Лекции по "Метрология Стандартизация Сертификация"

1

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Курс лекций по   дисциплине ОПД.Ф.07

по направлению – Агроинженерия

и специальности –Механизация сельского хозяйства

ВВЕДЕНИЕ

              В современной рыночной экономике конкурентоспособность выпускаемой пред­приятием продукции определяет жизнеспособность данного предприятия. Од­ним из главных факторов, влияющих на конкурентоспособность продукции, работ и услуг, является их качество. Стандартизация, взаимозаменяемость, метрология, технические измерения и сертификация продукции, работ и услуг являются инструментами обеспечения качества. Проблема качества является важнейшим фактором повышения уровня жизни, экономической, социальной и экологической безопасности. Качество — ком­плексное понятие, характеризующее эффективность всех сторон деятельности: разработка стратегии, организация производства, маркетинг и др. Важнейшей составляющей всей системы качества является качество продукции. В современ­ной литературе и практике существуют различные трактовки понятия качества. Международная организация по стандартизации определяет качество (стандарт ИСО-8402) как совокупность свойств и характеристик продукции или услуги, которые придают им способность удовлетворять обусловленные или предпола­гаемые потребности. Требования к качеству на международном уровне определе­ны стандартами ИСО серии 9000. Эти стандарты вторглись непосредственно в производственные процессы, сферу управления и установили четкие требования к системам обеспечения качества, положили начало сертификации систем качества. Возникло самостоятельное направление науки об управлении — менеджмент ка­чества. В настоящее время ученые и практики за рубежом связывают современные методы менеджмента качества с методологией TQM (total quality management) — всеобщим (всеохватывающим, тотальным) менеджментом качества.

Стандарты ИСО серии 9000 установили единый признанный в мире подход к договорным условиям по оценке систем качества и одновременно регламентиро­вали отношения между производителями и потребителями продукции.

В 1990-е гг. появились стандарты ИСО серии 14000, устанавливающие требова­ния к системам менеджмента с точки зрения защиты окружающей среды и безо­пасности продукции.

Дисциплина изучается согласно государственного образовательного стандарта под шифром ОПД.Ф.07., «Метрология, стандартизация и сертификация», который содержит следующие обязательные требования:

Метрология. Основы метрологии. Основные понятия, связанные с объектами и средствами измерений (СИ). Средства, методы и пог­решности измерений. Принципы построения средств измерения и контроля. Измерения физических величин. Оптимизация точности и выбор средств измерения. Закономерности формирования результата измерения, алгоритмы обработки многократных измерений, показате­ли качества измерительной информации. Метрологическая аттестация и поверка средств измерений. Основные положения закона РФ об обеспечении  единства измерений. Правовые основы обеспечения единства измерений. Организационные, научные и методические основы метрологического обеспечения сельскохозяйственных предприятий, структура и функции метрологической службы АПК. Калибровка и сертификация средств измерений.

Стандартизация. Понятие стандартизации. Цели и задачи стан­дартизации. Законодательство РФ по стандартизации. Научные и ме­тодические основы стандартизации. Организация работ по стандар­тизации, нормативные документы и требования к ним. Комплексные системы общетехнических стандартов (ЕСКД ЕСТД, ЕСТПП, ЕСДП и др.). Стандартизация норм взаимозаменяемости. ЕСДП - основа взаимозаменяемости. Статистические методы оценки качества сбор­ки изделий. Обоснование точностных параметров машин и оборудо­вания. Размерный анализ и функциональная взаимозаменяемость. Стандартизация и нормоконтропь технической документации, меж­дународные организации по стандартизации, работа по стандартиза­ции в рамках Содружества независимых государств. Стандартизация в управлении качеством. Международные стандарты ИСО серии 9000 на системы качества, разработка документов системы качества. Технико-экономическая эффективность стандартизации. Правовые основы стандартизации.

Сертификация продукции и услуг. Термины и определения в об ласта сертификации. Закон Российской Федерации "О сертификации продукции и услуг", нормативные документы по сертификации. Продукция, свойства продукции, квалиметрические методы оценки уровня качества продукции и услуг. Управление уровнем качества продукции и услуг. Государственная защита прав потребителей. Рос­сийская, региональная и международные схемы и системы сертифи­кации. Практика сертификации систем обеспечения качества в Рос сии и за рубежом. Организационно-методические принципы серти­фикации в РФ. Сущность и содержание сертификации. Аккредитация органов по сертификации и испытательных (измерительных) лабо­раторий. Государственный контроль и надзор за соблюдением правил сертификации.

Цель дисциплины - дать будущим инженерам знания и практические на­выки в области метрологического обеспечения  использования  сельскохо­зяйственных машин, основные понятия в области стандартизации, оценки уровня качества сель­скохозяйственной техники и продукции и основ взаимозаменяемости, обеспечить необходимые знания в области сертификации продукции и услуг.

Дисциплина "Метрология,  стандартизация и сертификация"  завершает цикл общеинженерных дисциплин:  инженерной графики; теории машин и механизмов,  технологии металлов,  сопротивления материалов,  деталей машин. На основе системы стандартов  она  изучает вопросы количественной оценки качества техни­ческих изделий,  обеспечения точности их геометрических и функциональных параметров,  является научно-методическим фундаментом качества проектирования,  производства, эксплуатации и ремонта машин,  базой  для  изучения таких специальных дисциплин как: технология сельскохозяйственного машиностроения, надёжность и ре­монт машин,  эксплуатация машинно-тракторного парка.

РАЗДЕЛ  1. М Е Т Р О Л О Г И Я

ЛЕКЦИЯ № 1.

