Управление качеством
Задачи метрологического обеспечения:
- создание и применение эталонов единиц физических величин;
- определение и уточнение физических констант и физико-химических свойств веществ и материалов;
- создание и выпуск образцовых средств измерения;
- разработка и применение стандартных методов, средств и схем проверки измерительных приборов;
- проведение государственных испытаний
разработанных и импортируемых средств измерений;
- государственному надзору и ведомственному контролю состояния и применением средств измерений.
Измерения – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, заключающихся в сравнении измеряемой величины с ее единицей.
Измерения бывают:
- по точности – равноточные (измерения одинаковыми по точности СИ и в одних и тех же условиях) и неравноточными;
- по числу измерений – однократные и многократные;
- по отношению к изменению измеряемой величины – статические и динамические;
- по выражению результатов измерений – абсолютные и относительные;
- по общим приемам получения результатов измерений – прямые и косвенные.
Измерения являются основой научных знаний, служит для учета материальных ресурсов, обеспечения качества продукции, совершенствования технологии, охраны здоровья, обеспечения безопасности труда и для многих областей деятельности.
Главные функции измерений:
1. Учет продукции народного хозяйства, исчисляющейся по массе, длине, объему, расходу, мощности, энергии.
2. Измерения, проводимые для контроля и регулирования технологических процессов (особенно в автоматизированных производствах) и для обеспечения нормального функционирования транспорта и связи.
3. Измерения физических величин, технических параметров, состава и свойств веществ, проводимые при научных исследованиях, испытаниях и контроле продукции в различных отраслях.
Измерения делятся на:
- технические – это измерения с помощью рабочих СИ с целью контроля параметров изделий, технологических процессов, для диагностики заболеваний, контроля загрязнения окружающей среды и др.;
- метрологические – измерения с помощью эталонов, образцовых средств измерения с целью воспроизводства единиц физических величин для передачи их размеров рабочим СИ.
По числу измерений в ряду измерений: однократные и многократные.
По отношению к изменению измеряемой величины: статические (измерение неизменной во времени физической величины) и динамические (измерение изменяющейся по размеру физической величины, например, переменного тока).
По выражению результатов измерений – абсолютные и относительные.
По общим приемам получения результатов измерений – прямые и косвенные (когда результат определяется на основании результатов прямых измерений других физических величин).
Средство измерения – это техническое средство (или его комплекс), используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики. В отличие от индикаторов СИ не только обнаруживают физические величины, но и измеряют ее, то есть сопоставляют неизвестный размер с известным. Для облегчения сопоставления на стадии изготовления прибора фиксируют на шкале деления в кратном и дольном отношении, что называют градуировкой шкалы.
По конструктивному исполнению СИ подразделяют на:
1. Меры физических величин – СИ, предназначенные для воспроизводства или хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров. Меры бывают однозначные (гиря, калибр) и многозначные (набор гирь). Набор мер, объединенных в единое устройство, называют магазином мер. Сравнение с мерой выполняют с помощью специальных средств – компараторов (рычажные весы, измерительный мост и т.д.).
2. Измерительные преобразователи – **
Метрологические характеристики средств измерения характеризуют свойства средств измерения, влияющие на результат измерений или их погрешность.
Обычно метрологические характеристики нормируют раздельно для нормальных и рабочих условий применения средств измерения.
Нормальные, когда изменением характеристик под влиянием внешних факторов принято пренебрегать. Для многих средств измерения нормальными являются: температура (293 ± К˚); атмосферное давление (100 ± 4) кПа: относительная влажность (65 ± 15)%; электрическое напряжение 220 В ± 10%.
Рабочие условия – более широкий диапазон изменения влияющих величие. Основные метрологические характеристики: диапазон измерений, Порог чувствительности – наименьшее изменение измеряемой величины, которое вызывает заметное изменение входного сигнала.
Погрешность – разность между показаниями средства измерения и истинным (действительным) значением измеряемой величины. В качестве действительного значения для рабочих средств измерения принимают показатели образцового средства измерения, для образцового = – эталонного. Погрешность образцового значительно меньше и при сличении ею часто пренебрегают.
Основная погрешность средства измерения – погрешность, определяемая в нормальных условиях его применения.
– абсолютная погрешность.
- относительная погрешность.
Класс точности средства измерения – обобщающая характеристика, выраженная пределами допускаемых погрешностей. Его обозначают числом (римской или арабской цифрой).
Погрешность проверяемого средства измерения:
При однократном измерении ошибка может быть выявлена при сопоставлении результата с априорным представлением о нем или путем логического анализа. Измерения повторяют для устранения причины ошибки. При многократном измерении одной и той же величины ошибки проявляются в том, что результаты отдельных измерений заметно отличаются от остальных. Если отличие велико, ошибочный результат необходимо отбросить.
Объектом измерений является физическая величина. Физическая величина применяется для описания материальных систем, объектов, явлений, процессов и т.п., изучаемых в любых науках.
Существуют основные и производные физические величины. Основные – характеризуют фундаментальные свойства материального мира. В механике их 3, в теплотехнике – 4, физике – 7. ГОСТ 8.417 устанавливает семь основных физических величин (длина, масса, время, термодинамическая температура, количество вещества, сила света, сила тока) и две дополнительные (плоский и телесный углы).
Измеряемые величины имеют количественную и качественную характеристики.
Формализованным отражением качественного различия измеряемых величин является их размерность. В соответствии с ISO 31/0 размерность обозначается символом dim (от латинского dimension – размерность). Размерность основных физических величин – длины, массы, времени обозначаются соответственно:
. (8.1)
Размерность производной величины выражается через размерности основных физических величин с помощью степенного одночлена.