Классификация и характеристика средств измерений

 

 

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОСТОВСКИЙ ИНСТИТУТ    (ФИЛИАЛ)

Федерального  государственного

бюджетного образовательного учреждения

выcшего профессионального образования

"РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ"

 

 

Контрольная работа

 

 

По дисциплине: "Сертификация систем качества товаров и услуг."

Вариант №: 12.

Выполнил: Монченко Ангелина Анатольевна

Факультет: товароведение и экспертиза товаров

Специальность: (в сфере производства и обращения непродовольственных товаров)

Курс: 5

Группа: ТЭТ

Номер зачетки: 08015

Проверил: Литвинова О.В. старший преподаватель

 

 

 

 

 

 

 

    Ростов-на-Дону 2012 

     

 

Содержание

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИЗМЕРЕНИЯ. ПОНЯТИЕ ВИДОВ  И МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЙ……………………………………………………………………………..….3

КЛАССИФИКАЦИЯ И  ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ………….…………..11

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАТЕРИСТИКИ СРЕДСВ ИЗМЕРЕНИЙ……………………...….17

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………………………...……….20

 

 

 

ВОПРОС 1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИЗМЕРЕНИЯ

 

    Основным объектом измерения в метрологии являются физические величины (ФВ). ФВ применяются для описания материальных систем и объектов (явлений, процессов и т.п.), изучаемых в любых науках (физике, химии и др.)

    Совокупность ФВ, образованная в соответствии с принятыми принципами (когда одни величины принимаются за независимые, а другие являются их функциями), называется системой физических величин.

    Развитие промышленного производства вызвало необходимость унификации размеров ФВ, создание системы единиц. Первой системой единиц ФВ была метрическая система. Вначале она была введена во Франции (1840), затем в других странах (Великобритании, США, России и пр.). Наряду с метрической системой в этих и других странах применялись и применяются в настоящее время и национальные системы.

     В Российской Федерации применяются в настоящее время единицы величин Международной системы единиц, обозначаемой сокращенно SI (начальные буквы французского наименования «Systeme International d' Unites»). На территории нашей страны SI действует с 1 января 1982 г. в соответствии с ГОСТ 8.417 «ГСИ. Единицы физических величин». В качестве основных единиц приняты:

Ш метр,

Ш килограмм,

Ш секунда,

Ш ампер,

Ш кельвин,

Ш моль и кандела.

    Единицы ФВ делятся на системные и внесистемные. Системная единица -- единица ФВ, входящая в одну из принятых систем. Внесистемная единица -- единица ФВ, не входящая ни в одну из принятых систем.

     Внесистемные единицы по отношению к единицам SI разделяют на четыре вида:

· допускаемые наравне с единицами SI (например, тон на, градус, минута, секунда, литр);

· допускаемые к применению в специальных областях (например, световой год -- единица длины в астрономии; диоптрия -- единица оптической силы в оптике и т.д.);

· временно допускаемые к  применению наравне с единицами SI (например, карат -- единица массы в ювелирно деле). Эти единицы должны изыматься из употребления соответствии с международными соглашениями;

· изъятые из употребления (например, миллиметр ртутного столба -- единица давления; лошадиная сила -- единица мощности и некоторые другие).

     Измеряемые величины имеют качественную и количественную характеристики.

     Формализованным отражением качественного различия измеряемых величин является их размерность. Согласно международному стандарту ИСО размерность обозначается символом dim . Размерность основных величин --длины, массы и времени - обозначается соответствующими заглавными буквами:

dim l =L; dim m = М; dim t=T

     Размерность производной величины выражается через размерность основных величин с помощью степенного одночлена:

dim X = L^a *М^b* Т^c 

где L, М, Т -- размерности соответствующих основных физических величин; а,b,c -- показатели размерности (показатели степени, в которую возведены размерности основных величин).

     Каждый показатель размерности может быть положительным или отрицательным, целым или дробным, нулем, ели все показатели размерности равны нулю, то величина называется безразмерной. Она может быть относительной, определяемой как отношение одноименных величин (например, относительная диэлектрическая проницаемость) и логарифмической, определяемой как логарифм относительной величины (например, логарифм отношения мощностей и напряжений).

