1 МЕТРОЛОГИЧНО ОСИГУРЯВАНЕ НА КАЧЕСТВОТО НА ТЕКСТИЛНИ МАТЕРИАЛИ И СТОКИ НАСОКИ за
Предоставена е информация за видовете измервания, формата на представяне и методите за изчисляване на грешката при преки и непреки измервания, правилата за обработка на резултатите от многократни измервания, както и различни нормативни документи, използвани в практиката на метрологичните услуги, и правилата за тяхното разработване.
Формат 1/16 6084. Хартия за писане. Плосък печат. Реал. фурна л. 3.25.
Уч.-изд. л. 3.10. Тираж 150 бр. Поръчка № Редакционно-издателски отдел на Ивановската държавна текстилна академия Оперативен печатен отдел 153000, Иваново, бул. Ф. Енгелс, ВЪВЕДЕНИЕ В момента предприятията, които се стремят към дългосрочно лидерство на пазара, насочват усилията си към подобряване на качеството на произвежданите стоки и услуги и тяхната конкурентоспособност.
Едно от условията за постигане на дадено ниво на конкурентоспособност е създаването и ефективното функциониране на система за управление на качеството (СУК) на организация в съответствие с изискванията на международните стандарти от серия ISO 9000. Основният стандарт MS ISO 9001 регулира изискванията за процесите на развитие на СУК, процесите на управление на организацията, процесите на жизнения цикъл на продукта, както и процесите за измерване, анализиране и подобряване на качеството на продуктите и дейностите на организацията като цяло. Метрологичното осигуряване заема специално място сред процесите на жизнения цикъл на продуктите, тъй като получаването на надеждна информация за свойствата на суровините, полуфабрикатите и готовите продукти, параметрите на работа на оборудването е основата за вземане на оптимални решения в областта на качеството.
Комплексът от работи по метрологичното осигуряване на качеството на продуктите включва три основни направления. Първото направление е свързано с правното регулиране на труда, извършван от физически июридически лица, както и органи на изпълнителната власт и международни организации, свързани с постигане на необходимата точност и еднаквост на измерванията. Това направление се нарича законова метрология. Второто направление предвижда търсене и разработване на основни разпоредби за подобряване на терминологичната база на метрологията, научното обосноваване на единиците на физическите величини и методите за тяхното измерване, както и за повишаване на точността на прехвърляне на размерите на единиците на физическите величини от стандарти към работещи измервателни уреди. Това направление се нарича теоретична метрология.
Третото направление (практическа метрология) включва мерки за прилагане на законодателни и теоретични разпоредби в ежедневната дейност на метрологичните служби на предприятия и организации.
С въвеждането на българския Закон "За осигуряване на единството на измерванията" започва нов етап в развитието на метрологията, характеризиращ се с прехода от административния принцип на управление на метрологичната дейност към законодателния. Същевременно се запазва държавният характер на метрологичния бизнес със значителна степен на хармонизиране на българската система за измерване с международната практика. Това се изразява във факта, че днес в България съществуват не само държавни метрологични организации, но и служби на юридически лица, както и търговски метрологични служби.
Дори сега, с развитието на местната икономика, има спешна нужда от обучение на специалисти със знания и умения в областта на метрологичната поддръжка. Ето защо материалът, съдържащ се в тази работа, ще бъде полезен за студентите, обучаващи се в съответните специалности.
ЛАБОРАТОРНА РАБОТА № ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ТИПА И КЛАСА НА ТОЧНОСТ НА ИЗМЕРВАТЕЛНИТЕ УРЕДИ Цел на работата: да се изучававидове средства за измерване и изисквания за установяване на класа им на точност.
1. ОСНОВНА ИНФОРМАЦИЯ Измервателният уред (MI) се разбира като технически уред (или техен комплекс), предназначен за измервания, имащ нормализирани метрологични характеристики, възпроизвеждащ и (или) съхраняващ единица физическа величина, чийто размер се приема непроменен в рамките на установената грешка за известен интервал от време.
Измервателният уред е обобщена концепция, която съчетава различни структурно завършени устройства, които изпълняват една от двете функции: възпроизвеждат стойност с известен размер и генерират сигнал (индикация), който носи информация за стойността на измереното количество.
Измервателните уреди, използвани в различни области на науката и технологиите, са много разнообразни, така че е необходимо да се формира тяхната обща класификация, като се използват редица общи характеристики, присъщи на всички измервателни уреди. Такава класификация, формирана по фасетния принцип, е представена в таблица 1.
