47048

Условия оптимального решения измерительной задачи

Доклад

Производство и промышленные технологии

Третье из перечисленных выше условий гласит что недостаточная точность измерений приводит к увеличению ошибок контроля к экономическим потерям а завышенная – к излишним затратам на приобретение более качественных средств измерений. Определение и сущность технического контроля. Требования к рациональной организации технического контроля. Классификация видов технического контроля.

Русский

2013-12-01

50.71 KB

0 чел.

  1.  Роль измерений в современном обществе. Условия оптимального решения измерительной задачи.

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения единства и требуемой точности измерений. В современном обществе она играет большую роль. Измерения служат для: получения информации о состоянии производственных, экономических и социальных процессов (измерительная информация служит основой для принятия решений о качестве продукции при внедрении систем качества, в научных экспериментах и т.д. и только её достоверность и точность обеспечивают правильность решений на всех уровнях управления, а недостоверная – приводит к снижению качества продукции, авариям, неправильным решениям), реализации большого числа законов РФ (таких, как «О стандартизации», «Об энергосбережении» и т.д.), эффективного сотрудничества с другими странами, совместных разработок научно-технических программ, дальнейшего развития торговых отношений (создание единого подхода к измерительной информации гарантирует взаимопонимание, возможность унификации и стандартизации методов и средств измерений и испытаний продукции в международной системе товарообмена). Для количественного определения (измерения) того или иного параметра, характеристики продукции, процесса, т.е. любого объекта необходимо выбрать параметры, которые характеризуют интересующие нас свойства объекта; установить степень достоверности, с которой следует определять выбранные параметры, а также допуски, нормы точности и т.д.; выбрать методы и средства измерений для достижения требуемой точности; обеспечить готовность средств измерений выполнять свои функции посредством привязки этих средств к соответствующим эталонам; обеспечить учет или создание требуемых условий для проведения измерений, обработку результатов измерений и оценку характеристик погрешностей. Если из данного перечня исключить какое-либо звено – неизбежно будет получена недостоверная информация, как следствие – экономические потери и принятие ошибочных решений. Возможность применения результатов измерений для правильного и эффективного решения любой измерительной задачи определяется следующими условиями: Результаты измерений выражаются в узаконенных единицах; Значения показателей точности результатов измерений известны с необходимой заданной достоверностью; Значения показателей точности результатов измерений обеспечивают оптимальное в соответствии с выбранными критериями решение задачи, для решения которой проводились измерения. Если результаты измерений удовлетворяют первым двум требованиям, то о них известно все, что необходимо знать для принятия обоснованного решения о возможности их использования. В этом случае говорят, что обеспечено единство измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности не выходят за установленные границы с заданной вероятностью. Третье из перечисленных выше условий гласит, что недостаточная точность измерений приводит к увеличению ошибок контроля, к экономическим потерям, а завышенная – к излишним затратам на приобретение более качественных средств измерений. Следовательно, это не только метрологическое, но и экономическое условие, т.к. связано с затратами и потерями при проведении измерений, являющихся экономическими критериями. Если соблюдаются все три условия, то говорят о метрологическом обеспечении, под которым подразумевается установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений. Научной основой метрологического обеспечения является метрология, организационной – метрологическая служба России. Правила и нормы по метрологическому обеспечению единства измерений установлены в Законе РФ «Об обеспечении единства измерений» и в нормативных документах Государственной системы обеспечения единства измерений. С принятием Закона РФ "Об обеспечении единства измерений" (в апреле 1993г.) начался новый этап развития метрологии, который характеризуется переходом от административного принципа управления метрологической деятельностью к законодательному и в значительной степени гармонизацией российской системы измерений с международной практикой.

  1.   Определение и сущность технического контроля. Требования к рациональной организации технического контроля. Классификация видов технического контроля.