      Количественной характеристикой измеряемой величины служит ее размер. Получение информации о размере физической или нефизической величины является содержанием любого измерения.

     Простейший способ получения информации, который дозволяет составить некоторое представление о размере измеряемой величины, заключается в сравнении его с другим по принципу «что больше (меньше)?» или «что лучше (хуже)?». При этом число сравниваемых между собой размеров может быть достаточно большим. Расположенные в Порядке возрастания или убывания размеры измеряемых величин образуют шкалы порядка. Операция расстановки размеров в порядке их возрастания или убывания с целью получения измерительной информации по шкале порядка называется ранжированием. Для обеспечения измерений по шкале порядка некоторые точки на ней можно зафиксировать в качестве опорных (реперных). Точкам шкалы могут быть присвоены цифры, часто называемые баллами. Знания, например, оценивают по четырехбалльной реперной шкале, имеющей следующий вид: неудовлетворительно, удовлетворительно, хорошо, отлично. По реперным шкалам измеряются твердость минералов, чувствительность пленок и другие величины (интенсивность землетрясений измеряется по 12-балльной шкале, называемой международной сейсмической шкалой).

     Недостатком реперных шкал является неопределенность интервалов между реперными точками. Например, по шкале твердости, в которой одна крайняя точка соответствует наиболее твердому минералу -- алмазу, а другая наиболее мягкому -- тальку, нельзя сделать заключение о соотношении эталонных материалов по твердости. Так, если твердость алмаза по шкале 10, а кварца -- семь, то это не означает, что первый тверже второго в 1,4 раза.     Определение твердости путем вдавливания алмазной пирамиды (метод Хрущева) показывает, что твердость алмаза -- 10 060, а кварца -- 1120, т.е. в девять раз больше.

    Более совершенна в этом отношении шкала интервалов. Примером ее может служить шкала измерения времени, которая разбита на крупные интервалы (годы), равные периоду обращения Земли вокруг Солнца; на более мелкие (сутки), равные периоду обращения Земли вокруг своей оси. По шкале интервалов можно судить не только о том, что один размер больше другого, но и том, насколько больше. Однако по шкале интервалов нельзя оценить, во сколько раз один размер больше другого. Это обусловлено тем, что на шкале интервалов известен только масштаб, а начало отсчета может быть выбрано произвольно.

     Наиболее совершенной является шкала отношений. Примером ее может служить температурная шкала Кельвина. В ней за начало отсчета принят абсолютный нуль температуры, при котором прекращается тепловое движение молекул; более низкой температуры быть не может. Второй реперной точкой служит температура таяния льда. По шкале Цельсия интервал между этими реперами равен 273,16^оС По шкале отношений можно определить не только, насколько один размер больше или меньше другого, но и во сколько раз он больше или меньше.

      В зависимости от того, на какие интервалы разбита шкала, один и тот же размер представляется по-разному. Например, длина перемещения некоторого тела на 1 м может быть представлена как L = 1 м = 100 см = 1000 мм. Отмеченные три варианта являются значениями измеряемой величины оценками размера величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц. Входящее в него отвлеченное число называется числовым значением. В приведенном примере это 1, 100, 1000.

         Значение величины получают в результате ее измерения или вычисления в соответствии с основным уравнением измерения

Q=X[Q], (2)

где [Q] -- значение величины; X -- числовое значение измеряемой величины в принятой единице; Q -- выбранная  для измерения единица.

      Допустим, измеряется длина отрезка прямой в 10 см [С помощью линейки, имеющей деления в сантиметрах и миллиметрах. Для данного случая Q₁=10 см при X₁ = 10 и Q₁= 1 см; Q₂ =100 мм при X, - 100 и Q₂= Q₁ так как 10 см = 100 мм. Применение различных единиц (1 см и 1 мм) не привело к изменению числового значения результата измерений.

ПОНЯТИЕ ВИДОВ  И МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЙ

     Цель измерения -- получение значения этой величины в форме, наиболее удобной для пользования. С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, информация о котором преобразуется в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора.

