Метрология

1. Предмет и задачи метрологии

С течением мировой истории человеку приходилось измерять

Существует наука, систематизирующая и изучающая подобные единицы измерения,
—метрология. Как правило, под

Таким образом, можно сказать, что метрология изучает:
методы и средства для

Выделяют несколько основных направлений метрологии:
общая теория измерений;
системы единиц физических величин;
методы

Важным понятием в науке метрологии является единство измерений, под которым

Следует различать также объекты метрологии:
единицы измерения величин;
средства измерений;
методики, используемые для выполнения

И здесь речь идет о:
физических величинах, их единицах, а также

2. Термины

Очень важным фактором правильного понимания дисциплины и науки метрология служат

Итак, в метрологии используются следующие величины и их определения:
физическая величина, представляющая

измерение физических величин, под которым имеется в виду количественная и качественная

измерительный прибор представляет собой средство измерений, вырабатывающее информационный сигнал в такой

измерительная система, воспринимаемая как совокупность средств измерений, которые соединяются друг с

принцип измерений как совокупность физических явлений, на которых базируются измерения;
метод измерений

погрешность измерений, представляющую собой незначительное различие между истинными значениями физической величины

15. эталон, который имеет предназначение для хранения и воспроизведения единицы физической

образцовое средство, под которым понимается средство измерений, предназначенное только для трансляции

3.Классификация измерений

Классификация средств измерений может проводиться по следующим критериям.
По характеристике точности

Неравноточными измерениями физической величины называется ряд измерений некоторой величины, сделанных при

Однократные измерения на практике имеют большую погрешность, в связи с этим

Минимальное число измерений, при котором измерение может считаться многократным, — четыре.

Динамические измерения — это измерения изменяющейся, непостоянной физической величины.
4. По предназначению

5. По способу представления результата измерения делятся на абсолютные и относительные.

6. По методам получения результатов измерения делятся на прямые, косвенные, совокупные

Косвенные измерения — это измерения, при которых значение измеряемой величины вычисляется

Совместные измерения — это измерения, в ходе которых измеряется минимум две

4. Единицы измерения

В 1960 г. на XI Генеральной конференции по

единица длины (механика) — метр;
единица массы (механика) — килограмм;
единица времени (механика)

В Международной системе единиц есть дополнительные единицы:
единица измерения плоского угла —

5.Основные характеристики измерений

Выделяют следующие основные характеристики измерений:
1) метод, которым проводятся

Метод измерений — это способ или комплекс способов, посредством которых

2. По приемам измерения выделяют:
контактный метод измерения;
бесконтактный метод измерения.
Контактный метод измерения

Принцип измерений — это некое физическое явление или их комплекс, на

Правильность измерения — это качественная характеристика измерения, которая определяется тем, насколько

6. Понятие о физической величине.

Физическая величина является понятием как минимум

Вообще же все значения физических величин традиционно делят на: истинные и

Основными из них является деления на:
активные и пассивные физические величины —

На современном этапе развития выделяют следующие основные системы единиц физических величин:
система

2) система МКГСС (конец XIX в.), использующая первоначально килограмм как единицу

Международная система единиц или СИ
Решениями Генеральной конференции по мерам и

секунда равна 919 2631 770 периодам излучения, соответствующего тому переходу, который

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

К внесистемным единицам относятся следующие:
за логарифмическую единицу принята десятая часть

7. Физические величины и измерения

Объектом измерения для метрологии, как правило, являются

Это длина, масса, время, термодинамическая температура, количество вещества, сила света и

Размерность производной величины может также определяться как отношение одноименных величин, тогда

Результатом такого сравнения не будет точная количественная характеристика, оно позволит лишь

Размер объекта измерения может быть представлен в разных видах. Это

Q = X [Q],
где Q — значение величины;
Х — числовое значение

8. Эталоны измерений

Все вопросы, связанные с хранением, применением и созданием эталонов,

Классифицируются эталоны по принципу подчиненности. По этому параметру эталоны бывают первичные

Вторичный эталон воспроизводит единицу при особенных условиях, заменяя при этих условиях

2) эталоны-сравнения, предназначенных для проверки невредимости государственного эталона, а также

Существует также понятие «эталон единицы», под которым подразумевают одно средство или

