- •Часть I
- •Глава1. Предмет и задачи метрологии
- •1.3 Постулаты теории измерений.
- •Измерение – это нахождение значения физической величины (фв) опытным путем с помощью специальных технических средств (гост 16263-70).
- •Глава 2. История науки и метрологии
- •Глава 3. Основные положения метрологии
- •3.2. Классификация величин
- •Физические величины
- •3.3. Система физических величин и их единиц
- •3.4. Воспроизведение единиц физических величин и передача их размеров.
- •Си для поверки рабочих си и
- •Рабочие си для проведения массовых измерений
- •3.5. Измерение и его основные операции.
- •2 Этап: Планирование эксперимента:
- •3 Этап. Измерительный эксперимент.
- •Глава 4. Основные понятия теории погрешностей.
- •4.1. Вводная часть.
- •Результат измерения, не сопровождаемый указанием интервала значения ошибки, не содержит никакой информации!
- •Действительное значение фв – значение найденное экспериментально и настолько приближающееся к истинному, что может быть использовано вместо него (Ад).
- •Результат измерения представляет собой приближенную оценку истинного значения величины.
- •3.2. Классификация погрешностей
- •1. По способу выражения (записи) различают:
- •3.2. Систематические погрешности
- •Результаты измерения, полученные при наличии систематической погрешности, называются неисправленными.
- •Статистический метод
- •4.3. Случайные погрешности.
- •4.3.1. Общие понятия.
- •4.3.2. Основные законы распределения.
- •Закон равномерной плотности распределения вероятностей.
- •4.3.3. Точечные оценки параметров законов распределения.
- •4.3.4 Доверительный интервал (доверительные оценки)
- •4.3.5 Грубые погрешности и методы их исключения.
- •Глава 5. Обработка результатов измерения
- •5.1. Однократные измерения
- •1 Этап: Определение точечных оценок результатов измерений.
- •2 Этап: Определение закона распределения результатов измерения.
- •3 Этап.
- •Решение:
- •Аппроксимация эмпирических зависимостей методом наименьших квадратов.
- •Для установления математической модели используют пк (в приложении Microsoft Excel, в пакетах Mathkad, Matlab и др.).
- •5.4. Некоторые правила выполнения измерений и представления результатов.
- •Раздел 6. Измерительные сигналы
- •6.1 Классификация сигналов.
- •6.2. Математическое описание сигналов. Параметры измерительных сигналов.
- •Средства измерения и их свойства.
- •Раздел 2. Характеристики измерительных систем.
- •Чувствительность.
- •2. Порог чувствительности.
- •3.Отклик ис на форму сигнала (чувствительность к форме сигнала).
- •4.Разрешающая способность.
- •5.Нелинейность.
- •6.Пределы измерений, динамический диапазон.
- •7.Отклик измерительной системы.
- •Тема 1. Аналоговые измерительные приборы (аип).
- •8.1.Физические основы работы
- •◙ Неподвижную часть; ◙ подвижную часть. Для выполнения измерений необходимо создать: ◙ вращающий момент; ◙ противодействующий момент.
- •8.2.Магнитоэлектрические приборы
- •8.3.Электромагнитные приборы
- •8.4.Электродинамические приборы
- •Погрешность схемы включения ваттметра:
- •8.5.Электростатические приборы
- •8.6.Индукционные приборы
- •9 Регистрирующие приборы (рп)
- •8 Измерительные мосты
- •Измерительные мосты – электрические схемы, составленные из сопротивлений (плеч моста), источника питания и измерительного прибора.
- •Уравновешенные мосты постоянного тока
- •Ток в измерительной диагонали моста:
- •Измерительные мосты переменного тока
- •Общие сведения
- •Электронно-лучевая трубка
- •Математическая модель
- •Устройство и принцип работы
- •Структурная схема эло
- •Развертка в эло
- •Наблюдение формы электрических сигналов
- •Измерение параметров электрических сигналов
- •Алгоритм измерения:
- •Измерение напряжений
- •Измерение токов и сопротивлений
- •Измерение временных интервалов и скорости изменения напряжения
- •Измерение частоты
- •При более сложной фигуре – по точкам касания:
- •Измерение фазового сдвига
- •Измерение коротких импульсов
- •6. Измерительные преобразователи неэлектрических величин.
