Курсовая работа по Метрология на тему Основные термины и понятия метрологии. Основные понятия, связанные с объектами измерения: свойство, физическая величина, количественные и качественные проявления свойств объектов измерений и их отображения на шкалы измерений

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время важность метрологии и технического регулирования в любых экономических условиях трудно переоценить. Материалы, полученные учеными, также могут дать представление о задачах метрологии: изучение основных понятий в области метрологии, таких как измерение, верификация, изучение способов обеспечения единства измерений и методов оценки их точности, роли и значения метрологии в международных экономических и научных отношениях; изучение правовых основ метрологической деятельности; привитие навыки использования технических регламентов и стандартов различного типа при разработке инноваций и развитии хозяйственной деятельности организаций.
Метрология (от греческого слова метрон — мера, логос — исследование) - это извлечение количественной информации с помощью измерительных приборов о свойствах объектов и процессов, измерение свойства объектов и процессов с заданной точностью и надежностью.
Другими словами, метрология - это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения заданного уровня точности. Современная метрология включает в себя три компонента: [1]
1. Законодательная метрология.
2. Фундаментальная метрология.
3. Практическая метрология.
Результаты измерений выражаются в узаконенных значениях. Одной из главных задач метрологии является обеспечение единства измерений.
Она может быть решена при соблюдении двух основных условий:
1. Выражение результатов измерений в единых узаконенных единицах измерения.
2. Установление допустимых погрешностей результатов измерений - пределов, за которые они не должны выходить с заданной вероятностью.
Целью данного реферата является исследование основных терминов и понятий метрологии. Основные понятия, связанные с объектами измерения: свойство, физическая величина, количественные и качественные проявления свойств объектов измерений и их отображения на шкалы измерений.. 
1. Первый раздел – анализ литературы
Основной задачей метрологии является обеспечение единства измерений путем установления единиц физических величин, государственных эталонов и эталонных (образцовых) средств измерений, обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений, разработки методов оценки погрешности средств измерений, контроля и испытаний, а также системы переноса единиц измерения из эталоны, эталонные (образцовые) средства измерений к рабочим средствам измерений. Решение этой проблемы невозможно без установления единых правил, требований и норм, применяемых на всех этапах метрологического обеспечения. В метрологии наиболее точные измерительные приборы называются эталонными или образцовыми. [2]
Стандарты, которые хранят и воспроизводят единицы измерения с наивысшей точностью, называются государственными первичными и официально утверждены в качестве эталона для страны.
Единообразие измерений поддерживается за счет передачи единица измерения от исходного стандарта до рабочего измерительного приборы, выполняемые поэтапно с использованием рабочих эталонов и эталонных (образцовых) измерительных приборов. Точность этих измерений снижается от шага к шагу, как правило, в 2-4 раза. Метрология средств измерений (СИ) в соответствии со схемой поверки периодически подвергается поверке, которая заключается в определении метрологическим органом погрешности средств измерений и установление его пригодности к использованию при условии, что эта погрешность не превышает допустимого значения.
Работа по обеспечению единства измерений проводится специализированными организациями, специальными службами организаций и даже частными лицами. Сеть метрологических органов называется метрологической службой. Деятельность этих органов направлена на обеспечение единства измерений и единства средств измерений путем проверки, пересмотра и экспертизы средств измерений.
Все измерения, проводимые в стране, должны проводиться на измерительных приборах, прошедших специальные испытания, называемые типовыми испытания на соответствие и внесены в специальный Государственный реестр средств измерений Инструменты. Средства измерений, используемые в области государственного метрологического контроля и надзора, подлежат поверке. По желанию владельца измерительные приборы, используемые за пределами указанной зоны, могут быть либо проверены, либо откалиброваны.