Таблица Класификация на средствата за измерване Знак за класификация Класификационна група на средствата за измерване 1. По метрологично значение 1.1. Метрологични (референтни) 1.2. Работници 2. Съгласно технологичните 2.1. Технически (производствени) принадлежности 2.2. Лаборатория 3. По ниво на стандартизация 3.1. Стандартизиран 3.2. Нестандартизирани 4. По ниво на автоматизация 4.1. Ръчно (неавтоматично) 4.2. Автоматизирано 4.3. Автоматични 5. Според характера на измерените физически 5.1 Термометри с големина 5.2. Влагомери 5.3. Манометри 5.4. Силомери 5.6. ………………..
6. Според формата на индикацията се измерва 6.1. Показване на физични величини 6.2. Регистрация 7. Според условията на работа 7.1. Стационарен 7.2. Преносим За определянеНякои от термините, дадени в таблица 1, изискват следните обяснения.
Метрологичните SI са предназначени да възпроизвеждат единицата и (или) да я съхраняват или да прехвърлят размера на единицата към работещи измервателни уреди.
Работните SI се използват за измервания, които не са свързани с прехвърлянето на размера на единиците.
Техническите SI се използват за измерване на технологични параметри в производствена среда, към тях се предявяват повишени изисквания за експлоатационна надеждност и устойчивост на външни въздействия.
Лабораторните SI се използват за измерване на количествени показатели (физични величини) в лабораторни условия, те трябва да осигурят повишена точност, сходимост и възпроизводимост на получените резултати.
Стандартизираните измервателни уреди се произвеждат в съответствие с изискванията на действащите държавни или индустриални стандарти.
Нестандартизираните измервателни уреди са предназначени за решаване на конкретен проблем с измерването, няма нужда да се стандартизират изискванията към тях.
Неавтоматични SI се използват за извършване на измервания в ръчен режим.
Автоматизираните измервателни уреди извършват част от измервателните и (или) изчислителните операции в автоматичен режим.
Automatic MI извършва измервания в автоматичен режим и всички други операции, свързани с обработката на техните резултати, регистрация и предаване на данни.
Индикацията SI позволява директно отчитане на измерената стойност.
Записващите измервателни уреди осигуряват запис на показанията върху един или друг носител на информация (хартиен или електронен).
Стационарните измервателни уреди работят в стационарни условия и не изискват движение поради промени в условията на измерване.
Преносимите SI работят в различни условия свъзможност за тяхното движение.
Обобщената метрологична характеристика на средствата за измерване е класът на точност. Изразява се чрез границите на допустимите основни и допълнителни грешки, както и други свойства на измервателните уреди, които влияят на точността, стойностите на които са установени в стандартите за определени видове измервателни уреди.
Основната се нарича грешка, която се наблюдава при нормални условия на измерване. Допълнителна грешка възниква поради отклонението на условията на измерване от нормалното.
От своя страна границите на допустимите основни грешки се изразяват под формата на абсолютни, относителни или намалени грешки в зависимост от естеството на промяната на грешките в рамките на обхвата на измерване на входния или изходния сигнал, както и от условията на използване и предназначението на конкретни измервателни уреди.
Границите на абсолютните грешки m (изразени в единици на измерваната величина или в деления на скалата на измервателния уред) се използват, ако в дадена зона на измерване грешката на резултатите от измерването обикновено се изразява по този начин. В този случай границите се определят съгласно една от формулите:
= ± a (1) t или t = ±(a + bx), (2) където x е стойността на измерената стойност или броят на деленията, преброени на скалата;
a, b са положителни числа, независими от x.
Формула (1) описва адитивна грешка, която не зависи от x, а формула (2) описва сумата от адитивни и мултипликативни грешки (мултипликативните грешки са право пропорционални на измерената стойност).
За да се посочи класът на точност, се използват главни букви от латинската азбука (например „M“) или римски цифри, а по-малките граници на грешка трябва да съответстват на букви, по-близо до началото на азбуката, или по-малкичисла.
Границите на дадените грешки се използват, ако границите на обхвата на измерване могат да се приемат за постоянни. В този случай границите на допустимата намалена грешка се определят по формулата = ( xN )100% = ± p, (3) където xN е нормализираната стойност, изразена в същите единици като ;
p е абстрактно положително число, избрано от диапазон от стойности: (1; 1,5;
n2; 2,5; 4; 5; 610; n = 1; 0; -1; -2 и т.н.
Нормализираната стойност x се задава равна на по-голямата от N граници на измерване за измервателни уреди с нулева маркировка. За SI, чиято скала няма нулева маркировка, нормализираната стойност е равна на модула на разликата между по-голямата и по-малката граница на измерване. За инструменти със значително неравномерна скала, x се приема равно на цялата дължина на скалата или част от нея, N съответства на обхвата на измерване. В този случай на измервателен уред 0 класът на точност се обозначава условно като икона, където 0,5 е стойността на числото p.
В други случаи класът на точност се обозначава със специфично число p.
Обозначението се прилага върху циферблата, щита или тялото на устройството.
