Метрология, стандартизация и сертификация. Основные понятия и определения стандартизации и сертификации

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КОСТРОМСКОЙ ОБЛАСТИ ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «Костромской АВтотранспортный колледж» КУРС ЛЕКЦИЙ ОП.05. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ для заочной формы обучения Специальность 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта Кострома, 2018 Содержание Стр. 1. Введение. 3 2. Занятие 1. Основные понятия и определения стандартизации 4 3. Занятие 2. Взаимозаменяемость, допуски и посадки – основные понятия. 7 4. Занятие 3. Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений 9 5. Занятие 4 Основные определения и понятия метрологии погрешности измерений измерительных средств 12 6. Занятие 5. Основные понятия в области сертификации. 15 7. Список литературы 25 Введение Особенностью предмета «Метрология, стандартизация и сертификация» является очень большое число совершенно новых для студентов представлений, определений, терминов, которые надо не только понять и запомнить, но и которыми надо научиться свободно оперировать. Изучив предмет, каждый студент научится читать в конструкторской и технологической документации указания о точности изготовления и характере сопряжения деталей, а также указания о допустимых отклонениях формы и расположения поверхностей и их шероховатости. Это позволит в процессе обработки деталей и сборки учитывать указанные на чертежах требования, обоснованно выбирать средства измерений и умело пользоваться ими. К сожалению, у студентов заочного отделения очень мало времени дается на теоретическую часть занятий. В связи с этим данный курс лекций (если иметь распечатку каждому студенту), позволяет преподавателю больше уделять внимание разъяснению более сложных моментов в изучении предмета, разбор материала на конкретных примерах. Таким образом, экономится учебное время, исключающее конспектирование лекционного материала студентами за объяснением преподавателя. В случае если студентом пропущены занятия, данный курс сориентирует его в изучении материала самостоятельно, указав на основные положения в изучении предмета. После каждой лекции даны контрольные вопросы, по которым студент при подготовке сможет проверить свои знания. Занятие 1 Основные понятия и определения стандартизации. Для дальнейшего роста материально-технической базы в процессе развития промышленности страны должны решаться важные задачи. В частности, необходимо значительно увеличить масштабы создания, освоения и внедрения в производство новой высокоэффективной техники; расширять и систематически обновлять номенклатуру и ассортимент конструкционных материалов; увеличить выпуск материалов, способных заменить черные и цветные металлы; широко использовать прогрессивную (малоотходную) безотходную и энергосберегающую технологию; повысить уровень специализации. Все это должно отразиться на качестве продукции. Качеством продукции называется совокупность свойств продукции, обуславливающая ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Оценить и гарантировать качество изделий можно только в том случае, если их качественные характеристики четко определены и должным образом узаконены. Документами, в которых установлены необходимые качественные характеристики и показатели различной продукции являются стандартами. Теоретическими проблемами, практическими вопросами и перспективами развития стандартизации у нас в стране занимается Госстандарт России. Существует и международная организация по стандартизации-ИСО. У нас в стране разработана государственная система стандартизации (ГСС), которая состоит из комплекса взаимоувязанных стандартов и упорядочивает проведение работ по стандартизации в масштабе страны. Стандартами ГСС установлены понятия, цели, задачи стандартизации. Стандартизация-установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон. При разработке стандартов страны учитываются рекомендации, содержащиеся в стандартах ИСО, что способствует повышению качества продукции и конкурентоспособности российских товаров. К основным целям стандартизации относятся: 1) ускорение технического прогресса; 2) повышение эффективности общественного производства и производительности труда; 3) улучшение качества продукции; 4) развитие специализации и т.д. Для достижения этих целей необходимо, чтобы стандартизация была направлена на решение следующих задач: 1) установление требований к качеству готовой продукции на основе комплексной стандартизации; 2) разработку единой системы показателей качества продукции, методов и средств испытаний и контроля; 3) установление норм, требований и методов в области проектирования и производства продукции; 4) развитие унификации промышленной продукции; 5) обеспечение единства и достоверности измерений, совершенствование методов и средств измерений; 6) установление единых систем документации, а также единых терминов; 7) система стандартов в области безопасности. Порядок разработки новых стандартов включает 6 стадий: 1) организация разработки и составление тех.