81960

Единица величины, основной принцип измерения, результат измерения

Контрольная

Физика

Таким образом получение информации о значениях физической величины как некоего числа принятых для нее единиц и есть главная задача измерений. А вторые неаддитивные величины прямо не измеряются так как они преобразуются в непосредственное измерение величины или измерение путем косвенных измерений.

Русский

2015-02-23

90.58 KB

2 чел.

1.Единица величины, основной принцип измерения, результат измерения.
        Физическая величина является понятием как минимум двух наук: физики и метрологии. По определению физическая величина представляет собой некое свойство объекта, процесса, общее для целого ряда объектов по качественным параметрам, отличающееся, однако, в количественном отношении (индивидуальная для каждого объекта). Классическим примером иллюстрации этого определения служит тот факт, что, обладая собственной массой и температурой, все тела имеют индивидуальные числовые значения этих параметров. Соответственно размер физической величины считается ее количественным наполнением, содержанием, а в свою очередь значение физической величины представляет собой числовую оценку ее размеров. В связи с этим существует понятие однородной физической величины, когда она является носителем аналогичного свойства в качественном смысле. Таким образом, получение информации о значениях физической величины как некоего числа принятых для нее единиц и есть главная задача измерений. И, соответственно, физическая величина, которой по определению присвоено условное значение, равное единице, есть единица физической величины. Вообще же все значения физических величин традиционно делят на: истинные и действительные. Первые представляет собой значения, идеальным образом отражающие в качественном и количественном отношении соответствующие свойства объекта, а вторые - значения, найденные экспериментальным путем и настолько приближенные к истине, что могут быть приняты вместо нее. Однако этим классификация физических величин не исчерпывается. Есть целый ряд классификаций, созданных по различным признакам.

Основными из них является деления на:

1) активные и пассивные физические величины - при делении по отношению к сигналам измерительной информации. Причем первые (активные) в данном случае представляют собой величины, которые без использования вспомогательных источников энергии имеют вероятность быть преобразованными в сигнал измерительной информации. А вторые (пассивные) представляют собой такие величины, для измерения которых нужно использовать вспомогательные источники энергии, создающие сигнал измерительной информации;

2) аддитивные (или экстенсивные) и неаддитивные (или интенсивные) физические величины - при делении по признаку аддитивности. Считается, что первые (аддитивные) величины измеряются по частям, кроме того, их можно точно воспроизводить с помощью многозначной меры, основанной на суммировании размеров отдельных мер. А вторые (неаддитивные) величины прямо не измеряются, так как они преобразуются в непосредственное измерение величины или измерение путем косвенных измерений.

В 1791 г. Национальным собранием Франции была принята первая в истории система единиц физических величин. Она представляла собой метрическую систему мер. В нее входили: единицы длин, площадей, объемов, вместимостей и веса. А в их основу были положены две общеизвестные ныне единицы: метр и килограмм. Ряд исследователей считают, что, строго говоря, эта первая система не является системой единиц в современном понимании. И лишь в 1832 г. немецким математиком К. Гауссом была разработана и опубликована новейшая методика построения системы единиц, представляющая собой в данном контексте некую совокупность основных и производных единиц.

В основу своей методики ученый заложил три основные независимые друг от друга величины: массу, длину, время. А в качестве основных единиц измерения данных величин математик взял миллиграмм, миллиметр и секунду, поскольку все остальные единицы измерения можно с легкостью вычислить с помощью минимальных. К. Гаусс считал свою систему единиц абсолютной системой. С развитием цивилизации и научно-технического прогресса возникли еще ряд систем единиц физических величин, основанием для которых служит принцип системы Гаусса. Все эти системы построены как метрические, однако их отличием служат различные основные единицы. Так, на современном этапе развития выделяют следующие основные системы единиц физических величин:

1) система СГС (1881 г.) или Система единиц физических величин СГС, основными единицами которых являются следующие: сантиметр (см) - представленный в виде единицы длины, грамм (г) - в виде единицы массы, а также секунда (с) - в виде единицы времени;

2) система МКГСС (конец XIX в.), использующая первоначально килограмм как единицу веса, а впоследствии как единицу силы, что вызвало создание системы единиц физических величин, основными единицами которой стали три физических единицы: метр как единица длины, килограмм-сила как единица силы и секунда как единица времени;

3) система МКСА (1901 г.), основы которой были созданы итальянским ученым Дж. Джорджи, который предложил в качестве единиц системы МКСА метр, килограмм, секунду и ампер.

На сегодняшний день в мировой науке существует неисчислимое количество всевозможных систем единиц физических величин, а также немало так называемых внесистемных единиц. Это, конечно, приводит к определенным неудобствам при вычислениях, вынуждая прибегать к пересчету при переводе физических величин из одной системы единиц в другую. Сложилась ситуация, при которой возникла серьезная необходимость унификации единиц измерения. Требовалось создать такую систему единиц физических величин, которая подходила бы для большинства различных отраслей области измерений. Причем в роли главного акцента должен был звучать принцип когерентности, подразумевающий под собой, что единица коэффициента пропорциональности равна в уравнениях связи между физическими величинами. Подобный проект был создан в 1954 г. комиссией по разработке единой Международной системы единиц. Он носил название «Проект Международной системы единиц» и был в конце концов утвержден Генеральной конференцией по мерам и весам. Таким образом, система, основанная на семи основных единицах, стала называться Международной системой единиц, или сокращенно СИ.