- •Тема 1: преобразователи перемещений (пп)
- •1.2.Тензопреобразователь
- •Принцип действия
- •Математическая модель: uV s/d, где s и d- площадь и толщина воздушного зазора
- •Тема 2. Измерения механических величин (сил и параметров движения)
- •Математическая модель
- •1.2. Измерение силы струнным датчиком
- •2. Измерение момента сил
- •3. Измерение ускорения
- •Тема 3. Измерение температуры и света
- •2.Термосопротивления (т)
- •Математическая модель
- •3.Пирометр
- •Измерительные системы (ис)
- •Тема 17 телеизмерительные системы (тис)
- •Понятие
- •Особенности ттис 1. Надежны, 2. Помехоустойчивы, 3. Дальность действия – 710 км.
- •Особенности
- •П ринцип действия
- •Особенности
- •Преобразователи следует поверять для получения корректных метрологических характеристик
- •Принцип действия
- •Принцип действия
- •Тема 18 локальные измерительные системы
- •Принцип действия
- •Раздел 2:стандартизация.
- •1. Сущность и основные понятия стандартизации
- •2. Цели и задачи стандартизации
- •3. Объекты стандартизации, их характеристика
- •4. Методы стандартизации
- •5. Общие понятия и структура государственной системы стандартизации рф. Уровни фонда нормативной документации
- •6. Категории и виды стандартов
- •7. Органы и службы стандартизации
- •8. Единая система классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации (ескк тэси)
- •8. Правовые основы стандартизации
- •9. Государственный контроль и надзор за соблюдением обязательных требований стандартов
- •10. Задачи международного сотрудничества в области стандартизации
- •11. Международная организация по стандартизации
- •12. Региональные организации по стандартизации
- •13. Стандарты на системы качества
- •14. Понятие штрихового кодирования
- •Общетехнические системы национальных и межгосударственных стандартов
- •15. Информационные технологии
- •1. Сущность и значение сертификации
- •2. Основные понятия сертификации
- •3. Цели и принципы сертификации
- •4. Методы сертификации
- •5. Российская система сертификации
- •6. Значение сертификации систем качества
- •7. Правовая основа сертификации в россии и за рубежом
4. Методы стандартизации
Упорядочение как универсальный метод состоит из следующих отдельных методов:
*систематизации;
*селекции;
*симплификации;
*типизации;
*оптимизации.
Систематизация объектов стандартизации заключается в научно-обоснованном последовательном классифицировании и ранжировании совокупности конкретных объектов стандартизации. Примером результата работы по систематизации продукции может служить Общероссийский классификатор промышленной и сельскохозяйственной продукции, который систематизирует всю товарную продукцию (прежде всего по отраслевой принадлежности) в виде различных классификационных группировок и конкретных наименований продукции.
Селекция объектов стандартизации — деятельность, заключающаяся в отборе таких конкретных объектов, которые признаются целесообразными для дальнейшего производства и применения в общественном производстве.
Симплификация — деятельность, заключающаяся в определении таких конкретных объектов, которые признаются нецелесообразными для дальнейшего производства и применения в общественном производстве.
Процессы селекции и симплификации осуществляются параллельно. Им предшествуют классификация и ранжирование объектов, специальный анализ перспективности и сопоставления объектов с будущими потребностями.
Оптимизация объектов стандартизации заключается в нахождении главных оптимальных параметров, а также значений всех других показателей качества и экономичности. Целью оптимизации служит достижение оптимальной степени упорядочения и максимально возможной эффективности по выбранному критерию. Оптимизация осуществляется путем применения специальных экономико-математических методов и моделей оптимизации.
К методическим основам стандартизации продукции относятся:
параметрическая стандартизация; унификация; агрегатирование.
Параметрическая стандартизация. Параметр продукции — это количественная характеристика ее свойств. Наиболее важными параметрами выступают характеристики, определяющие назначение продукции и условия ее использования: размерные параметры (размер одежды и обуви, вместимость посуды); весовые параметры;
параметры, характеризующие производительность машин и оборудования (производительность вентиляторов, пылесосов, скорость движения транспортных средств);
энергетические параметры (мощность двигателя и др.); метрологические (класс точности).
Продукция определенного назначения, принципа действия и конструкции, т.е. продукция определенного типа, характеризуется рядом параметров. Набор установленных значениий параметров называется параметрическим рядом.
Процесс стандартизации параметрических рядов заключается в выборе и обосновании целесообразной номенклатуры и численного значения параметров. Эта задача решается с помощью математических методов.