задания; 2) разработка проекта или первой редакции; 3) обработка отзывов и разработка окончательной редакции; 4) согласование и представление проекта на утверждение; 5) утверждение и регистрация; 6) издание стандарта. Одной из основных задач стандартизации является оптимальное сокращение номенклатуры изделий выпускаемых и потребляемых народным хозяйством страны. Для этого необходимо правильно решить вопросы при разработке стандарта: 1) выбор параметров; 2) определение диапазона стандартизуемых параметров; 3) выбор градации параметрического ряда. Параметры подразделяются на главные, основные и вспомогательные. Главный параметр- параметр из числа основных, который наиболее полно характеризует изделие, остается неизменным длительное время и может быть изменен при внедрении более совершенных изделий. ( Число стандартизуемых параметров должно быть min, но достаточным для полного представления об объекте.) Вспомогательный параметр- зависит от различных усовершенствований, отличается нестабильностью и поэтому не рекомендуют включать в стандарты. Диапазон изменения главного параметра или диапазон параметрического ряда ограничивают наибольшим и наименьшим значениями данного параметра. Под градацией или построением параметрического ряда понимают закономерность изменения интервала между соседними членами ряда. В случае когда стандартизацию проводят без учета требований определенного потребителя, а при изготовлении конечной продукции используют изделия, выпуск которых освоен – это пассивный метод стандартизации (дл изделий массового производства). В случае, если качественные показатели и нормативно-технические документы разрабатываются исходя требований, предъявляемых к конечным изделиям, и в этом случае стандартизация активно воздействует на развитие науки и техники,- такой метод называют комплексным. Опережающая стандартизация – осуществляется с учетом прогрессивного развития во времени показателей качества объектов стандартизации. В опережающих стандартах устанавливают несколько возрастающих, более прогрессивных показателей качества, опережающих достигнутый уровень. Унификация – разновидность или метод стандартизации, заключающийся в рациональном уменьшении типов, видов и размеров объектов одинакового назначения. Агрегатирование - метод создания новых машин, приборов и оборудования путем компановки стандартных и унифицированных деталей, узлов и механизмов имеющих одинаковые геометрические размеры и назначения. В настоящее время все разнообразие нормативно-технической документации делится на следующие категории стандартов: 1) государственные стандарты - ГОСТ, 2) отраслевые стандарты – ОСТ, 3) стандарты предприятий или объединений – СТП, 4)международные стандарты – ИСО. В зависимости от содержания и назначения стандарты всех категорий подразделяются на стандарты следующих видов: 1) технических условий и требований; 2) параметров, размеров, типов; 3) правил приемки и методов контроля; 4) правил упаковки, транспортировки, маркировки; 5) правил эксплуатации и ремонта; 6) типовые технологические процессы. Межотраслевые стандарты – цель этого вида стандартизации – создание систем взаимоувязанных стандартов, обеспечивающих наивысшую эффективность проведения важных работ общегосударственного значения (ГСС). Для сбора и обработки информации о народно-хозяйственной деятельности страны создана автоматизированная система управления (АСУ). Для осуществления автоматизированной обработки информации введена Единая десятичная система классификации продукции (ЕДСКП). По этой системе все многообразие продукции разделено на 100 классов; классы на 10 подклассов; подклассы на 10 групп; группы на 10 подгрупп; полгруппы на 10 видов. Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП) – система организации и управления процессами технологической подготовки производства. (Стандарты ЕСТПП – 14 класс). ЕСТПП основана на комплексном использовании ряда современных общетехнических систем: ЕСКД и ЕСТД. ЕСКД – единая система конструкторской документации – устанавливает порядок разработки, оформления, учета, хранения, размножения, изменения чертежей и другой конструкторской документации (2класс). ЕСТД – единая система технологической документации – устанавливает обязательный порядок разработки, оформления и обращения всех видов технологической документации на машиностроительных и приборостроительных предприятиях. Наиболее полно качество всех видов продукции характеризуется экономичностью. Экономичность может быть достигнута только в том случае, если выпускаемая продукция удовлетворяет современные потребности народного хозяйства страны при минимально возможных затратах на проектирование, производство и эксплуатацию. Соблюдение этого условия обеспечивает оптимальный уровень качества продукции. Уровень качества продукции – относительная характеристика. Качество продукции оценивают показателями качества продукции: 1)экономические; 2) назначения; 3) надежность; 4) эргономические; 5) эстетические; 6) технологичности; 7) унификации; 8) транспортабельности; 9) патентно – правовые; 10) экологические и безопасность. Важным стимулом повышения качества продукции служит аттестация качества. Всю продукцию подлежащую аттестации относят к высшей, первой или второй категории качества. Все действующие в нашей стране стандарты можно разделить на 2 группы: 1) направленные на повышение качества продукции; 2) устанавливающие оптимальное разнообразие видов, марок, типоразмеров продукции. Такое деление стандартов позволяет установить два основных источника экономического эффекта от стандартизации: 1) экономия, получаемая в результате повышения качества продукции и доходов от внешней торговли; 2) экономия от увеличения массовости и серийности продукции, концентрации производства. Стандартизация обеспечивает экономию независимо от отрасли промышленности на всех стадиях жизненного цикла (жц) т.е. в процессе проектирования, производства и эксплуатации. Уровень стандартизации и унификации характеризует насыщенность изделий унифицированными или стандартными составными частями и наиболее часто определяется коэффициентами применяемости и повторяемости. Стандартизация всегда должна быть направлена на решение важнейших практических задач и способствовать научно-техническому прогрессу. Для достижения этой цели стандартизацию необходимо проводить руководствуясь определенными принципами: 1) принцип системности; 2) принцип предпочтительности; 3) принцип прогрессивности и оптимизации; 4) принцип функциональной взаимозаменяемости; 5) принцип взаимоувязки стандартов; 6) научно-исследовательский принцип; 7) принцип минимального удельного расхода материалов; 8) принцип патентной чистоты стандартов. Контрольные вопросы 1. Что называется качеством продукции? 