Таблица 1

Международная система единиц или СИ



Решениями Генеральной конференции по мерам и весам приняты такие определения основных единиц измерения физических величин:

1) метр считается длинной пути, который проходит свет в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды;

2) килограмм считается приравненным к существующему международному прототипу килограмма;

3) секунда равна 919 2631 770 периодам излучения, соответствующего тому переходу, который происходит между двумя так называемыми сверхтонкими уровнями основного состояния атома Cs133;

4) ампер считается мерой той силы неизменяющегося тока, вызывающего на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия при условии прохождения по двум прямолинейным параллельным проводникам, обладающим такими показателями, как ничтожно малая площадь кругового сечения и бесконечная длина, а также расположение на расстоянии в 1 м друг от друга в условиях вакуума;

5) кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры, так называемой тройной точки воды;

6) моль равен количеству вещества системы, в которую входит такое же количество структурных элементов, что и в атомы в C 12 массой 0,012 кг.

Кроме того, Международная система единиц содержит две достаточно важные дополнительные единицы, необходимые для измерения плоского и телесного углов. Так, единица плоского угла - это радиан, или сокращенно рад, представляющий собой угол между двух радиусов окружности, длина дуги между которыми равняется радиусу окружности. Если речь идет о градусах, то радиан равен 57°17 48 '.

К внесистемным единицам относятся следующие:

1) за логарифмическую единицу принята десятая часть бела, децибел (дБ);

2) диоптрия - сила света для оптических приборов;

3) реактивная мощность - Вар (ВА);

4) астрономическая единица (а. е.) - 149,6 млн км;

5) световой год, под которым понимается такое расстояние, которое луч света проходит за 1 год;

6) вместимость - литр;

7) площадь - гектар (га).

Принцип измерений (англ. principle of measurement) – физическое явление или эффект, положенное в основу измерений.
Примеры:

  1.  Применение эффекта Джозефсона для измерения электрического напряжения.
  2.  Применение эффекта Пельтье для измерения поглощенной энергии ионизирующих излучений.
  3.  Применение эффекта Доплера для измерения скорости.
  4.  Использование силы тяжести при измерении массы взвешиванием.

Метод измерений (англ. method of measurement) – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.

Метод непосредственной оценки – метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений.

Метод сравнения с мерой – метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.
Примеры:

  1.  Измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями (мерами массы с известным значением).
  2.  Измерение напряжения постоянного тока на компенсаторе сравнением с известной ЭДС нормального элемента.

Нулевой метод измерений (англ. null method of measurement) – метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.

Метод измерений замещением (англ. substitution method of measurement) – метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины. 
Пример. Взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашку весов (метод Борда).

Метод измерений дополнением – метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению.

Дифференциальный метод измерений (англ. differential method of measurement) – метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.

Контактный метод измерений – метод измерений, основанный на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения.
Примеры:

  1.  Измерение диаметра вала измерительной скобой или контроль проходным и непроходным калибрами.
  2.  Измерение температуры тела термометром.

Бесконтактный метод измерений – метод измерений, основанный на том, что чувствительный элемент средства измерений не приводится в контакт с объектом измерения.
Примеры:

  1.  Измерение температуры в доменной печи пирометром.
  2.  Измерение расстояния до объекта радиолокатором.

Методика выполнения измерений (англ. measurement procedure) – установленная совокупность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом.
Примечание. Обычно методика измерений регламентируется каким-либо нормативно-техническим документом.

Результат измерения физической величины (англ. result of a measurement) – значение величины, полученное путем ее измерения.

Неисправленный результат измерения (англ. uncorrected result) – значение величины, полученное при измерении до введения в него поправок, учитывающих систематические погрешности.

Исправленный результат измерения (англ. corrected result) – полученное при измерении значение величины и уточненное путем введения в него необходимых поправок на действие систематических погрешностей.

Сходимость результатов измерений (англ. repeatability of measurements) – близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одними и теми же средствами, одним и тем же методом в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью.
Примечания:

  1.  Наряду с термином «сходимость» в отечественных нормативных документах используют термин «повторяемость».
  2.  Сходимость результатов измерений может быть выражена количественно через характеристики их рассеяния (в ред. Изменения N 1, введенного Приказом Ростехрегулирования от 27.10.2004 N 53-ст)

Воспроизводимость результатов измерений (англ. reproducibility of measurement) – близость результатов измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами, разными средствами, разными операторами, в разное время, но приведенных к одним и тем же условиям измерений (температуре, давлению, влажности и др.).

Ряд результатов измерений – значения одной и той же величины, последовательно полученные из следующих друг за другом измерений.

Среднее взвешенное значение величины (англ. weighted mean) – среднее значение величины из ряда неравноточных измерений, определенное с учетом веса каждого единичного измерения.
Примечание. Среднее взвешенное значение иногда называют средним весовым.

Вес результата измерений – положительное число (p), служащее оценкой доверия к тому или иному отдельному результату измерения, входящему в ряд неравноточных измерений.

 

2.Учет влияния случайных погрешностей на результат измерения
          При анализе измерений следует четко разграничивать два понятия: истинные значения физических величин и их эмпирические проявления - результаты измерений.

Истинные значения физических величин - это значения, идеальным образом отражающие свойства данного объекта как в количественном, так и в качественном отношении. Они не зависят от средств нашего познания и являются абсолютной истиной.

Результаты измерений, напротив, являются продуктами нашего познания. Представляя собой приближенные оценки значений величин, найденные путем измерения, они зависят не только от них, но еще и от метода измерения, от технических средств, с помощью которых проводятся измерения, и от свойств органов чувств наблюдателя, осуществляющего измерения.