Технический контроль (ТК) - проверка соблюдения технических требований, предъявляемых к качеству продукции на всех стадиях ее изготовления, а также производственных условий и факторов, обеспечивающих требуемое качество. Объекты ТК: материалы и полуфабрикаты, поступающие на предприятие со стороны, продукция предприятия, как в готовом виде, так и на всех стадиях ее производства, технологические процессы, орудия труда, технологическая дисциплина и общая культура производства. ТК призван обеспечивать выпуск продукции, соответствующий требованиям конструкторско-технологической документации, способствовать изготовлению продукции с наименьшими затратами времени и средств, представлять исходные данные и материалы, которые могут быть использованы в целях разработки мероприятий по повышению качества продукции и сокращению издержек. Общие принципы рациональной организации ТК: ТК должен охватывать все элементы и стадии производственного процесса; техника, методы и организационные формы контроля должны полностью соответствовать особенностям техники, технологии и организации производства; эффективность рациональной организации ТК в целом и отдельных ее элементов должна быть обоснована надлежащими экономическими расчетами; система контроля должна обеспечивать четкое и обоснованное распределение обязанностей и ответственности между отдельными исполнителями и различными подразделениями предприятия; система контроля должна использовать эффективные методы статистического контроля мотивации. Виды ТК: В зависимости от выполняемых задач: профилактический контроль имеет своей целью предупреждение появления брака в процессе производства продукции; приемочный контроль осуществляется с целью выявления и изоляции брака; комплексный контроль решает обе задачи: и профилактики, и приемки; специальный контроль решает специфические задачи, например, инспекционный контроль, контроль эксплуатации продукции и т.п. По средствам контроля: инструментальный (ручной, автоматический, компьютеризированный); органолептический (при помощи органов чувств), визуальный. По назначению: входной, производственный, инспекционный. По стадиям технологического процесса: операционный (в процессе изготовления), приемочный (готовой продукции). По методам контроля: технический осмотр (визуально), измерительный, регистрационный, статистический. По полноте охвата: сплошной, выборочный, летучий, непрерывный, периодический. По механизации контрольных операций: ручной, механизированный, полуавтоматический, автоматический. По влиянию на ход обработки: пассивный (с остановкой процесса обработки и после обработки); активный (контроль во время обработки и остановка процесса при достижении необходимого параметра); активный контроль с автоматической подналадкой оборудования. По измерению зависимых и независимых отклонений: измерение действительных отклонений; предельных отклонений с помощью проходимых и непроходимых калибров. В зависимости об объекта контроля: контроль качества продукции; товарной и сопроводительной документации; технологического процесса; средств технологического оснащения; технологической дисциплины; квалификации исполнителей; прохождения рекламаций; соблюдения требований эксплуатации. По влиянию на возможность последующего использования: разрушающий (испытания на растяжение и сжатие; испытания на удар), неразрушающий (магнитные, акустические, радиационные). Классификация контрольных операций в зависимости от особенностей контролируемых параметров: контроль геометрических форм и размеров; внешнего вида продукции и документации; физико-механических, химических и других свойств материалов и полуфабрикатов; внутреннего брака продукции; технологических свойств материалов; контрольно-сдаточные испытания; контроль соблюдения технологической дисциплины.

3 Общие методы контроля. Требования к методам контроля. Неразрушающий контроль, виды и применения на производстве.

Методы контроля (МК) определяют правила применения определенных принципов и средств контроля, которые, в свою очередь, зависят от цели контроля. Прямые методы - достижение цели контроля непосредственными измерениями искомых характеристик объекта (измерение силы тока, линейных размеров). В основе косвенных методов заложена заранее установленная связь (детерминированная или вероятностная) измеряемых величин с искомыми показателями (контроль температуры термопары по измерению ее электрического сопротивления). Косвенные методы позволяют реализовать дистанционный контроль. Дистанционный контроль - проведение контролирующих операций при отсутствии доступа к объекту контроля. с помощью каналов передачи контрольной информации. МК делятся индивидуальный и групповой контроль. Методы индивидуального контроля - оценка показателей качества каждого отдельного образца изделия, группового контроля – показателей совокупностей продукции. Требования к МК: неразрушающее действие операций контроля, обеспечивающее достижение цели контроля без вскрытия и повреждения объекта и позволяющее продолжить эксплуатацию или испытания после проведения контроля. Точность и достоверность результатов контроля. Достоверность контроля определяется как достаточно малое отличие измеряемой величины от ее истинного значения при заданном уровне доверительной вероятности. Воспроизводимость результатов контроля, означающая, что при повторных результатах контроля тех же самых объектов будут получены совпадающие решения независимо от того, кто проводит контроль. Экономичность контроля обеспечивает заданную достоверность получаемых результатов. Произвольное состояние объекта контроля (может находиться во включенном или выключенном режиме, в исправном или отказовом состояниях). Возможность использования для контроля стандартных измерительных средств и систем. Обеспечение метрологического единства контрольных операций и математического аппарата обработки результатов измерений на различных этапах производства и эксплуатации объекта. Для обеспечения качества и надежности продукции весьма эффективным является применение неразрушающих методов контроля. Неразрушающий контроль качества (НК) изделий - процесс оценки характеризующих изделие свойств, признаков и параметров, протекающий без их изменений и при сохранении ресурса изделия. Методы НК основаны на использовании различных физических полей, излучений и веществ для получения информации о качестве исследуемых материалов и изделий. НК включает в себя, помимо оценки значений непосредственно измеряемых характеристик изделия, диагностический НК качества изделий. Диагностический НК качества изделий – совокупность методов, позволяющих на основе определения и оценки косвенных признаков обнаруживать дефекты изделия, не выявленные путем непосредственных измерений. Диагностический НК позволяет оценивать ресурс изделия: анализируются механизмы отказа изделия, определяется зависимость между параметрами, определяющими надежность изделия, и кинетикой деградационных процессов, участвующих в формировании механизма отказа. НК применяется: 1. на стадии НИОКР по созданию новых изделий для получения необходимых данных, обеспечивающих получение продукции необходимого качества с минимальными затратами; 2. На этапе производства и испытаний опытной партии деталей – для отработки технологических процессов и конструкций; при испытаниях изделий. 3. При производстве, испытаниях и гарантийном обслуживании серийной продукции – для выявления соответствия материалов, полуфабрикатов и готовых изделий заданным техническим требованиям; для целей управления и регулирования технологическими процессами. Полученная в результате применения методов и средств НК качества изделий информация об источниках и причинах появления дефектов, о механизмах их развития во времени дает возможность реализовать в процессе производства заложенное разработчиком высокое качество изделия путем: контроля качества исходных материалов и комплектующих изделий; корректировки режимов и условий технологических процессов изготовления изделий; отбраковки некачественных и ненадежных изделий; оптимизации разработки нового или усовершенствования выпускаемого изделия с точки зрения его качества и надежности.