2. В каких документах устанавливаются качественные характеристики? 3. Что такое стандартизация7 4. Цели стандартизации? 5. Задачи стандартизации? 6. Что такое главный параметр? 7. Что такое вспомогательный параметр? 8. Диапазон изменения главного параметра? 9. Что такое опережающая стандартизация, комплексный метод стандартизации, пассивный метод стандартизации? 10. Что такое унификация? 11. Что такое агрегатирование? 12. Для чего нужны межотраслевые стандарты? 13. Показатели качества продукции? 14. Что такое ЕСКД, ЕСТД? 15. Чем характеризуется уровень стандартизации и унификации? Занятие 2. Взаимозаменяемость, допуски и посадки – основные понятия. Взаимозаменяемость – свойство независимо изготовленных деталей занимать свое место в сборочной единице без дополнительной механической или ручной обработки при сборке, обеспечивая при этом нормальную работу собираемых изделий. Независимое изготовление деталей – в производстве детали разных типов и конструкций изготавливают строго по чертежам на разных рабочих местах и часто даже в разных цехах. Современным направлением взаимозаменяемости является функциональная взаимозаменяемость, при которой точность и другие эксплуатационные показатели деталей, сборочных единиц и комплектующих изделий должны быть согласованы с назначением и условиями работы конечной продукции. Взаимозаменяемость бывает полная и неполная, внешняя и внутренняя. Полная взаимозаменяемость позволяет получать заданные показатели качества без дополнительных операций в процессе сборки. При неполной взаимозаменяемости при сборке допускаются операции, связанные с подбором и регулировкой некоторых деталей и сборочных единиц. Внешняя взаимозаменяемость – это взаимозаменяемость и комплектующих изделий по эксплуатационным параметрам и присоединительным размерам. Внутренняя взаимозаменяемость обеспечивается точностью параметров, которые необходимы для сборки деталей в узлы, а узлов в механизмы. В процессе сборки неизбежно возникают погрешности , численные значения которых находят по формуле: Xi=Xi-X, где X-заданное значение размера; Xi-действительное значение того же размера. Погрешности подразделяются на систематические, случайные и грубые. Систематические – постоянны по величине и направлению или изменяются по определенному закону. Случайные – это погрешности, величину и направление которых заранее нельзя предусмотреть. Грубые погрешности – погрешности явно не соответствующие процессу обработки или измерения. Нельзя полностью устранить влияние причин, вызывающих погрешности обработки и измерения, можно лишь уменьшить погрешность. Точностью размера называют степень приближения действительного размера к заданному, т.е. точность размера определяется погрешностью. Погрешность размера, при которой сохраняется работоспособность изделий, называют допустимой погрешностью. Поверхности деталей бываю цилиндрические, плоские, конические, сложные. Поверхности бывают сопрягаемые и несопрягаемые. Сопрягаемые – это поверхности, по которым детали соединяются в сборочные единицы. Несопрягаемые или свободные – это конструктивно необходимые поверхности, не предназначенные для соединения с поверхностями других деталей. Размеры выражаю числовые значения линейных величин (диаметр, длина и т.д.) и делятся на номинальные, действительные и предельные. Номинальный размер (обозначают D) –размер, относительно которого определяют предельные размеры и отсчитывают отклонения. Номинальные размеры являются основными размерами деталей или их соединений. Сопрягаемые поверхности имеют общий номинальный размер. Действительный размер (Dr; dr) –размер, установленный измерением с допустимой погрешностью. Предельные размеры – два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер. Больший из двух предельных размеров называют наибольшим предельным размером (Dmaх; dmax), а меньший - наименьшим предельным размером (Dmin; dmin). Предельные размеры позволяют оценивать точность обработки деталей. Отклонением называют алгебраическую разность между размером (действительным, предельным) и соответствующим номинальным размером. Отклонения отверстий обозначают E, валов e. Действительное отклонение (Er; er) равно алгебраической разности действительного и номинального размеров Er=Dr-D; er=dr-d. Предельное отклонение равно алгебраической разности предельного и номинального размеров. Различают верхнее, нижнее и среднее отклонения. Верхнее отклонение (ES; es) равно алгебраической разности наибольшего предельного и номинального размеров: ES=Dmax-D; es=dmax-D. Нижнее отклонение (EI; ei)равно алгебраической разности наименьшего предельного и номинального размера: EI=Dmin-D; ei=dmin- D. Среднее отклонение (Em; em) равно полусумме верхнего и нижнего отклонения: Em=0,5(ES+EI); em=0,5(es+ei). Действительные размеры годных деталей должны находиться в допустимых пределах, которые в каждом конкретном случае определяются предельными размерами или предельными отклонениями. Отсюда происходит понятие допуск размера. Допуск (Т-общее обозначение, TD-отверстия;Td-вала) равен разности наибольшего и наименьшего предельных размеров: TD=Dmax-Dmin; Td=dmax-dmin или абсолютной величине алгебраической разности верхнего и нижнего отклонений: TD=ES-EI; Td=es-ei. Построение полей допусков. Контрольные вопросы 1. Что такое взаимозаменяемость? 2. Виды взаимозаменяемости? 