централизованный способ — с помощью единого для целой страны или же

9. Средства измерений и их характеристики

В научной литературе средства технических

2. Калибры представляют собой некие устройства, предназначение которых заключается в использовании

4. Измерительная система, понимаемая как некая совокупность средств измерений и неких

В научной литературе среди прямых методов измерений выделяют, как правило,

3) метод дополнения, под которым обычно подразумевается метод, когда значение полученной

5) нулевой метод, который, по сути, аналогичен дифференциальному, но разность

Вспомним о том, что существуют и нестандартизованные методы. В эту группу,

10. Классификация средств измерения

Средство измерения (СИ) — это техническое средство или

Средства измерения классифицируются по следующим критериям:
1) по способам конструктивной реализации;
2) по метрологическому

4) измерительные установки;
5) измерительные системы.
Меры величины — это средства измерения

Различают два вида стандартных образцов:
1) стандартные образцы состава;
2) стандартные образцы

Стандартные образцы могут применяться на разных уровнях и в разных сферах.

Измерительные преобразователи могут преобразовывать измеряемую величину по-разному. Выделяют:
аналоговые преобразователи (АП);
цифроаналоговые преобразователи

2)промежуточные измерительные преобразователи, которые располагаются после первичных преобразователей.
Измерительный прибор — это

Измерительные приборы прямого действия — это приборы, посредством которых можно получить

Выделяют:
показывающие измерительные приборы;
регистрирующие измерительные приборы.
Разница между ними в том, что с

Отсчетное устройство — конструктивно обособленная часть средства измерений, которая предназначена для

Шкала — это система отметок и соответствующих им последовательных числовых значений

Деление шкалы — это расстояние от одной отметки шкалы до соседней

Диапазон измерений — это область значений величин, в пределах которой установлена

Выделяют следующие виды шкал измерительных приборов:
1) односторонняя шкала;
2) двусторонняя шкала;
3) симметричная

Измерительная установка — это средство измерения, представляющее собой комплекс мер, ИП,

По метрологическому предназначению средства измерения делятся на:
1) рабочие средства измерения;
2) эталоны.
Рабочие

2) производственные средства измерения, которые применяются при осуществлении контроля над протеканием

Эталоны — это средства измерения с высокой степенью точности, применяющиеся

11. Метрологические характеристики.

Метрологические свойства средств измерения — это свойства, оказывающие непосредственное

Метрологические свойства средств измерения подразделяются на:
свойства, устанавливающие сферу применения средств измерения:
свойства,

Диапазон измерений — это диапазон значений величины, в котором нормированы предельные

12. Метрологическое обеспечение.

Метрологическое обеспечение, или сокращенно МО, представляет собой такое установление

Объектом МО можно считать все стадии жизненного цикла (ЖЦ) изделия (продукции)

Этой целью является достижение требуемого качества измерений. В научной литературе выделяют,

стандартизация, унификация и агрегатирование используемой контрольно-измерительной техники;
разработка, внедрение и аттестация современных

контроль за производством, состоянием, применением и ремонтом КИО, а также за

проведение анализа состояния измерений, разработка на его основе и проведение различных

Итак, это научная, организационная, нормативная и техническая основы. Особое внимание хотелось

В состав ГМС входят:
государственные научные метрологические центры (ГНМЦ), метрологические научно-исследовательские институты,

Руководство ГМС осуществляет Госстандарт. Ведомственная метрологическая служба, которая согласно положениям Закона

В числе подобных сфер деятельности можно назвать:
1) здравоохранение, ветеринария, охрана

5) геодезические и гидрометеорологические работы;
6) банковские, таможенные, налоговые и почтовые операции;
7)

10) измерения, проводимые по поручению ряда госорганов: суда, арбитража, прокуратуры, государственных

2)головные и базовые организации метрологических служб в отраслях и подотраслях,

Другим важнейшим разделом МО являются его научные и методические основы.
Так,

Основными функциями ГНМЦ являются следующие:
1) создание, совершенствование, применение и хранение госэталонов

4) проведение государственных испытаний средств измерений;
5) разработка оборудования, требующегося для ГМС;
6)

8) обеспечение информацией по поводу единства измерений предприятий и организаций
9) организация

12)подготовка и переподготовка высококвалифицированных кадров;
13)участие в сопоставлении госэталонов с эталонами национальными,

Так, в сфере научных и методических основ метрологического обеспечения Госстандарт России