Разница  между результатами измерения X' и истинным значением Q измеряемой величины называется погрешностью измерения [17]:

(1)

Но поскольку истинное значение Q измеряемой величины неизвестно, то неизвестны и погрешности измерения, поэтому для получения хотя бы приближенных сведений о них приходится в формулу (1) вместо истинного значения подставлять так называемое действительное значение.

Под действительным значением физической величины мы будем понимать ее значение, найденное экспериментально и настолько приближающееся к истинному, что для данной цели оно может быть использовано вместо него.

Причинами возникновения погрешностей являются: несовершенство методов измерений, технических средств, применяемых при измерениях, и органов чувств наблюдателя. В отдельную группу следует объединить причины, связанные с влиянием условий проведения измерений. Последние проявляются двояко. С одной стороны, все физические величины, играющие какую-либо роль при проведении измерений, в той или иной степени зависят друг от друга. Поэтому с изменением внешних условий изменяются истинные значения измеряемых величин. С другой стороны, условия проведения измерений влияют и на характеристики средств измерений и физиологические свойства органов чувств наблюдателя и через их посредство становятся источником погрешностей измерения.

Описанные причины возникновения погрешностей определяются совокупностью большого числа факторов, под влиянием которых складывается суммарная погрешность измерения - см. формулу (1). Их можно объединить в две основные группы.

1. Факторы, проявляющиеся весьма нерегулярно и столь же неожиданно исчезающие или проявляющиеся с интенсивностью, которую трудно предвидеть. К ним относятся, например, перекосы элементов приборов в их направляющих, нерегулярные изменения моментов трения в опорах, малые флюктуации влияющих величин, изменения внимания операторов и др.

Доля, или составляющая, суммарной погрешности измерения (1), определяемая действием факторов этой группы, называется случайной погрешностью измерения. Ее основная особенность в том, что она случайно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины.

При создании измерительной аппаратуры и организации про-цесса измерения в целом интенсивность проявления большинства факторов данной группы удается свести к общему уровню, так что все они влияют более или менее одинаково на формирование случайной погрешности. Однако некоторые из них, например внезапное падение напряжения в сети электропитания, могут проявиться неожиданно сильно, в результате чего погрешность примет размеры, явно выходящие за границы, обусловленные ходом эксперимента в целом. Такие погрешности в составе случайной погрешности называются грубыми. К ним тесно примыкают промахи - погрешности, зависящие от наблюдателя и связанные с неправильным обращением со средствами измерений, неверным отсчетом показаний или ошибками при записи результатов.

2. Факторы, постоянные или закономерно изменяющиеся в процессе измерительного эксперимента, например плавные изменения влияющих величин или погрешности применяемых при измерениях образцовых мер. Составляющие суммарной погрешности (1), определяемые действием факторов этой группы, называются систематическими погрешностями измерения. Их отличительная особенность в том, что они остаются постоянными или закономерно изменяются при повторных измерениях одной и той же величины. До тех пор, пока систематические погрешности больше случайных, их зачастую можно вычислить или исключить из результатов измерений надлежащей постановкой опыта.

Таким образом, мы имеем два типа погрешностей измерения:

  1.  случайные (в том числе грубые погрешности и промахи), изменяющиеся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины;
  2.  систематические погрешности, остающиеся постоянными или закономерно изменяющиеся при повторных измерениях.

В процессе измерения оба вида погрешностей проявляются одновременно, и погрешность измерения можно представить в виде суммы:

(2)


где  - случайная, а  - систематическая погрешности.

Для получения результатов, минимально отличающихся от истинных значений величин, проводят многократные наблюдения за измеряемой величиной с последующей математической обработкой опытных данных. Поэтому наибольшее значение имеет изучение погрешности как функции номера наблюдения, т. е. времени . Тогда отдельные значения погрешностей можно будет трактовать как набор значений этой функции:

В общем случае погрешность является случайной функцией времени, которая отличается от классических функций математического анализа тем, что нельзя сказать, какое значение она примет в момент времени t. Можно указать лишь вероятности появления ее значений в том или ином интервале. В серии экспериментов, состоящих из ряда многократных наблюдений, мы получаем одну реализацию этой функции. При повторении серии при тех же значениях величин, характеризующих факторы второй группы, неизбежно получаем новую реализацию, отличающуюся от первой.

Реализации отличаются друг от друга из-за влияния факторов первой группы, а факторы второй группы, одинаково проявляющиеся при получении каждой реализации, придают им некоторые общие черты (рис.1).

Погрешность измерений, соответствующая каждому моменту времени , называется сечением случайной функции . В каждом сечении в большинстве случаев можно найти среднее значение погрешности , относительно которого группируются погрешности в различных реализациях. Если через полученные таким образом точки  провести плавную кривую, то она будет характеризовать общую тенденцию изменения погрешности во времени. Нетрудно заметить, что средние значения  определяются действием факторов второй группы и представляют собой систематическую погрешность измерения в момент времени , а отклонения  от среднего в сечении , соответствующие -й реализации, дают нам значения случайной погрешности. Последние являются уже представителями случайных величин - объектов изучения классической теории вероятностей.

Предположим, что , т.е. систематические погрешности тем или иным способом исключены из результатов наблюдений, и будем рассматривать только случайные погрешности, средние значения которых равны нулю в каждом сечении. Предположим далее, что случайные погрешности в различных сечениях не зависят друг от друга, т.е. знание случайной погрешности в одном сечении как ординаты одной реализации не дает нам никакой дополнительной информации о значении, принимаемом этой реализацией в любом другом сечении. Тогда случайную погрешность можно рассматривать как случайную величину, а ее значения при каждом из многократных наблюдений одной и той же физической величины - как ее эмпирические проявления, т.е. как результаты независимых наблюдений над ней.