Поверка средств измерений - совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям. Как следует из вышеизложенного определение, поверка - это операция экспериментальной проверки соответствия метрологических характеристик средств измерений установленным значениям, т.е., по сути, операция контроля допуска. Если характеристики измерительного прибора находятся в пределах установленных диапазон возможных значений, то измерительный прибор признается подходящим; если они не входят (выходят), то по результатам проверка, она признана непригодной для дальнейшего использования (отклонена).
Калибровка средств измерений - это совокупность операций, выполняемых для определения и подтверждения фактических значений метрологических характеристик и пригодности к использованию средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору. Первое различие между калибровкой и верификацией, как следует из их определений, заключается в неопределенности ее исполнителя. Второе отличие заключается в том, что проверка должна давать однозначный ответ о соответствии или несоответствие средства измерений установленным требованиям, а калибровка предусматривает определение фактических значений метрологических характеристик и его пригодности к использованию.
По результатам калибровки измерительный прибор может быть признан пригодным для использования в данном конкретном технологическом процессе, даже если его реальные метрологические характеристики вышли за пределы значений допуска, установленных при испытаниях и утверждении типа, но удовлетворяют требованиям, предъявляемым к конкретному процессу измерений. В дополнение к этим различия, проверка и калибровка во многом схожи, поскольку они основаны на переносе размера единицы измеряемой величины из одних и тех же стандартов с использованием одних и тех же методов. Поэтому в задачи GSI входит правовая, организационная и техническая поддержка калибровки средств измерений, осуществляемая специальным органом. [3]
Некоторые примеры определения правил формирования названий и обозначений десятичных кратных и суб-кратных международных Система единиц формируется с использованием множителей и префиксов.

2. Второй раздел – теоретическая часть исследования
2.1. Основные понятия метрологии
Международный словарь метрологии (VIM3) дает более широкое определение термина «метрология» как науки об измерениях и ее применении, которая включает все теоретические и практические аспекты измерения, независимо от их неопределенности и области использования.
Ссылка. ГОСТ 16263-70 «ГСИ. Метрология. Основные термины и определения »действовал с 01.01.1971, с 01.01.2001 заменен одноименным RMG 29-99.
РМГ 29-2013 «ГСИ. Метрология. Основные термины и определения» - Рекомендации по межгосударственной стандартизации (введены с 01.01.2015 вместо РМГ 29-99). Они были обновлены и согласованы со словарем VIM3-2008 (3-е издание). Его полное название - Международный словарь по метрологии: основные и общие понятия и связанные с ними термины.
Проще говоря, метрология занимается измерением физических величин, которые характеризуют все виды материальных объектов, процессов или явлений. В сферу ее интересов входит разработка и практическое применение измерительных технологий, инструментов и оборудования, а также инструментов и методов обработки полученной информации. Кроме того, метрология обеспечивает правовое регулирование действий официальных структур и лиц, так или иначе связанных с производством измерений в их деятельности, изучает и систематизирует исторический опыт.
Само слово «метрология» происходит от греческих слов «метрон» - мера и «логос» - учение. Поначалу доктрина развивалась таким образом, как наука о мерах и соотношениях между различными значениями мер (используемых в разных странах), и была описательной (эмпирической).
Измерение новых современных величин, расширение диапазонов измерений, повышение их точности - все это способствует созданию новейших технологий, эталонов и средств измерений (СИ), совершенствованию способов познания природы человеком, познанию количественных характеристик. окружающего мира.
Установлено, что в настоящее время существует потребность в измерении более двух тысяч параметров и физических величин, но пока на основе имеющихся средств и методов измерения производятся около 800 величин. Освоение новых видов измерений остается актуальной задачей и сегодня. Метрология вбирает в себя последние достижения науки и занимает особое место среди технических наук, потому что для научно-технического прогресса и их совершенствования метрология должна опережать другие области науки и техники.
Ни один техник не может обойтись без знаний метрологии (на замеры уходит около 15% затрат на общественный труд). Ни одна отрасль не может функционировать без собственной системы измерения. Именно на основе измерений осуществляется контроль технологических процессов, контроль качества выпускаемой продукции. По оценкам специалистов в развитых индустриальных странах, измерения и связанные с ними операции оцениваются в 3-9% валового национального продукта.