2) осуществляет методическое руководство обучением в областях метрологии, сертификации и стандартизации,

13. Погрешность измерений

В практике использования измерений очень важным показателем становится их

Процесс оценки погрешности измерений считается одним из важнейших мероприятий в вопросе

Кроме того, по признаку зависимости от характера проявления, причин возникновения и

Методическая составляющая погрешности определяется несовершенством метода измерения, приемами использования СИ, некорректностью

14. Виды погрешностей

Выделяют следующие виды погрешностей: 
1) абсолютная погрешность;
2) относительна погрешность;
3) приведенная

7) случайная погрешность;
8) инструментальная погрешность;
9) методическая погрешность;
10) личная погрешность;
11) статическая погрешность;
12)

По взаимодействию изменений во времени и входной величины погрешности делятся на

Абсолютная погрешность — это значение, вычисляемое как разность между значением

Относительная погрешность — это число, отражающее степень точности измерения.
Относительная погрешность выражается

Нормирующее значение определяется следующим образом:
1) для средств измерений, для которых утверждено

Исключением являются средства измерений с существенно неравномерной шкалой измерения;
1) для средств

Погрешность измерения включает в себя инструментальную погрешность, методическую погрешность и погрешность

Методическая погрешность — это погрешность, возникающая по следующим причинам:
1) неточность построения

Погрешности по взаимодействию изменений во времени и входной величины делятся на

По характеру зависимости погрешности от входной величины погрешности делятся на аддитивные

Погрешности, которые могут возникнуть в процессе измерений, классифицируют по характеру

2) устранение погрешностей в процессе уже начатого измерения способами замещения, компенсации

Промахи и грубые погрешности — это погрешности, намного превышающие предполагаемые в

15. Качество измерительных приборов

Качество измерительного прибора — это уровень соответствия прибора

Для того чтобы определить качество прибора, необходимо рассмотреть следующие его характеристики:
1)

Чувствительность прибора — это число, в числителе которого стоит величина линейного

Точность измерительного прибора определяется посредством установления нижнего и верхнего пределов максимально

16. Погрешности средств измерений.

Погрешности средств измерений классифицируются по следующим критериям:
1) по

По отношению к условиям применения погрешности подразделяются на основные и дополнительные.

17. Метрологическое обеспечение измерительных систем

Метрологическое обеспечение — это утверждение и использование

Можно выделить следующие цели метрологического обеспечения:
достижение более высокого качества продукции;
обеспечение наибольшей

обеспечение более высокой степени автоматизации в сфере управления транспортом;
обеспечение эффективного функционирования

Метрологическое обеспечение технических устройств — это совокупность научно-технических средств, организационных мероприятий

Измерительные системы используются для:
1) технической характеристики объекта измерений, получаемой путем проведения

Метрологическое обеспечение измерительных систем подразумевает:
определение и нормирование метрологических характеристик для измерительных

проведение испытаний для определения соответствия измерительной системы установленному типу;
проведение сертификации измерительных

Измерительный канал измерительной системы — это часть измерительной системы, технически или

Простой измерительный канал — это канал, в котором используется прямой метод

Измерительный компонент измерительной системы — это средство измерений, обладающее отдельно нормированными

Вычислительный компонент — это цифровое устройство (часть цифрового устройства), предназначенное для

Комплексный компонент завершает измерительные преобразования, а также вычислительные и логические операции,

Нормированные метрологические характеристики измерительных каналов измерительной системы призваны:
1) обеспечивать определение

Нормированные метрологические характеристики комплексных компонентов и измерительных компонентов должны:
обеспечивать определение характеристик

Для вычислительных компонентов измерительной системы, в случае, если их программное обеспечение

Для связующих компонентов измерительной системы нормируются два вида характеристик:
характеристики, обеспечивающие такое

18. Выбор средств измерений

При выборе средств измерений в первую очередь должно

При выборе средств измерения должны также учитываться:
1) допустимые отклонения;
2) методы проведения

Для оптимального выбора средств измерений необходимо обладать следующими исходными данными:
номинальным значением

Если необходимо выбрать измерительную систему, руководствуясь критерием точности, то ее погрешность

к габаритам средства измерений;
к массе средства измерений;
к конструкции средства измерений.
При выборе

19. Методы определения и учета погрешностей

Методы определения и учета погрешностей измерений

В процессе определения и учета погрешностей оцениваются:
1) математическое ожидание;
2) среднеквадратическое отклонение.
Точечная

Точечная оценка бывает следующих видов:
1) несмещенная точечная оценка;
2) эффективная точечная оценка;
3)

Основные методы определения оценок:
метод максимального правдоподобия (метод Фишера);
метод наименьших квадратов.
1.