3. Виды погрешностей? 4. Что такое допустимая погрешность? 5. Что такое номинальный размер? 6. Какие размеры являются действительными? 7. Какие размеры называются предельными? 8. Что такое отклонение? 9. Какие бывают отклонения? Занятие 3. Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений Механизмы всех машин и приборов состоят из взаимосоединяемых деталей и сборочных единиц. Характер соединений должен обеспечивать точность положения или перемещения деталей и сборочных единиц. В одних случаях необходимо получить подвижное соединение с зазором, в других – неподвижное соединение с натягом. Зазором S называют разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала, т.е. S=D-d. Натягом N – называют разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Натяг это отрицательный зазор. N= -S= -(D-d)=d-D. Зазоры и натяги обеспечиваются не только точностью размеров отдельно взятых деталей, но главным образом соотношением размеров сопрягаемых поверхностей – посадкой. Посадкой называют характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров или натягов. В зависимости от расположения полей допусков отверстия и вала посадки подразделяются на три группы:1)посадки с зазором обеспечивают зазор в соединении; 2) посадки с натягом обеспечивают натяг в соединении; 3) переходные посадки дают возможность получать в соединении, как зазора, так и натяга. Посадки с зазором характеризуются предельными зазорами – наибольшим и наименьшим. Наибольший зазор Smax равен разности набольшего предельного размера отверстия и наименьшего предельного размера вала Smax=Dmax-dmin. Наименьший зазор Smin равен разности наименьшего предельного размера отверстия и наибольшего предельного размера вала Smin=Dmin-dmax. Через отклонения Smax=ES-ei; Smin=EI-es. Посадки с натягом характеризуются предельными натягами . Наибольший натяг Nmax равен разности наибольшего предельного размера вала и наименьшего предельного размера отверстия; наименьший натяг Nmin равен разности наименьшего предельного размера вала и наибольшего предельного размера отверстия: Nmax=dmax-Dmin; Nmin=dmin-Dmax. Через предельные отклонения Nmax=es-EI; Nmin=ei-ES. Переходные посадки – основной особенностью переходных посадок является то, что в соединениях деталей, относящихся к одним и тем же партиям, могут получаться или зазоры или натяги. Допуск посадки ТП равен сумме допусков отверстия и вала, составляющих соединение: ТП=ТD+Тd. Для посадки с зазором допуск посадки равен допуску зазора или разности предельных зазоров ТП=ТS=Smax-Smin. Для посадки с натягом допуск посадки равен допуску натяга или разности натягов: ТП=ТN=Nmax-Nmin. Для переходных посадок ТП=Smax+Nmax. Деталь, у которой поле допуска не зависит от вида посадки, называют основной деталью системы. В системе допусков и посадок СЭВ основными деталями служат отверстия или валы, имеющие основное отклонение равное нулю. Таким образом, основная деталь – это деталь, поле допуска которой является базовым для образования посадок, установленных в данной системе допусков и посадок. Основное отверстие – отверстие, нижнее отклонение которого рано нулю EI=0. Основной вал – вал, верхнее отклонение которого равно нулю es=0. В зависимости от того, какая из двух сопрягаемых деталей является основной различают два вида посадок: 1) посадки в системе отверстия; 2) посадки в системе вала. Контрольные вопросы 1. Что такое зазор и натяг? 2. Что называют посадкой? 3. Виды посадок? 4. Допуски посадок? Занятие 4. Основные определения и понятия метрологии, погрешности измерений и измерительных средств. Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Роль измерений непрерывно возрастает во всех отраслях науки и техники. Растут требования к качеству измерений. Большое значение приобретает также достоверность и надежность измерений. В связи с научно-техническим прогрессом все больше возрастает и роль метрологии. К основным задачам метрологии относятся: установление единиц физических величин и государственных эталонов единиц физических величин; создание образцовых средств измерений; определение физических constant и физико-химических свойств веществ и материалов, а также получение стандартных образцов этих свойств; разработка стандартных методов и средств испытания и контроля; разработка теории измерений и методов оценки погрешностей; надзор за приборостроением и эксплуатацией средств измерений; систематические проверки мер и измерительных приборов; ревизия состояния измерений на предприятиях и организациях. Осуществление указанных задач стоящих перед Государственной метрологической службой страны достигается государственной системой обеспечения единств измерений (ГСИ). ГСИ является нормативно-правовой основой метрологического обеспечения точности измерений, результаты которых используются государственными органами, предприятиями и организациями страны. Основными нормативно-техническими документами государственной системы обеспечения единства измерений являются ГОСТы. Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств (измерение размеров вала штангенциркулем). Единица физической величины – это единица измерения, определяемая установленным числовым значением, которое принято за исходную единицу (метр – единица длины). Измерения производят для установления действительных размеров изделий и соответствия их требованиям чертежа, а также для проверки точности технологической системы и подналадки ее для предупреждения брака. Процесс получения и обработки информации об объекте (параметры детали, механизма) с целью определения его годности или необходимости введения управляющих воздействий на факторы, влияющие на объект, называют контролем. При контроле деталей проверяют только соответствие действительных значений параметров допускаемым значениям этих параметров. Для введения единообразия в единицах измерения во всем мире принята Международная система единиц (СИ). В СИ установлены 7 основных единиц: 1) метр (м) – измерение длины; 2) килограмм (кг) – измерение массы; 3) секунда (с) – измерение времени; 4) ампер (А) – измерение силы электрического тока; 5) кельвин (К) – измерение термодинамической температуры; 6) моль (моль) – измерение количества вещества; 7) кандела (кд) – измерение силы света. Эталон единицы физической величины – средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы данной величины. Назначение эталона физической величины – передача ее размера ниже стоящим по точности средствам измерений в общегосударственном или межгосударственном масштабе. В зависимости от взаимосвязи показаний прибора с измеряемой физической величиной измерения подразделяют на прямые и косвенные, абсолютные и относительные. При прямом измерении искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных (диаметр вала измеряют штангенциркулем). При косвенном измерении – искомое значение величины определяют на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям (площадь круга). Абсолютное измерение основано на прямых измерениях величины (измерение размеров штангенциркулем). Относительное измерение основано на сравнении измеряемой величины с известным значением меры (L= N±Δ, где N – размер меры, Δ – отклонение). Измерение – это процесс, в котором специальным средством выявляют величину объекта измерения. Очевидно, что при выполнении измерения неизбежно возникают погрешности различной величины. Погрешность измерения – это отклонение результата измерения Lи от действительного значения измеряемой величины Lд, определяемое по формуле: ∆=Lи – Lд, где ∆ - погрешность измерения. Действительное значение измеряемой величины по мере совершенствования средств измерения и повышения их точности стремится к истинному значению, которое теоретически свободно от погрешностей. Величины допустимых погрешностей измерений установлены ГОСТ 8.051 – 81 в зависимости от величины номинального размера и допуска измеряемого размера (определяют по таблицам). Погрешность измерения следует рассматривать как суммарную (полную) погрешность всего процесса измерения, складывающуюся из нескольких составляющих погрешностей. Наиболее существенно влияют на суммарную погрешность измерения следующие составляющие: 1) инструментальная погрешность, ее чаще называют погрешностью средства измерений; 2) погрешность, вносимая в процесс мерами или образцами; 3) погрешность, возникающая от измерительного усилия при контактном измерении; 4) погрешности, возникающие из – за термического расширения (сжатия) объекта измерения или средства измерений при отклонениях температуры в процессе измерения; 5) субъективные погрешности человека, выполняющего процесс измерения. От правильности выполнения измерения значительно зависит качество изготовления продукции. Инструментальная погрешность – это разность между показанием средства измерений и действительным размером измеряемого объекта. Чаще всего эта погрешность вносит самый большой вклад в погрешность измерения. Именно поэтому за всеми средствами измерений проводится контроль как после их изготовления или ремонта, так и во время их эксплуатации. Такой контроль принято называть поверкой средств измерений. Выполняют поверку специальные органы метрологической службы – измерительные лаборатории и их поверочные пункты. Погрешность мер или образцов, используемых при установке средства измерений на размер со своими знаками, входят в погрешность каждого измерения. Погрешность изготовления мер должна быть намного меньше погрешности измеряемого объекта. Погрешность, возникающая от измерительного усилия при контактном измерении – это измерение, при котором воспринимающее устройство средства измерений имеет механический контакт с поверхностью измеряемого объекта. Под действием измерительного усилия в самом средстве измерений и на поверхности объекта измерения возникают деформации. Чем больше эти деформации, тем больше погрешность измерения. Погрешность, возникающая из-за термического расширения (сжатия) объекта измерений и средств измерений при отклонении температуры среды, в которой производят процесс измерения от нормальной. Для единства измерений установлена температура 20°С. Эту температуру и называют нормальной. Субъективные погрешности человека, выполняющего измерения, разделяют на 3 группы: ошибки при действиях, ошибки при наблюдении и профессиональные ошибки. Ошибки при действиях – неточное совмещение шкалы с измеряемым размером, ошибки установки на нуль, завышение или занижение измерительного усилия. Ошибки при наблюдении – ошибки отсчета при оценке точности совпадения стрелки или штриха нониуса с делением шкалы и его знаком. Профессиональные субъективные погрешности – это ошибки исполнителя, вызванные его недостаточным умением. Выбор измерительных средств. Средство измерений – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящие и хранящие единицу физической величины, размер которой принимается неизменным в пределах установленной погрешности в течение известного интервала времени. По метрологическому назначению средства измерений подразделяются на: - рабочие средства измерений, предназначенные для измерения физических величин в народном хозяйстве. Самые многочисленные. - метрологические средства измерений, предназначенные для обеспечения единства измерений в стране. Средства измерений классифицируют: 1) по конструктивному исполнению: - меры; - измерительные приборы; - измерительные установки; - измерительные системы; - измерительные комплексы. 