  1.   Определение, объекты и классификация испытаний.

Испытание - экспериментальное определение количественных и (или) качественных характеристик свойств изделия как результата его функционирования, воздействий и (или) моделирования воздействий. Объекты испытаний (ОИ): образцы продукции – это испытания на натурных изделиях; макеты, изготовляемые из тех же или других специальных материалов в натуральную величину или в масштабе с применением теории подобия; модели (изделия, процесса), способные заменить продукцию или происходящий в ней процесс при испытаниях. Моделью для испытаний могут быть изделие, процесс, явление, математическая модель, находящиеся в определенном соответствии с объектом испытаний и/или воздействиями на него, и способные замещать их в процессе испытаний (компьютерная модель электрической цепи, позволяющая исследовать режимы ее работы). Испытания могут быть непрерывными или циклическими. Испытания классифицируются в соответствии с ГОСТ 16504–81. 1. В зависимости от назначения: исследовательские (их цель - изучение определенных характеристик свойств объекта. ОИ - натурные образцы, макеты), контрольные (для контроля соответствия фактически достигнутого показателя качества заданному. ОИ – натурные образцы), сравнительные (испытания аналогичных по характеристикам или одинаковых объектов, проводимые в идентичных условиях для сравнения характеристик их свойств) и определительные (для определения неизвестных ранее значений характеристик объекта с заданными точностью и (или) достоверностью, и, при необходимости, закона распределения случайной величины). 2. По этапам разработки продукции: доводочные, предварительные, приемочные. Доводочные – исследовательские испытания, проводимые в процессе разработки продукции с целью оценки влияния вносимых в нее изменений для достижения заданных значений показателей ее качества. Предварительные – контрольные испытания опытных образцов и/или опытных партий продукции с целью определения возможности их предъявления на приемочные испытания. Приемочные – контрольные испытания опытных образцов, опытных партий продукции или изделий единичного производства, проводимые с целью решения вопроса о целесообразности постановки этой продукции на производство и/или использования по назначению. 3. Испытания готовой продукции: Квалификационные – контрольные испытания установочной серии или первой промышленной партии, проводимые с целью оценки готовности предприятия к выпуску продукции данного типа в заданном объеме; предъявительские – контрольные испытания продукции, проводимые службой технического контроля предприятия_изготовителя перед предъявлением ее для приемки представителем заказчика, потребителя или других органов приемки; приемосдаточные – контрольные испытания продукции при приемочном контроле; периодические – контрольные испытания выпускаемой продукции, проводимые в объемах и в сроки, установленные нормативно-технической документацией, с целью контроля стабильности качества продукции и возможности продолжения ее выпуска; инспекционные – контрольные испытания установленных видов выпускаемой продукции, проводимые в выборочном порядке с целью контроля стабильности качества продукции специально уполномоченными организациями; типовые – контрольные испытания выпускаемой продукции, проводимые с целью оценки эффективности и целесообразности вносимых изменений в конструкцию, рецептуру или технологический процесс; аттестационные – испытания, проводимые для оценки уровня качества продукции при ее аттестации по категориям качества; сертификационные. 4. По условиям и месту проведения: лабораторные; стендовые; полигонные; натурные; с использованием моделей; эксплуатационные. 5. По продолжительности: нормальные испытания, сокращенные или ускоренные (частный случай ускоренных испытаний – форсированные основаны на интенсификации деградационных процессов, приводящих к отказу). 6. По типу воздействия: механические; климатические; термические; радиационные; электрические; электромагнитные; магнитные; химические; биологические. 7. По результату воздействия: Неразрушающие и Разрушающие. 8. По определяемым характеристикам: испытания на надежность; На безопасность; На транспортабельность; Граничные испытания – испытания, проводимые для определения зависимостей между предельно допустимыми значениями параметров объекта и режимами эксплуатации; Технологические испытания – испытания, проводимые при изготовлении продукции с целью оценки ее технологичности. 9. По получаемой информации (по объему выборки): Групповые – испытания, проводимые групповыми методами оценки показателей качества; Индивидуальные – результаты испытаний относятся к данному конкретному образцу с его индивидуальными особенностям. 10. По уровню проведения: Государственные; межведомственные; ведомственные.