В этих условиях случайная погрешность измерений  определяется как разность между исправленным результатом Х измерения и истинным значением Q измеряемой величины:

(3)


причем исправленным будем называть результат измерений, из которого исключены систематические погрешности.

При проведении измерений целью является оценка истинного значения измеряемой величины, которое до опыта неизвестно. Результат измерения включает в себя помимо истинного значения еще и случайную погрешность, следовательно, сам является случайной величиной. В этих условиях фактическое значение случайной погрешности, полученное при поверке, еще не характеризует точности измерений, поэтому не ясно, какое же значение принять за окончательный результат измерения и как охарактеризовать его точность.

3.Методы обработки результатов прямых многократных измерений.

Смысл задачи обработки многократных (статистических) измерений состоит в том, чтобы получить оценку действительного значения измеряемой величины и определить погрешность этой оценки.

Способ обработки результатов статистических измерений зависит от вида распределения. Наиболее хорошо отработаны методы обработки экспериментальных данных, если их распределение не противоречит нормальному закону. Однако для того, чтобы этими методами можно было воспользоваться, необходимо прежде доказать, что распределение опытных данных не противоречит нормальному закону. Главным фактором, затрудняющим идентификацию закона распределения, является всегда относительно малое количество экспериментальных данных. В этом случае следует максимально использовать априорную информацию о виде распределения погрешностей. Эта информация заключается в том, что кривая плотности распределения предполагается плавной и симметричной. Плавной кривая должна быть потому, что (в подавляющем большинстве случаев) сама измеряемая величина является непрерывной. Предположение о симметрии базируется на относительной малости размера погрешности. Его также можно считать справедливым, так как в большинстве случаев, представляющих практический интерес, величина относительной погрешности измерений находится в интервале значений от долей, до нескольких единиц процента. Для того чтобы использовать вероятностно-статистические методы при обработке результатов многократных измерений, систематические погрешности должны быть исключены (т.е. все результаты исправлены), либо должно быть заранее известно, что случайные погрешности много больше систематических. Промахи из совокупности опытных данных должны быть исключены экспериментатором.

Задача обработки прямых многократных измерений может формулироваться в двух вариантах.

1. Обработка результатов многократных измерений, когда заранее известно, что закон распределения опытных данных нормальный. Количество опытных данных в этом случае должно быть n ≥ 4. Обработка результатов в этом случае ведется по формулам (1.16)-(1.22), (1.30) и результат представляется в виде формулы (1.31).

2. Обработка результатов многократных измерений, когда закон распределения заранее неизвестен. В этом случае вначале необходимо идентифицировать закон распределения опытных данных, чтобы затем применить соответствующие вероятностно-статистические методы обработки данных. Для уверенной идентификации закона распределения количество опытных данных должно удовлетворять условию n ≥ 50 (хотя эта граница достаточно условна).

Для того чтобы достаточно обоснованно выдвинуть гипотезу о виде закона распределения, экспериментальные данные группируют и выборку представляют в виде гистограммы, состоящей из столбцов с определенной протяженностью (h) соответствующих им интервалов. По виду полученной гистограммы и формулируется гипотеза о законе распределения опытных данных, которую затем подтверждают с использованием соответствующего критерия согласия (либо отвергают и выдвигают новую, которую также предстоит затем подтвердить). При построении гистограммы следует соблюдать некоторые общие правила.

Опытные данные упорядочивают (представляют в виде вариационного ряда от Хmin до Хmax в порядке возрастания) и группируют по интервалам. Ширину интервалов обычно выбирают одинаковой, равной h:

 

 (1.47)

 

где – число интервалов разбиения.

 

Число интервалов разбиения нельзя выбирать очень большим или очень малым. При группировании данных в большое число мелких интервалов некоторые из нихокажутся пустыми. Гистограмма будет иметь гребенчатый вид, т.е. резко отличаться от плавной кривой. Следовательно, если внутри гистограммы получаются пустые интервалы, это чаще всего говорит о том, что число интервалов разбиения выбрано слишком большим.

При очень малом числе интервалов будут потеряны характерные особенности опытного распределения. Так, например, при трех интервалах любое колоколообразное распределение сведется к треугольному. Задача оптимального выбора количества интервалов не имеет в общем виде строгого решения. Для практических целей можно выбирать число интервалов г, руководствуясь данными, приведенными ниже.

Количество наблюдений в выборке.....

40-100

100-500

500-1000

Число интервалов разбиения r................

7-9

8-12

10-16

 

Предпочтительно выбирать число интервалов г нечетным, чтобы принудительно не уплощать островершинные распределения.

Значение ширины интервала n, определенное по формуле (1.47), нужно всегда округлять в большую сторону (например, h = 0,187 округляют до значения ≈ 0,2), причем желательно, чтобы легко делилось на 2 (для определения координат центров столбцов).

Нижняя граница первого интервала не обязательно должна быть равной ХminЭта граница может быть выбрана несколько меньше значения Xminно так, чтобы границы всех интервалов получались удобными для построения гистограммы (например, при Xmin = 15,014 и = 0,02 целесообразно выбрать Х = 15,01, тогда Х = 15,01 + = 15,03 и т.д.)

Масштаб по осям при построении гистограммы рекомендуется выбирать таким, чтобы высота графика относилась к его основанию как 3 к 5. При этом общая площадь между осью абсцисс и ступенчатой кривой должна быть равной единице (условие нормировки).