2) по уровню автоматизации: - неавтоматические средства измерений; - автоматизируемые средства измерений; - автоматические средства измерений. 3) по уровню стандартизации: - стандартизованные средства измерений; - нестандартизуемые средства измерений. 4) по отношению к измеряемой физической величине: - на основные средства измерений; - вспомогательные средства измерений. Мера – средство измерений в виде тела или устройства, предназначенного для воспроизведения величины одного или нескольких размеров, значения которых известны с необходимой для измерения точностью (концевые меры длины, гири, измерительные колбы). Мера – основа измерений. Единицами измерения мер являются: для измерения линейных размеров – метр, миллиметр, микрометр; для измерения угловых размеров – градус, угловая минута, угловая секунда. Измерительные приборы – средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. Измерительные приборы, как правило, содержат устройство для преобразования измеряемой величины в сигнал измерительной информации и его индикации в форме, доступной для восприятия. Устройство для индикации имеет шкалу со стрелкой, диаграмму с пером или цифроуказатель. Измерительная установка – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, преобразователей и других устройств, предназначенных для измерений одной или нескольких физических величин, расположенных в одном месте. Измерительная система – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта с целью измерения одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту. Измерительный комплекс – совокупность функционально объединенных средств измерений, ЭВМ, и вспомогательных устройств, предназначенных для выполнения конкретной измерительной задачи. Все средства измерений имеют ряд параметров и характеристик: 1) Шкала средства измерений – это ряд отметок (штрихов или точек) и проставленных около них чисел, положение и значение которых соответствуют ряду последовательных размеров. 2) Цена деления шкалы – это разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы. 3) Отсчет – это число, отсчитанное по отсчетному устройству средства измерений. 4) Показание средства измерений – это значение измеряемой величины, определенное по отсчетному устройству и выраженное в принятых единицах этой величины. Показание всегда равно произведению числа отсчитанных делений шкалы на цену деления данной шкалы. 5) Пределы измерений – это наибольшее и наименьшее значение диапазона измерений. Контрольные вопросы. 1. Что такое метрология? 2. задачи метрологии? 3. Что называется измерением? 4. Единицы физической величины? 5. Виды измерений? 6. Что такое погрешность измерения? 7. виды погрешностей измерений? 8. Что такое средство измерения? 9..Классификация средств измерений. 10.Параметры и характеристики средств измерений? Занятие 5. Основные понятия в области сертификации. Слово «сертификация» образовано от «сертификат» (лат. сегtum — верно + facere — делать), т.е. «сделано верно». Сертифика­том удостоверяют какой-либо факт, например происхождение, под­линность товара и т.д. Наиболее распространенным случаем применения сертификации является подтверждение соответствия какого-либо объекта установленным к нему требованиям. Подтвердить соответствие может каждая из заинтересованных сторон: первая — изготовитель, продавец, исполнитель, вторая — потребитель, заказчик, третья — независимый орган. Первая сторона подтверждает соответствие посредством при­нятия изготовителем (продавцом, исполнителем) декларации. Декларация о соответствии — документ поставщика продук­ции (исполнителя работ, услуг), в котором он под свою ответ­ственность письменно заявляет, что поставляемая им продукция (выполняемые работы, услуги) соответствует требованиям стан­дартов или других нормативных документов. Противоречие между первой и второй сторонами в оценке соответствия продукции, процесса или услуги одним и тем же требованиям проявляется довольно часто, поэтому наиболее объективной оценкой считают оценку третьей стороной — ли­цом или органом, признаваемым независимым от участвующих в рассматриваемом вопросе сторон. Участие третьей стороны в подтверждении соответствия явля­ется главным признаком сертификации. Сертификация — процедура подтверждения соответствия, по­средством которой третья сторона письменно удостоверяет, что продукция, процесс или услуга соответствуют заданным требо­ваниям. Сертификация может носить обязательный или добровольный характер. Обязательная сертификация — сертификация, которая вво­дится законами для определенной продукции и проводится упол­номоченными на то органами на соответствие законодательным актам, обязательным требованиям технических регламентов, стан­дартов или других нормативных документов, принятых в соответ­ствии с законодательством. Обязательная сертификация вводится для защиты интересов населения и государства. Как правило, подтверждаются установ­ленные законом требования безопасности для жизни, здоровья, имущества граждан и окружающей среды. Обязательная сертифи­кация является необходимым условием допуска продукции на рынок и (или) ее использования. Добровольная сертификация — сертификация, которая прово­дится по инициативе заявителя в зарегистрированной системе сертификации на соответствие любым требованиям, определяе­мым заявителем. Добровольная сертификация является средством повышения конкурентоспособности продукции и услуг на внутреннем и внеш­нем рынках. Обязательная и добровольная сертификации базируются на единых принципах. Положительный результат сертификации удостоверяется сертификатом соответствия. Сертификат соответствия — документ, подтверждающий, что должным образом идентифицированная продукция, процесс или услуга соответствуют конкретному стандарту или другому нормативному документу. Наряду с