      Измерения могут быть классифицированы :

1) по числу измерений  в ряду измерений -- однократные,  многократные (при четырех измерениях  и более) ;

2) характеру изменения  получаемой информации -- статические  (измерение неизменной во времени  физической величины, например измерение  длины детали при нормальной  температуре или измерение размеров  земельного участка), динамические (измерение изменяющейся по размеру  физической величины, например измерение  переменного напряжения электрического  тока, измерение расстояния до  уровня земли со снижающегося  самолета), статистические (измерения  величины, значение которой может  рассматриваться непостоянным в  течение времени ] измерения, например шумовые сигналы);

3) способу получения результатов  измерений -- абсолютные (измерение, основанное на прямых измерениях величин и (или) использовании значений физических констант, например измерение силы F основано на измерении основной величины массы m и использовании физическом постоянной -- ускорения свободного падения g и относительные (измерение отношения величины к одноименной величине, выполняющей роль единицы);

4) способу получения информации (по виду) -- прямые (измерение, при  котором искомое значение физической  величины получают непосредственно  от СИ, например измерение массы  на весах, длины детали микрометром), косвенные ( измерение, при котором искомое значение величины определяют на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной, например определение твердости (НВ) металлов путем вдавливания стального шарика определенного диаметра (D) с определенной нагрузкой (Р) и получения при этом определенной глубины отпечатка (h : НВ = P/(рD х h));

5) способу комбинирования  измеряемых величин -- совокупные (искомое значение определяют  решением системы уравнений по  результатам измерений нескольких  однородных величин (например, значение  массы отдельных гирь набора  определяют по известному значению  массы одной из гирь и результатам  измерений массы различных сочетаний  гирь)), совместные (проводимые одновременно  измерения двух или нескольких  неоднородных величин для определения  зависимости между ними (например, коэффициент загрузки склада  определяется путем измерения массы товаров и занимаемой ими полезной складской площади));

по характеристике точности -- равноточные (ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности СИ и в одних и тех же условиях), неравноточные (ряд измерений, выполненных несколько различными по Точности СИ и (или) в несколько разных условиях).

     Метод измерений -- прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.

      Методы измерений классифицируют по нескольким признакам:

     По общим приемам получения результатов измерений различают:

1) прямой метод измерений;

2) косвенный метод измерений.

     Первый реализуется при прямом измерении, второй -- при косвенном измерении (такие измерения описаны выше).

     По условиям измерения различают контактный и бесконтактный методы измерений.

    Контактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения (измерение температуры тела термометром). Бесконтактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт объектом измерения (измерение расстояния до объекта радиолокатором, измерение температуры в доменной печи пирометром).

      Исходя из способа сравнения измеряемой величины с ее единицей различают методы непосредственной оценки и сравнения с мерой (таблица 1)

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Метод	Сущность	Примеры применения
1.Непосрдственной оценки	Значение величины определяется по отсчетному устройству	Измерение давления пружинным  манометром, массы-на весах, силы электрического тока-амперметром
2.Сравнение с мерой	Сравнение измеряемой величины с воспроизводимой мерой	Измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирей
2.1.Нулевой	Результирующий эффект воздействия  измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля	Измерение электрического сопротивления  электрическим мостом
2.2.Дифференциальный	Измерение разницы измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой  мерой	Измерения, выполняемые при  проверке мер длины сравнением с  образцовой мерой на компараторе.(компаратор-средство сравнения, предназначенное для сличения мер однородных величин)
2.3.Замещения	Действие измеряемой величины замещается образцовой	Взвешивание с поочередным  помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашу весов (метод  Борда)
2.4.Совпадений	При измерении разности сравниваемых величин используется совпадение отметок  шкал или периодических сигналов	Измерение длины-штангенциркулем, частоты вращения-стробоскопом
2.5.Противопоставления	Измеряемая величина и  величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения	Измерение массы на равноплечих  весах с помещением измеряемой массы  и уровновешиванием ее гирь на двух чашках весов