Метрология, стандартизация, сертификация

Оглавление

Введение 3

1. Метрология 4

1.1. Единицы измерений 4

1.2. Средства измерения 8

1.3. Погрешности измерений 11

2. Стандартизация 14

2.1. Ряды предпочтительных чисел. 15

2.2. Параметры изделий. 16

3. Взаимозаменяемость 17

3.1. Допуски и посадки 17

3.2. Система ИСО-интернешнл 19

3.3. Резьба. Резьбовые соединения. 22

4. Сертификация. 24

Список используемой литературы. 26

 

 

 

Введение

Данная  работа подводит итог изучения курса  по дисциплине «Метрология, стандартизация и спецификация». Дана расшифровка  основных понятий и терминов.

В разделе  «Метрология» рассмотрена международная  система единиц СИ (SI), приведены примеры основных измерительных приборов, а также показан расчёт погрешностей при серии измерений на основе нормального закона распределения Гаусса.

В разделе  «Стандартизация» указывается на важность стандартизации размеров и параметров изделий, в том числе и на основе рядов предпочтительных чисел.

Раздел  «Взаимозаменяемость» тесно связан с понятием стандартизации. Здесь  акцент был сделан на систему допусков и посадок. В качестве примера  приведены поля допусков основных резьбовых  деталей и посадки резьбовых  сборочных соединений.

В разделе  «Сертификация» кратко поясняется юридическая  сторона вопроса, дается информация о системе ИСО, поясняется значение понятия сертификата соответствия.

 

1. Метрология

Метрология (от греч. métron — мера и ...логия), наука  об измерениях, методах достижения их единства и требуемой точности. К основным проблемам М. относятся:

а) общая  теория измерений;

б) образование  единиц физических величин и их систем;

в) методы и  средства измерений;

г) методы определения  точности измерений (теория погрешностей измерений);

д) основы обеспечения  единства измерений и единообразия средств измерений (законодательная метрология):

е) создание эталонов и образцовых средств измерений,

ж) методы передачи размеров единиц от эталонов образцовым и далее — рабочим средствам  измерений.

1.1. Единицы измерений

Единство  измерений подразумевает согласованность  размеров единиц всех величин. Такая согласованность достигается созданием системы единиц. Первую научно обоснованную систему единиц, как совокупность произвольных основных единиц и зависимых от них производных единиц, в 1832 г. предложил К. Гаусс. Он построил систему единиц, названную абсолютной, за основу которой были приняты три произвольные, независимые друг от друга единицы: миллиметр, миллиграмм и секунда. Развитием системы Гаусса были появившаяся в 1881 г. система СГС (сантиметр, грамм, секунда), удобная для применения в электромагнитных измерениях, и различные ее модификации.

Генеральная конференция по мерам и весам ( Париж, октябрь 1960) приняла Международную  систему единиц (СИ, SI – система интернациональная), ранее одобренную другими международными организациями по метрологии, стандартизации, физике, электротехнике и др. и введенную в ряде государств законодательными актами и стандартами. Принятие этой системы диктуется необходимостью устранения множественности единиц измерения, затрудняющей научно-технический прогресс. В Советском Союзе Госкомитетом стандартов мер и измерительных приборов СССР Международная система единиц была принята ( ГОСТ 9867 - 61) для предпочтительного применения ее с 1 января 1963 во всех областях науки, техники и народного хозяйства, а также при преподавании.

В России действует ГОСТ 8.417-2002, предписывающий обязательное использование системы  СИ. В нем перечислены единицы  измерения, приведены их русские  и международные названия и установлены  правила их применения. По этим правилам в международных документах и  на шкалах приборов допускается использовать только международные обозначения. Во внутренних документах и публикациях  можно использовать либо международные  либо русские обозначения (но не те и другие одновременно).

Основные  единицы системы СИ: килограмм (кг), метр (м) , секунда (с), ампер (А), кельвин (К), моль (моль) и кандела (кд). В рамках системы СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, т. е. ни одна из основных единиц не может быть получена из других.

Таблица 1

Основные  единицы измерения СИ.

Физическая величина	Единица измерения	Символ
длина	метр	м
время	секунда	с
масса	килограмм	кг
электрический ток	ампер	А
термодинамическая температура	кельвин	К
количество вещества	моль	моль
сила света	кандела	кд

 

Некоторые единицы измерения, образованные из основных единиц СИ, имеют специальное  имя и обозначение.

Таблица 2

Единицы измерения СИ, образованные из основных и имеющие специальное имя  и символическое обозначение.