Преимущества оценок максимального правдоподобия заключается в том, что данные оценки:
несмещенные асимптотически;
асимптотически

Из всех линейных оценок действительного значения, где присутствуют некоторые постоянные, только

Обнаружение грубых погрешностей.
Грубые погрешности — это погрешности, намного превышающие предполагаемые

20. Обработка и представление результатов измерения

Обычно измерения являются однократными. При обычных

Обработка результатов прямых равноточных измерений.
Прямые измерения — это измерения, посредством которых

Затем, если систематическая погрешность определена, ее значение вычитают из вычисленного значения

В качестве математического ожидания обычно берется среднее арифметическое значений. Установить величину

21. Поверка и калибровка средств измерений

Калибровка средств измерений — это комплекс

Калибровка осуществляется на добровольной основе и может быть проведена даже метрологической

Выделяют четыре метода поверки (калибровки) средств измерений:
метод непосредственного сравнения с эталоном;
метод

Преимущества метода непосредственного сличения с эталоном:
простота;
наглядность;
возможность автоматической калибровки (поверки);
возможность проведения калибровки

Метод сличения с помощью компьютера осуществляется с использованием компаратора — специального

Метод прямых измерений базируется на том же принципе, что и метод

Метод косвенных измерений, как правило, используется в установках автоматизированной калибровки (поверки).

Поверочные схемы разделяют на:
1) государственные поверочные схемы;
2) ведомственные поверочные схемы;
3) локальные

Локальные поверочные схемы используются метрологическими службами министерств и действуют также и

Государственные поверочные схемы устанавливаются Госстандартом РФ, а локальные поверочные схемы —

На чертежах, представляющих поверочную схему, должны присутствовать:
наименования средств измерений;
наименования методов поверки;
номинальные

22. Правовые основы метрологического обеспечения. Основные положения Закона РФ «Об обеспечении

Единство измерений — это характеристика измерительного процесса, означающая, что результаты измерений

— использование утвержденных в законодательном порядке средств измерений, подвергнутых государственному контролю

— обеспечение необходимой гарантированной точности измерений при применении калиброванных (поверенных) средств

Закон РФ «Об обеспечении единства измерений» был принят в 1993 г.

Прежде всего цели закона состоят в следующем:
1) осуществление защиты законных прав

3) способствование развитию и укреплению международных и межфирменных отношений и связей;
4)

Сферы приложения Закона:
торговля; здравоохранение; защита окружающей среды; экономическая и внешнеэкономическая

2) средство измерений;
3) эталон единицы величины;
4) государственный эталон единицы величины;
5) нормативные

Все определения, утвержденные в Законе, базируются на официальной терминологии Международной организации

4) средства измерений;
5) методы измерений.
Закон утверждает Государственную метрологическую службу и другие

Установлены новые виды государственного метрологического надзора:
1) за количеством отчуждаемых товаров;
2) за

23. Метрологическая служба в России

Государственная метрологическая служба Российской Федерации (ГМС) является

Государственная метрологическая служба;
Государственная служба времени и частоты и определения параметров вращения

Руководит всеми вышеуказанными службами Государственный комитет Российской Федерации по стандартизации и

Государственная метрологическая служба включает также центры государственных эталонов, специализирующиеся на различных

Государственная служба стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО)

Метрологические службы государственных органов управления Российской Федерации и метрологические службы юридических

24. Государственная система обеспечения единства измерений

Государственная система обеспечения единства измерений создана

Система обеспечения единства измерений выполняет следующие задачи:
1) обеспечивает охрану прав

Система обеспечения единства измерений действует согласно:
1) Конституции Российской Федерации;
2) Закону РФ

Государственная система обеспечения единства измерений включает в себя:
- правовую подсистему;
- техническую

обеспечение научно-исследовательской деятельности, направленной на разработку более точных и совершенных методик

утверждение основополагающих понятий метрологии, регламентация используемых терминов;
утверждение системы государственных эталонов;
изготовление

проведение калибровки (поверки) и сертификации средств измерений, на которые не распространяется

Правовая подсистема — это совокупность связанных между собой актов (утвержденных
законодательно и

3) эталонов единиц измерения физических величин;
4) эталонов шкал измерений;
5) стандартных образцов

9)научно-исследовательских лабораторий;
10) калибровочных лабораторий.
Организационная подсистема включает в себя метрологические службы.