Следует заметить, что большинство перечисленных рекомендаций соответствуют условиям, когда обработка результатов статистических измерений проводится без применения компьютерных технологий. При использовании персональных компьютеров и соответствующих программных продуктов задача обработки результатов существенно упрощается.

Если из построенной гистограммы следует, что кривая опытного распределения имеет форму, близкую к колоколообразной, целесообразно первой проверить гипотезу о нормальности распределения опытных данных.

 

Алгоритм обработки результатов прямых многократных измерений при неизвестном законе распределения

 

1. Упорядочиваем ряд наблюдений.

2. Находим оценку действительного значения измеряемой величины 

3. Находим оценку среднего квадратического отклонения для ряда наблюдений SX.

4. Строим гистограмму опытного распределения и по виду гистограммы формулируем гипотезу о виде закона опытного распределения. Как уже говорилось, при колоколообразной форме кривой опытного распределения первой проверяется гипотеза нормального распределения.

5. Используя критерий χ2 проверяем состоятельность выдвинутой гипотезы (пример применения критерия χ2 приведен в задаче №19).

Если гипотеза о нормальности распределения подтверждается, то дальнейшая обработка ведется по правилам, разработанным для нормального распределенных данных, и первым шагом в продолжении обработки является проверка выборки на наличие результатов, содержащих грубые погрешности, и исключение их.Окончательный результат представляется в форме (1.31).

6. Если по виду гистограммы выдвигалась гипотеза о другом типе закона распределения (например, экспоненциальном, равномерном и др.) и она оказалась состоятельной, то оценки числовых характеристик опытного распределения и границы доверительного интервала случайной погрешности можно определить по формулам.

7. Если гипотеза о нормальности распределения опытных данных оказалась несостоятельной, а другие гипотезы не выдвигались и не проверялись, то можно определить доверительный интервал случайной погрешности.

4. Поверка средств измерений

Поверка СИ - поверка средств измерений - выполнение определенных операций, которые необходимо выполнить в целях определения - соответствуют средства измерений заявленным метрологическим требованиям или нет.

Средства измерений, которые будут применяться в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, перед началом эксплуатации и в случае ремонта, по его окончании должны проходить первичную поверку, а в период эксплуатации - должны проходить периодическую поверку.

Те лица кто использует средства измерений в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, а это могут быть как индивидуальные предприниматели так и юридические лица, однозначно должны вовремя проводить поверку данных средств измерений.

Основная цель поверки средств измерений это - в строгом соответствии с разработанным и утвержденным порядком осуществить передачу рабочим средствам измерений (РСИ) размер единиц величин от исходных эталонных средств .

При реализации этого установленного порядка поверки в наличии должны быть необходимые государственные первичные эталоны единиц величин, поверочные схемы, сооветствующее техническое оснащение, разработанные методики поверки, необходимое нормативное обеспечение, обученные специалисты - поверители, а также - необходимые измерительные системы.

На основании Закона РФ «Об обеспечении единства измерений» - поверка средств измерений (СИ) является обязательной.

Ст. 13 Закона так и называется - "Поверка средств измерений".

В ней сказано:

1. Средства измерений, которые будут применяться в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, перед началом эксплуатации и в случае ремонта, по его окончании должны проходить первичную поверку, а в период эксплуатации - должны проходить периодическую поверку. Кто использует средства измерений в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, а это могут быть как индивидуальные предприниматели так и юридические лица, однозначно должны вовремя проводить поверку данных средств измерений.

2. Поверку средств измерений имеют право производить как индивидуальные предприниматели, так и юридические лица. Но все они обязательно должны пройти в утвержденном порядке аккредитацию в области обеспечения единства измерений.

3. Существуют средства измерений поверку которых будут производить исключительно региональные метрологические центры (ЦСМ), кторые также проходят аккредитацию в утвержденном порядке. Для этого Правительством Российской Федерации будет разработан специальный перечень средств измерений.

4. После проведения поверки средств измерений на них выписывается свидетельство о поверке или наносится поверительный знак (клеймо). На средстве измерений должно предусматриваться место доступное для обзора для нанесения поверочного клейма. Но если конструкция СИ не позволяет наносить поверительные клейма, то выписывается свидетельство о поверке СИ и поверительное клеймо наносится на свидетельство.

5. Специальный орган исполнительной власти, который осуществляет функции по нормативно-правовому регулированию и определению государственной политики в сфере обеспечения единства измерений разрабатывает поверочные знаки и содержание свидетельства о поверке СИ.

6. Создан специальный Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. Этот фонд будет собирать все результаты поверки средств измерений, которые применяются в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений.

7. В добровольном порядке на поверку можно предъявлять и средства измерений, не предназначенные для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений. Определить на производстве к какой номенклатуре нужно отнести СИ часто бывает совсем не просто. Ни сложность СИ, ни его тип, ни его необходимость для производства не являются необходимым основанием для отнесения СИ к группе СИ подлежащих поверке или калибровке. Закон "О единстве измерений" в статье 1 установил, что необходимость поверки нужно определять оценивая попадает СИ в сферу государственного регулирования обеспечения единства измерений или нет.

Казалось бы, что вопрос поверки СИ решен четко и однозначно, но в реальности постоянно возникают вопросы по поверке конкретных СИ на предприятиях. И решают эти вопросы по разному. Часто на предприятиях одинаковые СИ могут использоваться как в технологическом процессе так и при измерениях в сфере государственного регулирования.

Помощь в принятии решения о предоставлении СИ в поверку может оказать следующий документ МИ 2273-93 «ГСИ. Области использования средств измерений, подлежащих поверке».