Границите на относителната грешка t се използват, ако границите на обхвата на измерване не могат да се считат за постоянни. Те се определят по формулата = (x)100% = ±q, ако = ± a. (4) m m Стойността на постоянното число q се задава по същия начин като стойността на числото p. Класът на точност на устройството е обозначен като 0,5, където 0,5 е специфична стойност на q.
Ако границата на абсолютната грешка е дадена с формула (2), границите на допустимата относителна основна грешка се изчисляват по израза = ( x) 100% = ± [с + d x x -1], (5) t k
n4; 5; 610; n = 1; 0; -1; -2 и т.н.;
x - по-голямата (по модул) от границитеизмервания.
k При използване на формула (5) класът на точност се посочва като дроб „0,02/0,01“, където числителят е стойността на числото c, а знаменателят е стойността на числото d.
Правилата за конструиране и примерите за обозначаване на класове на точност в документацията и на измервателните уреди са дадени в таблица. 2.
Таблица Правила за конструиране и примери за обозначаване на класове на точност N Формула за Примери за граници Обозначаване на класа на p / p за определяне на границите на допустимата точност Бележка за допустимата основна грешка на средствата в NTD на грешка на измерване Клас t = ± a 1 ± 2 gs точност M M Клас t = ± (a + bx) 2 ± (1,00 + 0,01x) ) mm на точност C C Ако резултатът от класа ± 1,5% от точността 1,5 се изразява в единици от 1, = (xN)1 00% = ± p стойности Ако е 0, резултатът от класа ±0,5% точност се определя от дължината на скалата 0, (неговата част) Клас = ( x) 100% = ±q t 4 ±0,5% точност 0,0 , Клас x k ± + 0,01 - = ± [c + d x x -1] 5 точност 0,02 / 0,0, m k x 0,02 / 0, Границата на допустимата допълнителна грешка може да бъде определена във формата:
- постоянна стойност за цялата работна зона на въздействащото количество или постоянни стойности през интервали от работната зона на въздействащото количество;
- съотношението на границата на допустимата допълнителна грешка, съответстваща на регулирания интервал на въздействащата величина, към този интервал;
- зависимост на границата на допустимата допълнителна грешка от въздействащата величина.
2. МЕТОДИКА ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ И ОФОРМЯНЕ НА РАБОТАТА 2.1. Изберете обект на изследване (лаборатория за изпитване на влакна, конци или тъкани).
2.2. Изберете състава на измервателните уреди, намиращи се в изследваната лаборатория.
2.3. Класифицирайте избрания SI с помощта на таблица. 1, като се отбелязват съответните колони от таблицата. 3 със знак "+".
2.4. Разкрийте според таблицата. 2 най-многоприемлива форма за установяване на класа на точност на MI (при липса на необходимата информация в техническата документация за този MI) и изчисляване на класа на точност на инструмента MI с помощта на изрази (1) ... (5).
2.5. Поставете информация за класа на точност на измервателния уред (известен или изчислен) от дясната страна на таблицата. 3.
Таблица Описание на вида и класа на точност на лабораторните средства за измерване _ Наименование на обекта Класификационен номер по SI съгласно табл. 1 Изследователски клас по SI, неговия тип точност и модел на SI Лаборатория за изпитване на влакна Лаборатория за изпитване на прежди Лаборатория за изпитване на тъкани 2.6. Изпълнете изчислителна задача, за да определите границите на основната грешка с известни данни (клас на точност, граници на измерване, показания на инструмента).
ВЪПРОСИ ЗА САМООБРАЗОВАНИЕ 1. Какво е измервателен уред Дайте примери за измервателни уреди на различни физични величини.
2. Какви методи за измерване познавате Според какви критерии се класифицират 3. Какво се нарича клас на точност на средствата за измерване 4. Какви методи съществуват за изразяване на класа на точност 5. Какво се разбира под основните и допълнителните грешки 1.1.2.2.3.3.4.4.4.6.6.7.7 мравки.
1. ОСНОВНА ИНФОРМАЦИЯ Метрологията е наука, насочена към осигуряване на тяхната точност и еднаквост на измерванията. Единството на измерванията се разбира като характеристика на качеството на процеса на измерване, което се състои в това, че техните резултати са изразени в законови единици, чиито размери в рамките на установените граници са равни на размерите на възпроизведените стойности, а грешките на резултатите от измерването са известни с определена вероятност и не надхвърлятустановени граници. Дейностите на държавните и ведомствените метрологични служби са насочени към постигане и поддържане на еднаквост на измерванията на правилното ниво. Една от формите на тази дейност е проверка на средства за измерване.
Проверката е процедура, която се състои в установяване на годността на средството за измерване за употреба въз основа на наблюдение на съответствието на неговите метрологични характеристики с изискванията.
Проверката на SI се извършва чрез сравняване на неговите показания с показанията на по-точен (примерен) измервателен уред.