Обеспечение требований безопасности и качества: стандартизация, единство измерений, оценка соответствия

 

 

Министерство  образования и науки

Российской  Федерации

 

Новокузнецкий институт (филиал)

федерального  государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального  образования

«Кемеровский  государственный университет»

 

Факультет информационных технологий

 

Кафедра техносферной безопасности

 

 

 

 

 

 

Обеспечение требований безопасности и качества: стандартизация, единство измерений, оценка соответствия

 

Курсовая работа

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

 

 

 

Студент гр. ТБ-11 Петренко Дмитрий Константинович     

подпись

Руководитель курсовой работы

канд. техн. наук, зав. кафедрой САУ    И. А. Жибинова

подпись

Работа сдана для проверки  «____» _____________ 20 ___ г.

 

Работа защищена «____» _____________ 20 ___ г. с оценкой ______________

 

 

 

 

 

 

Новокузнецк 2012

 

 

Новокузнецкий институт (филиал)

федерального  государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального  образования

«Кемеровский  государственный университет»

 

Факультет информационных технологий

 

Кафедра техносферной безопасности

 

ЗАДАНИЕ НА курсовую РАБОТУ

 

Студент Петренко Дмитрий Константинович  Группа ТБ-11  

 

Дисциплина  Метрология, стандартизация и сертификация  

 

Срок представления к  защите  «____»_______________ г.

дата

Исходные данные для курсовой работы: 1. Результаты многократных измерений физической величины 2. Основная и дополнительная литература по дисциплине. 3.Законодательные и нормативные документы в области технического регулирования.

 

Содержание пояснительной  записки, перечень подлежащих разработке вопросов:

1. Метрологическая оценка результата прямых многократных измерений
2. Понятие о технических регламентах
3. Основные принципы стандартизации. Направления стандартизации: комплексная, опережающая стандартизация.
4. Понятие и системы сертификации..

 

Перечень графического материала: график протокола измерений, гистограмма  распределения

 

Руководитель курсовой работы

канд. техн. наук, зав. кафедрой САУ    И.А.Жибинова

подпись

 

Реферат

Пояснительная записка 38 с., 7 ил., 4 табл., 14 источников, 2 прил.

Измерение, погрешность  измерения, систематическая погрешность  измерения, случайная погрешность  измерения, доверительный интервал, технический регламент, принципы и направления стандартизации, системы сертификации

 

В курсовой работе:

• проведена обработка результатов прямых многократных измерений физической величины;
• рассмотрены вопросы в области технического регулирования в соответствии с индивидуальным заданием на основе обзора учебной литературы и нормативных документов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Определения……………………………………………………………………….....5

1. Обработка результатов многократных измерений……………………………...7

1. Порядок расчета …………………………………………………………..7
2. Методика расчета………………………………………………………….8
3. Результаты расчета…………………………………………………...........8

2. Понятие о технических регламентах………………...........................................17

3.Основные принципы стандартизации. Направления стандартизации: комплексная, опережающая стандартизация………………..................................20

3.1 Принципы стандартизации……………………………………………...20

3.2 Комплексная и опережающая  стандартизация………………………...22

4..Понятие и системы сертификации……………………………………………...25

Список литературы…………………………………………………………………34

Приложение А. Значения допускаемых нормированных отклонений………….36

Приложение Б. распределение Стьюдента……………………………………….38

 

 

 

 

 

 

 

 

Определения

Грубая погрешность  измерения (промах) - погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда.

Доверительные границы  погрешности результата измерений - наибольшее и наименьшее значения погрешности измерений, ограничивающие интервал, внутри которого с заданной вероятностью находится искомое (истинное) значение погрешности результата измерений.

Измерение - нахождение значения физической величины (ФВ) опытным путем с помощью специальных технических средств

Многократное  измерение - измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, т. е. состоящее из ряда однократных измерений

Погрешность измерения - отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины

Поправка - значение величины, вводимое в неисправленный результат измерения с целью исключения составляющих систематической погрешности.

Прямое измерение - измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно.

Равноточные измерения - ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений к одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью.

Систематическая погрешность измерения - составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины.

Случайная погрешность  измерения - составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях, проведенных с одинаковой тщательностью, одной и той же физической величины

Средняя квадратическая погрешность результатов единичных  измерений в ряду измерений - оценка Sрассеяния единичных результатов измерений в ряду равноточных измерений одной и той же физической величины около среднего их значения.