Физическая величина	Единица измерения	Символ	Выражение через основные единицы
угол	радиан	рад	м · м-1 = 1
объемный угол	стерадиан	ср	м2 · м-2 = 1
частота	герц	Гц	с-1
сила, вес	ньютон	Н	м · кг · с-2
давление	паскаль	Па	м-1 · кг · с-2
работа, энергия	джоуль	Дж	м2 · кг · с-2
мощность	ватт	Вт	м2 · кг · с-3
электрический заряд, количество электричества	кулон	Кл	с · A
напряжение, потенциал, электродвижущая  сила	вольт	В	м2 · кг · с-3 · A-1
электрическая емкость	фарада	Ф	м-2 · кг-1 · с4 · A2
электрическое сопротивление	ом	Ом	м2 · кг · с-3 · A-2
электрическая проводимость	сименс	См	м-2 · кг-1 · с3 · A2
магнитный поток	вебер	Вб	м2 · кг · с-2 · A-1
магнитная индукция	тесла	Тл	кг · с-2 · A-1
индуктивность	генри	Гн	м2 · кг · с-2 · A-2
световой поток	люмен	лм	кд
освещенность	люкс	лк	м-2 · кд

 

Единицы измерения радиан и стерадиан  считаются дополнительными единицами  измерения СИ.

Производные единицы получаются из основных с  помощью алгебраических действий, таких  как умножение и деление. Некоторым  из производных единиц в Системе  СИ присвоены собственные названия.

Приставки можно использовать перед названиями единиц измерения; они означают, что  единицу измерения нужно умножить или разделить на определенное целое  число, степень числа 10. Например приставка  «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками.

Таблица 3

Приставки единиц измерения.

Коэффициент	Приставка	Обозначение
1018	атто	а
1015	фемто	ф
1012	тэрра	Т
109	гига	Г
106	мега	М
103	кило	к
102	гекто	г
101	дэка	д
10-1	дэци	дц
10-2	санти	с
10-3	милли	мл
10-6	микро	мк
10-9	нано	н
10-12	пико	п
10-15	фемто	ф
10-18	атто	ат
10-21	цэпто	ц
10-24	окто	ок

 

Приведём  соотношения единиц СИ к некоторым  единицам других систем и внесистемным.

Таблица 4

Соотношения единиц СИ к некоторым другим единицам.

Физическая величина	Единица измерения	Выражение через единицы СИ
Длина	дюйм	2,54 см
	фут	12 дюймов = 30,48 см
	ярд	3 фута = 91,44 см
	английская миля	1,609344 км
	морская миля	1,852 км
	ангстрем (Å)	10-10 м
	парсек	3,08568025 ∙ 1016 м
	световой год	9,46073047 ∙ 1015 м
Угол	градус ( о)	π/180 рад = 0,017453 рад
	минута( ‘)	(1/60)о = 2,9089∙10-4 рад
	секунда ( “)	(1/60)’ = 4,8481∙10-6 рад
	оборот	2π рад = 6,2832 рад
Площадь	ар, сотка	100 м2
	гектар (га)	100 м х 100 м = 10 000 м2
	акр	4046,8564224 м2
Объём	литр (л)	дм3 = 10-3 м3
	пинта	0,473176473 л = 4,73176473∙10-4 м3
	баррель нефтяной	158,987294928 л = 0,158987294928 м3
Время	минута	60 с
	час	60 мин = 3600 с
	сутки	24 час = 86 400 с
	обычный календарный год	365 сут = 31 536 000 с
	астрономический земной год	365 сут 6 ч 13 мин 52,6 с = 31558432,6 с
Скорость	километр в час (км/ч)	1000 м / 3600 с = 0,2(7) м/с
	англ. миля в час	0,44704 м/с
	узел = мор.миля/ч =	0,51444 м/с
Масса	тонна	1 000 кг
Масса	унция аптекарская	1/12 фунтов апт. = 31,1034768 г
	фунт английский	16 унций англ. = 0,454 кг
	пуд	40 фунт англ. =16,3805 кг
	карат	0,2 г
Сила (вес)	килограмм-сила (кгс или Кг)	9,80665 Н
	дина	10-5 Н
Давление	бар	105 Па
	миллиметр ртутного столба	133,32 Па
	миллиметр водяного столба	9,8066 Па
	техническая атмосфера	кгс/см2 = 98 066,5 Па
	физическая атмосфера	101 325 Па
Мощность	лошадиная сила русс.	75 кгс ∙ м/сек = 735,49875 Вт
	лошадиная сила англ.	745,69987158227022 Вт
Энергия	эрг	10-7 Дж
	киловатт-час	1000Вт х 3600 с = 3,6∙106 Дж
	электрон-вольт	1,60217653(14)∙10−19 Дж
	калория	4,1868 Дж