2.2. Задачи метрологии
Цели и задачи метрологии
Цели метрологии как науки - обеспечение единства измерений (МЭБ); извлечение количественной информации о свойствах объекта, окружающего мира, о процессах с заданной точностью и достоверностью.
Целями практической метрологии являются метрологическое обеспечение производства, т. Е. Создание и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и положений, необходимых для МЭБ и требуемой точности измерений.
Задачи метрологии:
• реализация государственной политики в ОЭИ;
• разработка новой и совершенствование действующей нормативно-правовой базы ОЭИ и метрологической деятельности;
• формирование единиц величин (ЕВ), систем единиц, их унификация и признание законности;
• разработка, совершенствование, поддержание, сравнение и применение государственных первичных эталонов единиц величин;
• совершенствование методов (принципов измерения) переноса единиц измерения от эталона к измеряемому объекту;
• разработка методов перевода размеров единиц величин из первичных и рабочих эталонов в рабочие СИ;
• ведение Федерального информационного фонда для ФИФ и предоставление содержащихся в нем документов и информации;
• предоставление государственных услуг для ФИФ в соответствии с областью аккредитации;
• установление правил, регламентов проведения поверки средств измерений;
• разработка, совершенствование, стандартизация методов и средств измерений, методов определения и повышения их точности;
• разработка методов оценки погрешностей, состояния средств измерений и контроля;
• совершенствование общей теории измерений.
Ссылка. Ранее метрологические задачи были сформулированы в ГОСТ 16263-70.
В соответствии с поставленными задачами метрология подразделяется на теоретическую, прикладную, правовую и историческую метрологию.
Характерной особенностью развития оборудования, используемого в промышленности, транспорте и других сферах, является увеличение количества датчиков в новых продуктах (примерно на 10% ежегодно). Эти датчики позволяют разрабатывать все более совершенные системы автоматического управления, которые обеспечивают снижение трудозатрат при эксплуатации. Рост расходов на периодические (в последнее время ежегодные) проверки и калибровки может быть ожидаемый. Тем не менее, расходы растут не так быстро, потому что метрологическая исправность проверяется реже. Однако качественных изменений в обеспечении точности измерений. Ситуация усугубляется тем, что сейчас разрабатываются автоматизированные технологические системы, которые не подлежат техническому обслуживанию в течение многих лет. В результате экономические потери из-за брака на производстве и поломок чаще всего вызваны необнаруженными метрологическими дефектами, при этом метрологическая исправность устанавливается только во время следующие процедуры проверки или калибровки, т.е. с большой задержкой относительно момента возникновения дефекта, после того, как в течение некоторого периода времени в систему управления поступала неадекватная информация об измерениях. В настоящее время разработка компьютеризированных метоов систем измерения (МИС) со стабильными характеристиками для работы с интервалом калибровки (CИ) десять и более лет стала актуальной. Традиционные методы обоснования CИ для долгосрочных интервалов не обеспечивают требуемого уровня достоверности и не являются экономически выгодными. Развитие MИС с помощью проблемы требуемой надежности проблема совершенствования соответствующей системы качества управление разработкой и производством, касающееся обеспечения измерений.
В нем должны быть предусмотрены критерии, методы и новые процедуры измерения для дополнительного контроля технологического процесса, включая ряд испытаний. Эти процедуры должны предусматривать проверку стабильности технологического процесса и метрологических характеристик. Стабильность технологического процесса должна быть достаточной для поддержания различий в скорости нарастания компонент неопределенности прибора для отдельных MИС находится в допустимых пределах. Стабильность метрологических характеристик приборов, изготовленных по этой технологии, должна быть достаточной для обеспечения CI требуемой продолжительности. Испытания должны продолжаться максимум один или два месяца, а количество тестируемых приборов не должно превышать пяти или семи.