При составлении перечня средств измерений подлежащих поверке, как того требуют правила, предприятие самостоятельно утверждает перечень СИ подлежащих поверке. Однако при этом средства измерений находящиеся в перечне попадают под государственный метрологический надзор и контроль. И инспектор по обеспечению единства измерений вправе высказать сомнение о полноте данного перечня средств измерений подлежащих поверке. Поэтому будет правильно сначала согласовать перечень средств измерений подлежащих поверке в территориальном ЦСМ, а затем утверждать его. Наиболее правильно использовать рекомендованный вид перечня средств измерений подлежащих поверке. Но разумнее будет указать тип СИ и заводской номер средства измерений. Если средства измерений однотипные и их много, то можно указать только их количество, но это нужно обязательно согласовать с ЦСМ. Все эти рекомендации нацелены на облегчение планирования работ по поверке средств измерений и предупреждают возможные разногласия по отнесению средств измерений в разряд поверяемых или калибруемых.

Для проведения поверки необходимо иметь специалистов, осуществляющих поверку - ПР 50.2.012-94 «ГСИ. Порядок аттестации поверителей средств измерений». Обязательно нужно обучить поверителя в специализированном учебном заведении.

5. Законодательство РФ по стандартизации

Правовые основы стандартизации в России установлены Законом Российской Федерации "О стандартизации". Положения Закона обязательны к выполнению всеми государственными органами управления, субъектами хозяйственной деятельности независимо от формы собственности, общественными объединениями.

Закон определяет меры государственной защиты интересов потребителей и государства через требования, правила, нормы, вносимые в государственные стандарты при их разработке, и государственный контроль выполнения обязательных требований стандартов при их применении.

Согласно Закону РФ "О стандартизации" ответственность за нарушение его положений несут юридические и физические лица, органы государственного управления. В соответствии с действующим в России законодательством ответственность носит уголовный, административный либо гражданско-правовой характер. Нарушения выявляются службами государственного контроля и надзора за соблюдением субъектами хозяйственной деятельности обязательных требований государственных стандартов, что рассмотрено далее в гл. 2.

Нарушение должностными лицами или гражданами, которые зарегистрированы как индивидуальные предприниматели, обязательных требований государственных стандартов при реализации, эксплуатации, транспортировке и хранении продукции влечет наложение штрафа в размере от пяти до 100 минимальных размеров оплаты труда. Такое же наказание определено за уклонение юридических и физических лиц от предъявления продукции, а также сведений о ней и соответствующей документации органам государственного надзора.

Закон "О стандартизации" регламентирует:

• организацию работ по стандартизации,

• содержание и применение нормативных документов по стандартизации,

• информационное обеспечение работ по стандартизации,

• организацию и правила проведения государственного контроля и надзора за соблюдением обязательных требований государственных стандартов,

• финансирование работ по государственной стандартизации, государственному контролю и надзору,

• стимулирование применения государственных стандартов,

• ответственность за нарушение положений Закона "О стандартизации".

На основании правовых норм закона определены принципы и задачи стандартизации в России.

Принципы стандартизации следующие:

1) целесообразность разработки стандарта определяется путем анализа его необходимости в социальном, экономическом и техническом аспектах;

2) приоритетным направлением стандартизации является безопасность объекта стандартизации для человека и окружающей среды, обеспечение совместимости и взаимозаменяемости продукции;

3) стандарты не должны быть техническим барьером в торговле. Для этого необходимо учитывать международные стандарты (и их проекты), правила, нормы международных организаций и национальные стандарты других стран;

4) разработка стандарта должна быть основана на взаимном согласии заинтересованных и участвующих в ней сторон (консенсусе). При этом должно быть учтено мнение каждого по всем вопросам, представляющим взаимный интерес;

5) разработчики нормативных документов должны соблюдать: нормы законодательства, правила в области государственного контроля и надзора, взаимосвязанность объектов стандартизации с метрологией и с другими объектами стандартизации; оптимальность требований, норм и характеристик, включаемых в стандарты;

6) стандарты должны своевременно актуализироваться, чтобы не быть тормозом для научно-технического прогресса в стране;

7) обязательные требования стандартов должны быть проверяемы и пригодны для целей сертификации соответствия;

8) стандарты, применяемые на данных уровнях управления, не должны дублировать друг друга.

Реализация этих принципов осуществляется при выполнении определяемых основополагающими стандартами ГСС задач:

• обеспечение взаимопонимания между всеми заинтересованными сторонами;

• установление оптимальных требований к номенклатуре и качеству объекта стандартизации в интересах потребителя и государства;

• определение требований по безопасности, совместимости (конструктивной, электрической, электромагнитной, информационной, программной и др.), а также взаимозаменяемости продукции;

• унификация конструктивных частей изделий;

• разработка метрологических норм и нормативно-техническое обеспечение измерений, испытаний, оценки качества и сертификации продукции;

• оптимизация технологических процессов с целью экономии материальных, энергетических и людских ресурсов;

• создание, ведение и гармонизация с международными правилами систем классификации и кодирования технико-экономической информации;

• организация системного обеспечения потребителей и всех заинтересованных сторон информацией о номенклатуре и качестве продукции, услуг, процессов путем создания системы каталогов.

 

Закон "О стандартизации" допускает участие в работе ТК представителей организаций зарубежных стран (по согласованию с Госстандартом России). В ряде ТК создаются подкомитеты (ПК) по отдельным объектам стандартизации.

ТК рассматриваются и как рабочие органы по стандартизации в рамках СНГ на основании "Соглашения о проведении согласованной политики в области стандартизации, метрологии и сертификации", принятого странами — членами СНГ в 1992 г.