 

5 Основные элементы измерительных устройств. Статическая и динамическая характеристики измерительных устройств. Виды погрешности измерительных устройств от значения измеряемой величины.

К элементам измерительных устройств относятся опоры, направляющие пружины, магниты, контакты, множительно-передаточные механизмы и т. д. Основные элементы структурных схем средств измерений (СИ): меры, компараторы, первичные и вторичные преобразователи, устройства обработки, представления и регистрации информации, каналы связи, вспомогательные элементы СИ. Преобразовательный элемент - элемент СИ, в котором происходит одно из ряда последовательных преобразований измерительных величин. Измерительная цепь - совокупность преобразовательных элементов СИ, обеспечивающая осуществление всех преобразований сигнала измерительной информации. Чувствительный элемент - первый в измерительной цепи преобразовательный элемент, находящийся под непосредственным воздействием измеряемой величины. Измерительный механизм - часть конструкции СИ, состоящая из элементов, взаимодействие которых вызывает их взаимное перемещение. Отсчетное устройство - часть конструкции СИ, предназначенная для отсчитывания значений измеряемой величины. Следующий элемент - отсчетное и регистрирующее устройства, где основным узлом является узел показания результата. Статическая характеристика (СХ) измерительного устройства - функциональная зависимость выходного сигнала от входного в статическом режиме работы этого устройства; описывается уравнением Y=f(x). Основное требование, предъявляемое к СХ измерительных устройств - получение линейной зависимости между выходной величиной и входной величиной. Определение СХ связано с выполнением градуировки, поэтому для всех СИ используют понятие градуировочной характеристики - зависимость между значениями величин на выходе и входе СИ. ZДинамическая характеристика (ДХ) измерительного устройства это зависимость между информационными параметрами выходного и входного сигналов и временем или зависимость выходного сигнала от входного в динамическом режиме. ДХ описывают: дифференциальным уравнением, передаточной или комплексной частотной функциями. При нормировании ДХ СИ следует разделять по признаку полноты описания свойств на полные (дифференциальное уравнение; импульсная характеристика; переходная характеристика; передаточная функция; совокупность амплитудно-и фазочастотной характеристик) и частные (отдельные параметры полных ДХ; характеристики, не отражающие полностью динамические свойства СИ, но необходимые для выполнения измерений с требуемой точностью или для контроля однородности свойств СИ данного типа). При определении полных ДХ предпочтительными являются прямые методы, т.е. методы, при которых на вход СИ подается испытательный сигнал, позволяющий непосредственно по выходному сигналу определить искомую характеристику. Виды погрешности измерительных устройств от значения измеряемой величины бывают: Аддитивная, мультипликативная, линейности, гистерезиса. Аддитивной погрешностью (АП) или погрешностью нуля измерительного устройства (получаемых путем сложения) называется погрешность, которая остается постоянной при всех значениях измеряемой величины. На рисунке а показана величина, где реальная функция несколько смещена относительно номинальной, т.е. выходной сигнал измерительного устройства при всех значениях X будет больше или меньше на одну и ту же величину, чем он должен быть, в соответствии с номинальной функцией преобразования. Если АП является систематической, то она может быть устранена. Для этого в измерительных устройствах имеется специально настроенный узел (корректор) нулевого значения выходного сигнала. Но если АП случайная, то ее нельзя исключить, а реальная функция преобразования смещается по отношению к номинальной функции во времени произвольным образом. При этом для реальной функции преобразования можно определить некоторую полосу рисунок б, ширина которой остается постоянной при всех значениях измеряемой величины. Возникновение случайной АП обычно вызвано трением в опорах, контактными сопротивлениями, дрейфом нуля, шумом и фоном измерительных устройств. Мультипликативной (МП) (получаемой путем умножения), или погрешностью чувствительности измерительных устройств, называется погрешность, которая линейно возрастает (или убывает) с увеличением измеряемой величины (рис. в). При случайной, МП, на реальной функции она представляется некоторой угловой полосой (рис. г). Причинами МП являются изменения коэффициентов преобразования отдельных элементов и узлов измерительных устройств. На рис. д показано взаимное расположение номинальной и реальной функций преобразования измерительных устройств. Это бывает в случае, когда отличие этих функций вызвано нелинейными эффектами. В таких случаях эту погрешность называют погрешностью линейности, а причины ее могут быть конструктивными от схем, связанными с несовершенством электронных элементов в технологии их изготовления и их нелинейных собственных характеристик. Наиболее затруднительной является погрешность гистерезиса или погрешность обратного хода, выражающаяся в несовпадении реальной функции преобразования измерительного устройства при увеличении - (прямой ход туда) и уменьшения (обратный ход оттуда) измеряемой величины (рис. е). Причины гистерезиса: люфт, сухое трение в механических узлах, внутреннее трение в материалах пружин и др. Форма получаемой петли реальной функции преобразования зависит от значения измеряемой величины, при котором после постепенного увеличения последней начинается ее уменьшение (пунктирными линиями).