25. Государственный метрологический контроль и надзор

Государственный метрологический контроль и надзор (ГМКиН)

Государственный метрологический контроль и надзор распространяется на:
1) средства измерений;
2) эталоны величин;
3)

3) охрану окружающей среды;
4) торговлю;
5) расчеты между экономическими агентами;
6) учетные операции,

13) почтовые операции;
14) продукцию, поставки которой осуществляются по государственным контрактам;
15) проверку

Необходимо отметить, что неточность и недостоверность измерений в непроизводственных сферах, таких

1) приборы для измерения кровяного давления;
2) медицинские термометры;
3) приборы для определения

Виды государственного метрологического контроля:
определение типа средств измерений;
поверка средств измерений;
лицензирование юридических и

Виды государственного метрологического надзора:
1) за изготовлением, состоянием и эксплуатацией средств измерений,

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ

1. Основные понятия технического регулирования

Основным нормативным документом, дающим определение и толкование технического регулирования, является

В этом же нормативном документе приводится перечень основных понятий, необходимых

3) ветеринарно-санитарные и фитосанитарные меры, под которыми подразумеваются обязательные для исполнения

5) декларация о соответствии, под которой понимается документ, удостоверяющий соответствие выпускаемого

8) знак соответствия, представляющий собой обозначение, служащее для информирования потребителей какого-

10) контроль (надзор) над следованием требований разнообразных технических регламентов, представляющий собой

12) национальный стандарт, под которым подразумевается стандарт, принятый национальным органом по

15) подтверждение соответствия, которое подразумевает под собой некое документальное удостоверение

17) риск как возможность нанесения вреда жизни и здоровью людей, а

19) сертификат соответствия, представленный в виде документа, удостоверяющего соответствие объекта требованиям

21) стандарт, представляющий собой некий документ, в котором устанавливаются характеристики товара,

22) стандартизация как деятельность по выработке тех правил и характеристик, которые

24) технический регламент, представленный в виде документа, который может быть принят

25) форма подтверждения соответствия как определенный порядок документального удостоверения, в котором

2. Основные принципы технического регулирования

Закон РФ «О техническом регулировании» формулирует

2) принцип соответствия технического регулирования степени развитости национальной экономики, а также

5) должна иметься единая система правил и методов исследований, измерений и

8) принцип недопустимости совмещения в одном лице исполнителя полномочий сертификационного органа

Механизмы, сформулированные в Законе «О техническом регулировании», которые направлены на

3.Правовые основы

Согласно положениям Закона «О техническом регулировании » законодательство РФ

Согласно ст. 1 вышеозначенного Закона РФ, его правовые нормы помогают

Основой для будущей стройной системы технических регламентов, процедур оценки соответствия

4.Положения Государственной системы технического регулирования и стандартизации

Свод правил и положений, содержащих порядок проведения работ по стандартизации

Для этой цели был организован специализированный орган под названием «Международный

Государственная стандартизация призвана решать ряд следующих вопросов и задач:
1) вести

4) обеспечивать принципы единства и достоверности измерений в государстве, а также

В структурном подчинении у Федерального агентства по техническому регулированию и

ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» («ВНИИНМАШ

ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. М. Менделеева» («ВНИИМ

Также в подчинении у Федерального агентства находятся территориальные органы по

Органы и комитеты по стандартизации
Закон Российской Федерации «О техническом регулировании

3) организация экспертизы проектов национальных стандартов;
4) обеспечение согласованности национальной системы стандартизации

6) создание технических комитетов по стандартизации и координация их деятельности;
7) организация

9) утверждение изображения знака соответствия национальным стандартам;
10) представление России и ее

Согласно положениям вышеозначенного Закона в состав технических комитетов по решению

Государственное управление по вопросам стандартизации в РФ реализовывается Федеральным агентством по

ВНИИМАШ, в свою очередь, ведает вопросами стандартизации в машиностроительной отрасли

ГНИЦВОК — в области принятия и использования общероссийских классификаций для информации