Общие сведения и положения. Измерения физически величин. Методы и погрешности измерений

Метрология — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их един­ства и способах достижения требуемой точности. Основными задачами метрологии (по РМГ 29-99) являются:

      установление единиц физических величин, государственных эталонен и об­разцовых средств измерений;

      разработка теории, методов и средств измерений и контроля;

      обеспечение единства измерений;

      разработка методов оценки погрешностей, состояния средств измерения и контроля;

      разработки методов передачи размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим средствам измерений.

Вся современная физика может быть построена на семи основных величинах, которые характеризуют фундаментальные свойства материального мира. К ним относятся: длина, масса, время, сила электрического тока, термодинамическая температура, количество вещества и сила света. С помощью этих и двух допол­нительных величин — плоскою и телесного углов — введенных исключительно для удобства, образуется все многообразие производных физических величин и обеспечивается описание свойств физических объектов и явлений.

Виды измерений

В качестве примера можно указать следующие области и виды измерений:

1. Измерения геометрических величин: длин; отклонений формы поверхностей;

параметров сложных поверхностей; углов.

2. Измерения механических величин: массы; силы; крутящих моментов, напря­жений и деформаций; параметров движения; твердости. 

3. Измерения параметров потока, расхода, уровня, объема веществ: массового и объемного расхода жидкостей в трубопроводах; расхода газов; вместимости;

параметров открытых потоков; уровня жидкости.

4. Измерения давлений, вакуумные измерения: избыточного давления; абсо­лютного давления; переменного давления; вакуума.

5. Физико-химические измерения: вязкости; плотности; содержания (концен­трации) компонентов в твердых, жидких и газообразных веществах; влажно­сти газов, твердых веществ; электрохимические измерения.

6. Теплофизические и температурные измерения: температуры; теплофизиче-ских величин.

7. Измерения времени и частоты: методы и средства воспроизведения и хране­ния единиц и шкал времени и частоты; измерения интервалов времени; изме­рения частоты периодических процессов; методы и средства передачи разме­ров единиц времени и частоты.

8. Измерения электрических и магнитных величин на постоянном и перемен­ном токе: силы тока, количества электричества, электродвижущей силы, на-пряжения, мощности и энергии, угла сдвига фаз; электрического сопротив­ления, проводимости, емкости, индуктивности и добротности электриче­ских цепей; параметров магнитных полей; магнитных характеристик мате­риалов.

9. Радиоэлектронные измерения: интенсивности сигналов; параметров формы и спектра сигналов; параметров трактов с сосредоточенными и распределёнными постоянными; свойств веществ и материалов радиотехническими метода­ми; антенные.

10. Измерения акустических величин: акустические — в воздушной среде и в га­зах; акустические — и водной среде; акустические — в твердых телах; аудио-метрия и измерения уровня шума.

11. Оптические и оптико-физические измерения: световые, измерения оптиче­ских свойств материалов в видимой области спектра; энергетических пара­метров некогерентного оптического излучения; энергетических параметров пространственного распределения энергии и мощности непрерывного и им­пульсного лазерного и квазимонохроматического излучения; спектральных, частотных характеристик, поляризации лазерного излучения; параметров оп­тических элементов, оптических характеристик материалов; характеристик фотоматериалов и оптической плотности.

12. Измерения ионизирующих излучений и ядерных констант: дозиметрических • характеристик ионизирующих излучений; спектральных характеристик ио­низирующих излучений; активности радионуклидов; радиометрических ха­рактеристик ионизирующих излучений.

Размерность измеряемой величины является качественной ее характеристикой и обозначается символом dim, происходящим от слова dimension. Размерность основных физических величин обозначается соответствующими заглавными бук­вами. Например, для длины, массы и времени dim / = L; dim т = М; dim t == Т.

При определении размерности производных величин руководствуются  общими алгебраическими правилами. Таким образом, всегда можно выразить размерность производной физической ве­личины через размерности основных физических величин с помощью степенно­го одночлена: dim Q = L M T  ..., где L, M, Т, ... — размерности соответствую­щих основных физических величин; , ,   ... — показатели размерности. Каждый из показателей размерности может быть положительным или отрица­тельным, целым или дробным числом, нулем. Если все показатели размерности равны нулю, то такая величина называется безразмерной.

              Размер измеряемой величины является количественной ее характеристикой. Получение информации о размере физической величины является содержанием любого измерения.

              Значение физической величины — это оценка ее величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц или числа по приня­той для нее шкале. Например, 120 мм — значение линейной вели­чины; 75 кг — значение массы тела, НВ190 — число твердости по Бринеллю.

Измерением физической величины называют совокупность опера­ций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу, или воспроизводящую шкалу физической величины, зак­лючающихся в сравнении (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей или шкалой с целью получения значения этой величины в форме, наиболее удобной для использования.

Система физических величин — это совокупность взаимосвязанных физических величин, образованная в соответствии с принятыми прин­ципами, когда одни величины принимаются за независимые, а другие являются функциями независимых величин. Система физических вели­чин содержит основные физические величины, условно принятые в ка­честве независимых от других величин этой системы, и производные физические величины, определяемые через основные величины этой системы.

Основная физическая величина — это физическая величина, вхо­дящая в систему единиц и условно принятая в качестве независи­мой от других величин этой системы.

Производная единица системы единиц — единица производной фи­зической величины системы единиц, образованная в соответствии с уравнением, связывающим ее с основными единицами.

Производная единица называется когерентной, если в этом уравнении числовой коэффициент принят равным единице. Соответственно, сис­тема единиц, состоящая из основных единиц и когерентных производных, называется когерентной системой единиц физических величин.

Для каждой физической величины должна быть установлена еди­ница измерения.

Единица физической величины — физическая величина фиксиро­ванного размера, которой условно присвоено значение, равное еди­нице, и применяемая для количественного выражения однородных физических величин.