сертификатом соответствия применяют знак соответствия Знак соответствия — зарегистрированный в установленном порядке знак, которым по правилам данной системы сертифика­ции подтверждается, что маркированная им продукция соответствует требованиям документов, указанных в сертификате соответствует. Сертификацию проводят в рамках определенной системы сертификации. Система сертификации — совокупность участников сертификации и правил управления и процедур. Основными участниками системы сертификации являются органы по сертификации и испытательные лаборатории. Орган по сертификации — орган, проводящий сертифика­цию. Орган по сертификации продукции использует для принятия решения о выдаче сертификата результаты испытаний, прове­денных испытательной лабораторией, результаты сертификации системы качества или производства заявителя, проведенной ор­ганом по сертификации системы качества, или результаты соб­ственной оценки состояния производства. Непосредственную работу по сертификации проводят экс­перты. Эксперт по сертификации — специалист, аттестованный в ус­тановленном порядке для проведения работ по сертификации в определенной области. Испытательная лаборатория — лаборатория, которая прово­дит испытания (отдельные виды испытаний) определенной про­дукции. Для осуществления работ по сертификации органы по серти­фикации и испытательные лаборатории аккредитуются в установ­ленном порядке и осуществляют свою деятельность в соответ­ствии с их областями аккредитации. Заявитель — юридическое или физическое лицо, предоста­вившее продукцию на сертификацию и отвечающее за качество и безопасность этой продукции. Заявителем может быть юридическое лицо или индивидуаль­ный предприниматель, являющиеся изготовителями продукции, подлежащей сертификации, или продавцами этой продукции. В зависимости от результатов сертификации заявителю выдается или не выдается сертификат соответствия. Держатель сертификата — организация или гражданин, на чье имя выдан сертификат соответствия. Сертификацию продукции проводят определенным способом, по установленной форме — схеме сертификации. Схема сертификации — определенная совокупность действий, результаты которых принимаются в качестве доказательств соответствия продукции установленным требованиям. Схема сертификации продукции может состоять из одной или нескольких способов проверки, таких, как испытания образцов продукции, проверка ее производства, инспекционный контроль сертифицированной продукции. Сертификационные испытания — испытания образцов продук­ции для решения вопроса о возможности выдачи сертификата. Проверка производства в схемах сертификации осуществляет­ся различными способами: анализом состояния производства, сер­тификацией систем качества или производства поставщика. Анализ состояния производства — процедура, с помощью которой орган по сертификации продукции оценивает производ­ство сертифицируемой продукции с точки зрения возможности поддержания в течение определенного срока стабильности ха­рактеристик, подтверждаемых сертификатом соответствия. Инспекционный контроль за сертифицированной продукцией — контрольная оценка соответствия, осуществляемая органом по сертификации с целью установления того, что поставляемая сер­тифицированная продукция продолжает соответствовать заданным требованиям, подтвержденным при сертификации. Инспекционный контроль в соответствии со схемой сертифи­кации предусматривает проверку тех же элементов, что и при первичной сертификации. С развитием сертификации аккредитация стала необходимым атрибутом допуска организаций к работам по сертификации и превратилась в самостоятельный вид деятельности. Аккредитация (для целей сертификации) — процедура, по­средством которой полномочный (авторитетный) орган офици­ально признает возможность определенной организации выпол­нять конкретные работы — ее компетентность. Главными объектами аккредитации в области сертификации являются органы по сертификации и испытательные лаборато­рии. Основные процедуры проведения сертификации Основные операции, выполняемые при сертификации продукции, определяются выбранной схемой сертификации. Выбор схемы обязательной сертификации осуществляется органом исполнительной власти, на который законодательным актом возложена организация обязательной сертификации определенных объектов. Схемы сертификации в общем случае определяются последовательно на трех уровнях: национальном, системы сертификации однородной продукции, органа по сертификации продукции. Схемы сертификации однородной продукции учитывают необходимые доказательства, отражающие специфику продукции и степень ее потенциальной опасности. Орган по сертификации по получении заявки на конкретную продукцию выбирает наиболее подходящую схему сертификации с учетом предложений заявителя, исходной информации, типа производства продукции и т.п. При добровольной сертификации схему сертификации продукции определяет заявитель с согласия органа по сертификации. Схемы сертификации включают одну или несколько операций, результаты которых являются доказательством подтверждения соответствия. К таким операциям относятся: испытания, анализ представленной заявителем продукции, проверку производства, инспекционный контроль. В таблице 1 приведены схемы сертификации, принятые в Российской Федерации. Таблица 1.1 Схемы сертификации продукции Номер схемы Испытания Проверка производства (системы качества) Инспекционный контроль сертифицированной продукции 1 2 3 4 1 Испытания типа продукции* – – 1а То же Анализ состояния производства – 2 «» – Испытания образцов, взятых у продавца 2а «» Анализ состояния производства То же 3 «» – Испытания образцов, взятых у изготовителя 3а «» Анализ состояния производства То же 4 «» – Испытания образцов, взятых