Стандарты научно-технических обществ, общественных объединений пересматривают с целью внесения в них новых результатов научных исследований или производственных достижений, связанных с внедрением изобретений и научных открытий. Отмена этой категории нормативных документов связана с моральным устареванием объекта стандартизации.

Все субъекты хозяйственной деятельности, которым предоставлено право разработки, обновления и отмены стандартов, обязаны информировать о проделанной работе и ее результатах Госстандарт РФ.

6. Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий

Аккредитация органа по сертификации и испытательной лаборатории (центра) – это официальное подтверждение их соответствия требованиям, предъявляемым государством к участникам Системы обязательного соответствия.

Органы по сертификации и испытательные лаборатории, прошедшие процедуру аккредитации, вносятся в Единый реестр выданных сертификатов, аттестатов аккредитации органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров). Это официальное признание правомочности их деятельности.

Система Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (далее Система) объединяет более 1300 органов по сертификации и более 2500 испытательных лабораторий (центров).

Органы по сертификации и испытательные лаборатории (центры), являющиеся участниками Системы обязательного подтверждения, чтобы быть аккредитованными, должны отвечать критериям аккредитации и требованиям соответственно ГОСТ Р ИС/МЭК 65-2000 «Общие требования к органам по сертификации продукции» и ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2006 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий».

Работы по аккредитации в Системе проводятся в соответствии с Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 611 от 128.05.2005 года «О порядке рассмотрения и прохождения документов при аккредитации в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии». ФГУ «Ростест-Москва» уполномочено Федеральным агентством по техническому регулированию на проведение работ по аккредитации органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров).

Отдел по аккредитации ФГУ «Ростест-Москва» с 1992 года проводит работы по аккредитации органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров), аккредитации в дополнительной области, аккредитации на новый срок, инспекционному контролю (плановому и внеплановому) за деятельностью органов по сертификации продукции и услуг и испытательных лабораторий (центров), в том числе за рубежом (Франция, Германия, Югославия, Италия, Израиль, Болгария, Индия, Польша, Эстония, Литва, Латвия, Турция, Словакия, Чехия, Бельгия).

Все специалисты отдела зарегистрированы в Регистре Системы сертификации персонала (РССП) и имеют сертификаты компетентности по аккредитации органов по сертификации продукции и услуг, аккредитации испытательных лабораторий, аккредитации испытательных лабораторий продукции пищевой промышленности, сертификации систем менеджмента качества.

Сотрудники отдела систематически повышают квалификацию в РССП, прошли обучение по программам:

- TAСIS – «Международные стандарты по обеспечению качества» (Северная Ирландия) и «Техническое регулирование в странах ЕС» (Россия),

- SABIT – «Стандартизация, сертификация, аккредитация и контроль качества продукции» ( NIST, США),

- SQF 2000 Program – кодекс качества «Система управления качеством и безопасностью пищевой продукции ХАССП» (Россия),

- BAM icatt – «Основы применения EN ISO IEC 17025, EN ISO/IEC 17011 (Швеция),

- DAP – «Руководство по качеству аккредитующего органа» (Германия).

О высокой квалификации специалистов Ростест-Москва свидетельствует тот факт, что они привлекаются РССП и Московским институтом экспертизы и испытаний для чтения лекций по аккредитации и обмена практическим опытом. В Ростест-Москва проведены стажировки более 20-ти кандидатов в эксперты по аккредитации.

Отделом проведены работы по аккредитации и инспекционному контролю деятельности большого количества органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров). Только в 2013 году с участием сотрудников Ростест-Москва аккредитовано 46 испытательных лабораторий (испытательных центров) и 9 органов по сертификации, проведено 48 инспекционных проверок деятельности.

Органы по сертификации, выдающие сертификаты соответствия, как по обязательной, так и по добровольной сертификации, в целом работают в соответствии с установленными требованиями. Выявляемые недостатки в работе обусловлены тем, что не функционирует, не актуализируется система качества, которая должна строго отвечать требованиям ГОСТ Р ИСО/МЭК 65-2000. Как правило, по формальному признаку осуществляется внутренний контроль элементов системы качества, включая проверку правильности заполнения сертификатов соответствия и комплектности документов, подтверждающих правомерность их выдачи. Не проводится анализ результатов внутреннего контроля со стороны руководства. В комплекте документов часто отсутствует протокол идентификации, не регламентирована процедура взаимодействия с нештатными экспертами органа по сертификации. Не назначен ответственный за сопровождение и актуализацию системы качества и т.д.

Между испытательными лабораториями, аккредитованными на техническую компетентность и независимость, являющимися участниками Системы подтверждения соответствия, наблюдается достаточно жесткая конкуренция.

Работы в формате аккредитации помогают лабораториям организовать деятельность на требуемом уровне. Практический результат особенно очевиден для испытательных лабораторий промышленных предприятий (аккредитация на техническую компетентность). Испытания - основа качества, и эффективное функционирование заводской лаборатории сразу приводит к повышению качества выпускаемой продукции.

Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров), выполняющих работы по оценке (подтверждению) соответствия, осуществляется национальным органом по аккредитации в соответствии с законодательством Российской Федерации об аккредитации в национальной системе аккредитации.