Параметрические ряды на типы и виды всей изготовляемой продукции определяются согласно системе предпочтительных чисел. Предпочтительные числа — это числа, которые рекомендуется выбирать при определении величин параметров (производительности, грузоподъемности, давления, температуры, напряжений, габаритов, числа циклов работы и других характеристик проектируемых объектов) для видов создаваемых изделий преимущественно среди всех других.
Предпочтительные числа получают на основе геометрической прогрессии. Геометрическая прогрессия — это ряд чисел, в котором каждое последующее число получают умножением предыдущего на одно и то же число, называемое знаменателем прогрессии. В геометрической прогрессии i-й член равен gi =±10i/R (i принимает целые значения в интервале от 0 до R), а знаменатель прогрессии
,
где
R=
5, 10, 20, 40, 80, 160. Значение R
определяет
число членов прогрессии в одном десятичном
интервале. Предпочтительные числа
представляют собой округленные значения
членов ряда данной прогрессии. Члены
прогрессии, расположенные в интервале
от 1 до 10, составляют исходный ряд.
Предпочтительные числа одного ряда
могут быть либо только положительными,
либо только отрицательными. Преимущество
геометрической прогрессии состоит в
том, что в любом интервале процент
увеличения величины числа является
неизменным, а недостаток заключается
в том, что все ее члены обязательно
округляются.
Предпочтительные
числа и их ряды служат основой упорядочения
выбора величин, градаций и отдельных
значений параметров производственных
процессов, оборудования, приспособлений,
измерительного инструмента,
штампов,
материалов, транспортных средств и т.п.
Они создают предпосылки для сокращения
номенклатуры изделий, их унификации,
организации массового изготовления
продукции.
С помощью параметрических рядов выбираются лишь те значения параметров, которые подчиняются строго определенной математической закономерности (ГОСТ 8032—84 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел»),
ГОСТ 8032—84 предусматривает четыре основных ряда предпочтительных чисел.
1-й
ряд
(R5)
-
1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10.. - имеет знаменатель
прогрессии
=1 ,6 (расчетное значение
= 1,5849);
__2-й
ряд (R10)
- 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15... - имеет знаменатель
1,25;
3-й
ряд
(R20)
-
1; 1,12; 1,25; 1,4; 1,6; 1,8... - имеет знаменатель
;
4-й
ряд (R40)-
1; 1,06; 1,12; 1,18; Г,25; 1,32... - имеет знаменатель
1,06.
Количество чисел в интервале 1-10: для рядов R5 - пять, R10 - десять, R20 - двадцать, R40 - сорок. Значения относительных отклонений предпочтительных чисел основных рядов от расчетных значений находятся в интервале от —1,01 до +1,26%.
(пример: класс точности СИ из ряда:1;1.5;2;2.5;4;5;6-здесь2и5 взяты изR10).
При установлении размеров, параметров и других числовых характеристик объектов их значения следует брать из основных рядов предпочтительных чисел. При этом величины ряда R5 предпочтительнее величин ряда R10, величины ряда R10 - величин ряда R20, последние - величин R40.
В
ряде случаев допускается применение
дополнительных рядов предпочтительных
чисел, производных и специальных рядов
(ГОСТ 8032-84). Дополнительные ряды
предпочтительных чисел имеют значения
R80
и R160,
а знаменатели рядов
,
соответственно.
Предпочтительные числа и их ряды должны использоваться:
при установлении стандартных значений и рядов стандартных значений величин;
при нормировании значений исходных параметров продукции и процессов, а также разрешенных и допускаемых их отклонений;
при нормировании значений параметров продукции, связанных логарифмической зависимостью с исходными параметрами, значения которых нормируются посредством предпочтительных чисел;
Унификация продукци. Деятельность по рациональному сокращению числа типов деталей, агрегатов одинакового функционального назначения называется унификацией продукции. Она базируется на классификации и ранжировании, селекции и симплификации, типизации и оптимизации элементов готовой продукции.
Унификация направлена на улучшение технико-эксплуатационных характеристик изделий, снижение их себестоимости. повышение автоматизации производственных процессов, организацию специализированного производства.
Агрегатирование — это метод создания машин, приборов и оборудования из отдельных стандартных унифицированных узлов, многократно используемых при создании различных изделий на основе геометрической и функциональной взаимозаменяемости. Например, применение в мебельном производстве щитов 15 размеров и стандартных яшиков трех размеров позволяет получить при различной комбинации этих элементов 52 вида мебели.