Средняя квадратическая погрешность результата измерений  среднего арифметического - оценка S случайной погрешности среднего арифметического значения результата измерений одной и той же величины в данном ряду измерений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Обработка результатов многократных измерений

Постановка задачи: ряд результатов прямых измерений физической величины-диаметра стального стержня. Считать, что полученная совокупность результатов подчиняется нормальному закону распределения. Систематическая погрешность градуировки прибора составляет 0,5 мм. Доверительную вероятность принять равной Р=0,95 и Р=0,99. Необходимо провести метрологическую оценку результата измерения согласно варианту номер 4. Исходные данные для выполнения задания приведены в таблице 1.

1.1 Порядок расчета

1. Составить таблицу исходных данных согласно варианту (см.таблицу 1)
2. Исключить известные систематические погрешности из результатов измерений введением поправки.
3. Построить график протокола измерений D = f(n) и гистограмму распределения
4. Вычислить среднее арифметическое исправленных результатов наблюдений, принимаемое за результат измерения
5. Вычислить оценку среднего квадратического отклонения исправленных результатов
6. Проверить наличие в группе измерений грубых погрешностей по β - критериям
7. Наблюдения, содержащие грубые погрешности, исключить из рассмотрения. Заново повторить вычисления среднего и CКО
8. Вычислить оценку CКО результата измерения
9. Вычислить доверительные границы случайной погрешности результата измерений при заданной вероятности
10. Записать результат измерения в регламентированной форме по формулам 10-(точечная оценка) и 11-(в виде доверительного интервала) с учетом правил округления результата измерения и погрешности измерения

1.2Методика расчета

 Расчет по формулам  проводили с использованием мастера  функций:

• Среднее арифметическое (СРЗНАЧ)
• Оценка cреднего квадратического отклонения (СТАНДОТКЛОН.В)
• Для построения графика использовали мастер диаграмм Microsoft Excel
• Для построения гистограммы  распределении использовали Пакет Анализ Данных Microsoft Excel

1.3Результаты расчетов

1. Составим таблицу исходных данных

Таблица 1 – Ряд результатов  многократных наблюдений диаметра

стального стержня

№ измерения	D,мм
1	21,50
2	21,60
3	21,62
4	21,72
5	21,46
6	21,13
7	21,63
8	22,16
9	21,75
10	21,25
11	22,04
12	21,51
13	21,55
14	21,73
15	21,69

 

2) Исключим известные систематические погрешности из результатов измерений введением поправки по формуле (1):

        D_п. =-ΔD_ст.,                                   (1)

где  D_п. - поправка

ΔD_ст.-систематическая погрешность

После подстановки систематической погрешности в формулу (1) получим:

D_п=-0,5мм

Запишем результаты измерения  с учетом поправки по формуле:

                                        (2) 

где  D_изм- измеренное значение физической величины с учетом поправки, мм

-неисправленный  результат(cм.Таблицу 1), мм

-поправка, мм

Исправленные результаты измерений приведены в таблице 2.

Таблица 2–Ряд исправленных результатов многократных наблюдений диаметра стального стержня

№ измерения	D,мм
1	21,00
2	21,60
3	21,62
4	21,72
5	21,46
6	21,13
7	21,63
8	22,16
9	21,75
10	21,25
11	22,04

12	21,51
13	21,55
14	21,73
15	21,69

 

 

 

3) Построим график протокола измерений D = f(n) и гистограмму распределения (см. рисунки  1,2).

Построим график протокола  измерений для выявления возможной  грубой погрешности (выброса)

Рисунок 1–График протокола  измерения

 

Из графика протокола  измерения, представленного на рисунке 1 видно, что все результаты  в  основном рассеяны в определенном интервале  относительно некоторой величины (предположительно среднего значения), грубых погрешностей (выбросов) не наблюдается.

Построим гистограмму  распределения для того, чтобы  убедиться, что данный ряд измерений  принадлежит к нормальному закону распределения.

Для построения гистограммы  определим входной интервал. Входным  интервалом является ряд исправленных результатов измерений стального  стержня. Интервал карманов рассчитаем по формуле ( 3)

 

        (3)

где  D_max – максимальное значение диаметра стального стержня, мм

D_min – минимальное значение диаметра стального стержня, мм

k-количество интервалов

Количество интервалов k определим по формуле Стерджесса :

k=1+3,322*lg(n)               (4)

где n- число измерений