Список используемой литературы

  1.  Федеральный закон «Об обеспечении единства измерений» №102-ФЗ от 26.06.2008 г
  2.  Басаков М.И. Основы стандартизации, метрологии, сертификации 100 экзаменационных ответов [Текст]: экспресс-справочник для  вузов и колледжей. М.- Ростов н/Д: Изд. центр «МарТ», 2003, 256 с.
  3.  Димов  Ю.В.  Стандартизация, метрология и сертификация [Текст]: учеб. пособие  для вузов;. Изд. 2-е. СПб: Питер, 2004. 432 с.
  4.  Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика [Текст]: Учеб. для вузов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. 543 с.
  5.  Кузнецов В.А. Общая метрология [Текст]: учеб. пособие  для вузов/ В.А.Кузнецов, Г.В.Ялунина; М.: ИПК Изд.  стандартов, 2001. 272 с.
  6.  Лифиц И.М. Стандартизация, метрология и сертификация [Текст]: учеб. Изд.4-е изд., перераб.  и доп. М.: Юрайт, 2004. 335с.
  7.  Метрология, стандартизация и сертификация [Текст]: терминологический словарь-справочник/ И.П.Данилов, Л.И. Кураков; М.: Изд. стандартов, 2000. 384 с.
  8.  Мигачев Б.А. Элементы квалиметрии для технических приложений [Текст]: учеб. пособие /Б.А.Мигачев, А.Б. Найзабеков; Министерство  образования и науки республики Казахстан, Карагандинский металлургический институт. Алмааты: Изд. РИК по учебной и методической литературе, 2001. 125 с.
  9.  Основы метрологии [Текст]: метод. пособие / Л.Ф. Кардашина [и др.]. Екатеринбург: УрОРАН, 2009. 64 с.
  10.  Саранча Г.А. Стандартизация, взаимозаменяемость и технические  измерения [Текст]: учеб.; М.: изд-во стандартов, 2002. 264 с.
  11.  Сергеев А.Г. Метрология [Текст]:/А.Г.Сергеев, В.В.Крохин. М.: Логос, 2000. 408с.
  12.  Тартаковский Д.Ф. Метрология, стандартизация и технические средства измерений [Текст]: учеб. для вузов/ Д.Ф. Тартаковский, А.С.Ястребов; М.: Высш.шк., 2002. 205 с.
  13.  Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством [Текст]: учеб. пособие; М.: Изд. стандартов, 2010. 342 с.
  14.  Шишкин Н.Ф. Прикладная метрология [Текст]: учеб. пособие/ Н.Ф.Шишкин, В.Н.Яншин . М.: РИЦ  “Татьянин день”, 2003. 150 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71410. ЛОГИЧНОСТЬ РЕЧИ 32.33 KB
  Логичность речи это соответствие речи основным законам логики: Таковых законов четыре: закон тождества закон непротиворечия закон исключенного третьего закон достаточного основания. Логические законы ЛЗ отражают в сознании человека определенные отношения существующие между...
71411. СОДЕРЖАТЕЛЬНОСТЬ, ТОЧНОСТЬ И ЯСНОСТЬ РЕЧИ 30.35 KB
  Точная речь речь в которой слова строго соответствуют обозначенным предметам явлениям действительности и замыслам говорящего пишущего. Точность речи важна и для писателя и для нас с вами т. Точность как коммуникативное качество речи можно разделить на точность смысловую и точность...
71412. ЧИСТОТА КАК КОМУНИКАТИВНОЕ КАЧЕСТВО РЕЧИ 32.62 KB
  Диалектизмы слова обороты которые являются принадлежностью не общего языка народа а того или иного местного говора территориального диалекта. Диалектные слова в официальной речи порождают неясность мысли путаницу понятий влекут за собой трудность взаимного общения.
71413. ВЫРАЗИТЕЛЬНОСТЬ КАК КАМУНИКАТИВНОЕ КАЧЕСТВО РЕЧИ 33.05 KB
  Выразительность — это качество речи, которое своими свойствами и особенностями поддерживает внимание и интерес у слушателей (читателей). И действительно, какой бы содержательностью ни отличалась та или иная речь, она ничего не стоит, если невнятна, плохо слышна и изобилует...
71414. БОГАТСТВО КАК КАМУНИКАТИВНОЕ КАЧЕСТВО РЕЧИ 28.66 KB
  Богатая речь -– это речь в которой запас слов моделей словосочетаний и предложений находящихся в активном словаре является большим чем в обычном наборе и используется для незатруднительного и целесообразного общения. Под активным словарем понимают тот запас слов который говорящий...
71415. ИЗОБРАЗИТЕЛЬНО-ВЫРАЗИТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ЯЗЫКА 34.51 KB
  Антонимы разные слова относящиеся к одной части речи но противоположные по значению. Противопоставление антонимов в речи является ярким источником речевой экспрессии усиливающей эмоциональность речи. Синонимы это слова относящиеся к одной части речи выражающие одно...
71416. ОСОБЕННОСТИ ОРАТОРСКОЙ РЕЧИ 29.22 KB
  Ораторская речь - это разновидность публичной речи цель которой воздействие на публику стремление изменить ее взгляды убеждения настроения и даже поведение. Учение об убеждающей речи возникло в Древней Греции и называлось риторикой. Синонимом риторики является понятие ораторское искусство...
71417. РЕЧЕВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ. СТРУКТУРА РЕЧЕВОЙ КОММУНИКАЦИИ 28.52 KB
  Общение дает возможность человеку передать свои мысли раскрыть свои чувства и переживания помогает организовать совместную работу наметить и обсудить планы реализовать их. Человеческое общение по данным исследователей на две трети состоит из речевого.
71418. РЕЧЕВОЙ ЭТИКЕТ 29.83 KB
  Речевой этикет РЭ -– это правила речевого поведения. Речевой этикет как раз та область языковых единиц которые обслуживают функцию вежливости. Речевой этикет сложившаяся в языке и речи система устойчивых выражений употребляющихся в ситуациях установления и поддержания контакта.