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

53325. Хобі. Плани на тиждень 329.5 KB
  My name is Dasha. I am 10. My hobby is drawing. It is an indoor activity. I go the art studio. I attend the art studio three times a week. I think my hobby is interesting. I can draw animals, people, trees. I am going to be an artist. I like my hobby because it is very exciting.
53326. HOBBIES 46.5 KB
  Let`s split into two groups, according to your birthdays (spring-summer, autumn-winter).The pupils whose birthdays are in spring-summer will show different hobbies to those who were born in autumn-winter. Be attentive! You are to give the names of different kinds of activities in turn. (Hobbies are written on the cards: reading, drawing, singing, dancing, cooking, knitting, fishing, writing stories, taking photographs, playing the piano).
53327. Хобі: Дозвілля 45.5 KB
  I like to read about sports and sportsmen. I am reading an interesting story about hockey now. My father likes to read about football. He has got a lot of books about that game. My sister is fond of animals. She likes to read about them. She has got books with funny stories and fables about animals. I gave her a present yesterday: a very big and interesting book about animals at the zoo. There are a lot of funny stories in it. My mother is interested in history. So she spends her free time with a book on history. So I can say reading is my familys hobby.
53328. Вечірки і свята 144 KB
  Розвиваюча: Розвивати фонематичний слух учнів, здатність до імітації, якість вимовних навичок і довготривалу, короткотривалу, слухову пам’ять, слуховий контроль, здатність самостійно планувати мовний вчинок, уяву, здатність до здогадки; вміння логічно, послідовно висловлювати думки ІМ, культуру читання.
53329. Улюблені свята 85 KB
  My name’s Tanya. I live in Ukraine. We celebrate many holidays in our country. I should say I like all of them. Celebrating is my joy. I love greeting guests at my home. I like cooking something tasty. Guests come to share the joy of the day. Sometimes we make presents or surprises for each other. It’s great. Now tell me what holidays you like to celebrate.
53330. Spring holidays 72.5 KB
  (The class is decorated. There is a big wreath of flowers on the wall, it is written - Spring is coming. There are many childrens drawings and placards about spring. On the blackboard there is a map of the travelling over the spring forest. Prince and princess come in.)
53331. Національні свята в США та в Україні 123.54 KB
  The topic of our lesson is National Holidays in Ukraine and in the USA. Holidays are special days of celebration that form an important part of every countrys culture. American and Ukrainian holidays come throughout the year and in all varieties. Today you will learn about the different types of holidays that Ukrainians and Americans celebrate.
53332. Праздники 50 KB
  New Years Day is the most favourite of all holidays in Ukraine. We give New Year presents; children receive their presents under the New Year’s Tree on the morning of the 1st of January. The main folk heroes of this holiday are Father Frost (Did Moroz) and his granddaughter Snigurochka (The Snow Girl).
53333. Сорбционные явления в вакууме 728.5 KB
  Процесс поглощения газов или паров твердыми телами, независимо от того, происходит ли он на поверхности или в объеме твердого тела, называется сорбцией. Поглощение газа на поверхности твердых тел называется адсорбцией. Движущей силой адсорбции является снижение поверхностной энергии в твердом теле.