у продавца 4а «» Анализ состояния производства Испытания образцов, взятых у изготовителя 5 «» Сертификация производства или системы качества Контроль стабильности условий производства или функционирования системы качества 6 Рассмотрение декларации о соответствии с прилагаемыми документами Сертификация системы качества Контроль за стабильностью функционирования системы качества 7 Испытание партии – – 8 Испытание каждого образца – – 9 Рассмотрение декларации о соответствии с прилагаемыми документами – – 9а То же Анализ состояния производства – 10 «» – Испытания образцов, взятых у изготовителя или продавца 10а «» Анализ состояния производства То же *Испытания выпускаемой продукции на основе оценивания одного или нескольких образцов, являющихся ее «типовыми представителями». Сертификационные испытания проводятся в аккредитован­ных испытательных лабораториях. Эти испытания в зависимости от совокупности продукции, на которую необходимо распрост­ранить сертификат, осуществляют в форме испытаний типа, ис­пытаний партии или испытаний единицы продукции. Испытания типа применяют при сертификации выпускаемой продукции, когда результаты испытаний ее образцов при опреде­ленных условиях можно распространить на всю совокупность выпущенной впоследствии продукции за время действия серти­фиката. Испытания типа, как правило, дополняют другими вида­ми проверок (проверка производства, инспекционный контроль). Испытания партии применяют в случае выдачи сертификата на эту партию, их осуществляют в виде испытаний выборки из этой партии. При этом другие виды проверок не используют. Испытания единицы продукции проводят для выдачи сертифи­ката только на эту единицу продукции. Также, как и для партии, других видов проверок не требуется. Результаты сертификационных испытаний оформляются про­токолом. Проверку производства осуществляют для выявления возможности поставщика выпускать *Испытания выпускаемой продукции на основе оценивания одного или нескольких образцов, являющихся ее «типовыми представителями». продукцию со стабильными показателями качества и безопасности. Проверку проводят в трех различ­ных формах: анализ состояния производства, сертификация системы качества, сертификация производства. Состояние производства анализирует орган по сертификации продукции силами своих или приглашенных экспертов, прошед­ших обучение по программе, включающей вопросы анализа про­изводства. Проверку производства осуществляют непосредственно у из­готовителя продукции с предварительным ознакомлением с информацией заявителя о типе и объеме производства, номенк­латуре продукции, выпускаемой предприятием, о поставщиках комплектующих изделий и материалов. Для проверки производства составляют специальную программу. Программа проверки включает анализ определяющих техноло­гических процессов системы контроля (входной, операционный и приемочный контроль), претензий и рекламаций потребителей по поводу качества продукции и т.п. Все предусмотренные программой проверки проводят приме­нительно к тем показателям продукции, которые подтверждают­ся сертификатом. Результаты анализа состояния производства оформляются актом. Анализ является дополнительной информацией для обосно­ванного принятия решения о соответствии продукции установлен­ным требованиям на основании результатов сертификационных испытаний или рассмотрении заявки-декларации. Сертификацию системы качества или производства, являю­щуюся элементом схемы сертификации продукции, как прави­ло, проводят в виде самостоятельной операции, предшествующей сертификации продукции. Это связано с тем, что сертификацию систем качества и производства осуществляет не орган по сер­тификации продукции, а орган по сертификации системы каче­ства (производства). Сертификацию системы качества или производства использу­ют в основном в сочетании с сертификационными испытаниями типа и инспекционным контролем. Возможно применение сертификации системы качества только в сочетании с инспекцион­ным контролем за ее функционированием. Инспекционные испытания проводят на образцах продукции, взятых у изготовителя или у продавца, или у того и другого (чаще v изготовителя). Это объясняется более простой организацией (об­разцы отбираются на складе готовой продукции) и широкими возможностями самого отбора (большой объем для выбора). Преимуществом отбора образцов у продавца является то, что при испытаниях выявляются свойства продукции с учетом ее транспортирования и хранения. Следовательно, эта оценка более приближена к состоянию продукции, характеризующему ее пе­реход непосредственно к потребителю. Последовательность проведения процедуры сертификации можно проследить по схемам проведения сертификации. Пояснение к схеме: ОС - орган сертификации; З – заявитель; Д – держатель. Контрольные вопросы. 1. Что такое сертификация? 2. Что такое декларация о соответствии? 3. Виды сертификации? 4. Что такое сертификат соответствия и знак соответствия? 5. Участники сертификации? 6. Кто является заявителем на сертификацию и держателем сертификата? 7. Схема сертификации? 8. Что такое аккредитация? 9. Основные процедуры проведения сертификации? 10. Чем отличаются испытания типа, испытания партии, испытания единицы продукции? 11. Что такое сертификация системы качества? 12. Порядок процедуры сертификации? Список литературы [1] А.Г.Сергеев, М.В.Латышев, В.В.Терегеря «Метрология, стандартизация, сертификация», 2004 [2] Н.С.Козловский, А.Н.Виноградов «Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения»,1982 [3] Г.М.Ганевский, И.И.Гольдин «Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении»,1987 [4] Н.С.Козловский, В.М.Ключников «Сборник примеров и задач по курсу «Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения».