из величин значений этой физической величины для подсистем, из которых состоит  система (например, объём, вес);

интенсивной, если величина её значения не зависит от размера системы (например, температура, давление). 

Некоторые физические величины, такие как момент импульса, площадь, сила, длина, время, не относятся  ни к экстенсивным, ни к интенсивным. 

От некоторых  экстенсивных величин образуются производные величины:

удельная величина — это величина, делённая на массу (например, удельный объём);

молярная величина — это величина, делённая на количество вещества (например, молярный объём).

[править]

Скалярные, векторные, тензорные величины 

В самом общем случае можно сказать, что физическая величина может быть представлена посредством тензора определённого ранга (валентности)[источник не указан 609 дней].

Скалярная физическая величина — физическая величина, валентность (ранг) тензора которой равна нулю. Это означает, что данная физическая величина может быть охарактеризована одним числом. Примеры скалярных физических величин [1]:

Работа силы;

Масса;

Энергия;

Векторная физическая величина — физическая величина, валентность (ранг) тензора которой равна 1. С точки зрения обыденных представлений, как правило, это означает то, что она характеризуется некоторым направлением в пространстве.[2] Такие величины удобно описывать при помощи векторов. С точки зрения линейной алгебры любой вектор — это упорядоченный набор чисел (координат), то есть тензор валентности 1. К векторным физическим величинам относятся как величины, описываемые истинными векторами, так и псевдовекторами[источник не указан 609 дней] — величинами, изменяющими знак при замене ориентации системы координат на противоположную:

примеры векторных  физических величин:

сила;

скорость;

импульс;

примеры псевдовекторных  физических величин:

угловая скорость;

момент импульса;

Остальные физические величины описываются тензорами  высших валентностей (2 и более), то есть являются тензорными физическими величинами.

Многие тензорные  величины, ранг тензора которых равен 2 определяются уравнением вида , где  и  — две векторные физические величины, связанные преобразованием [источник не указан 609 дней]. Примеры:

Тензор инерции;

Тензор эффективной  массы;

Тензор диэлектрической  проницаемости.

Примеры величин, описываемых тензорами ранга 4:

Тензор упругости.

[править]

Система физических единиц 

Система физических единиц — совокупность единиц измерений  физических величин, в которой существует некоторое число так называемых основных единиц измерений, а остальные единицы измерения могут быть выражены через эти основные единицы. Примеры систем физических единиц - СИ, СГС.

[править]

Символы физических величин 

В качестве символов физических величин обычно выступают отдельные прописные и строчные литеры латинского или греческого алфавита. Часто к обозначениям добавляют верхние или нижние индексы, обозначающие, к чему относится величина, например Eп часто обозначает потенциальную энергию, а cp — теплоёмкость при постоянном давлении. 

Этало́н (фр. etalon) — средство измерений (или комплекс средств измерений), обеспечивающее воспроизведение и (или) хранение единицы, а также передачу её размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утверждённое в качестве эталона в установленном порядке. 

Виды эталонов

Первичный эталон — это эталон, воспроизводящий  единицу физической величины с наивысшей  точностью, возможной в данной области  измерений на современном уровне научно-технических достижений. Первичный эталон может быть национальным (государственным) и международным.

Вторичный эталон — эталон, получающий размер единицы  непосредственно от первичного эталона  данной единицы.

Эталон сравнения  — эталон, применяемый для сличений эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом.

Исходный эталон — эталон, обладающий наивысшими метрологическими свойствами (в данной лаборатории, организации, на предприятии), от которого передают размер единицы подчинённым эталонам и имеющимся средствам измерений.

Рабочий эталон — эталон, предназначенный для  передачи размера единицы рабочим  средствам измерений.

Государственный первичный эталон — первичный  эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории государства.

Национальный  эталон — эталон, признанный официальным  решением служить в качестве исходного  для страны.

Международный эталон — эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами. 

Наиболее известные  эталоны 

Эталоны длины  и массы, хранящиеся в Международном  бюро мер и весов в Севре. Первый из них — «архивный метр» — на сегодня имеет лишь исторический интерес. Второй — эталон килограмма — сохраняет функцию международного эталона массы. 

Краткая история  метрологии 

Попытка ввести эталоны предпринята ещё в 1136 г. в Великом Новгороде. Там был  утверждён устав «О церковных судах, и о людях, и о мерах торговли». «Мерила торговли» включали в себя: «пуд медовый, гривенку рублевую, локоть еваньский». Всем торговым людям предписывалось «торговые все весы и мерила блюсти без пакости, ни умаливати, ни умноживати, а на всякий год извещати…», то есть соблюдать эталоны длины и веса, а также ежегодно сверять с ними свои гири и мерила. Сами же эталоны хранились в церкви Евань (Ивана) на Опоках. Нарушителям закона эталонов устав грозил карами вплоть до «предания казни смертию». Однако плутоватые купцы зачастую мошенничали, надеясь на ловкость рук и на «искупительное покаяние вкупе со мздой Ивану на Опоках». Поговорка всяк купец на свой аршин мерит была верна буквально до начала XIX века, когда появился государственный эталон длины. В царской России всерьёз заинтересовались эталонами только в конце XIX века. Была создана Главная палата мер и весов и заказаны в Англии государственные эталоны длины и массы, согласованные с международными. 

По мере развития науки и техники появилась  нужда в большом количестве других эталонов. Например, эталон частоты, времени, температуры, напряжения и т. д. Прогресс не только вводил новые эталоны, но и повышал точность старых. Длина одного метра в настоящий момент установлена равной пути, проходимому светом в вакууме за (1 / 299 792 458) секунды.

 

2. Понятие и управление  качества.

 

1. Основные понятия  и категории управления качеством

Понятие качества.

 

Под управлением  качеством продукции понимают постоянный, планомерный, целеустремленный процесс  воздействия на всех уровнях на факторы и условия, обеспечивающий создание продукции оптимального качества и полноценное ее использование.

 

Понятие качества продукции регламентировано в Российской Федерации государственным стандартом, ГОСТ 15467-79 «Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения»: «Качество – совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением».