Основные постулаты метрологии, содержание Закона «Об обеспечении единства измерений»

Министерство  образования и  науки РФ

Федеральное государственное  образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

  «Национальный исследовательский  технологический

университет «МИСиС»

Новотроицкий  филиал 
 

Кафедра оборудования металлургических предприятий 

Домашнее  задание

«Метрология, стандартизация и сертификация» 

Основные  постулаты метрологии, содержание Закона «Об обеспечении единства измерений» 
 
 

                                                                                      Выполнил: студент группы

                                                                                      АТПиП-07-53 Булычева В. В.

                                                                                      Руководитель: зав. кафедры ОМП

                                                                                      к.п.н. А. В. Нефедов 
 
 
 

Новотроицк, 2011 г.

Содержание

Введение………………………………………………………………………………...3

1.Основные  постулаты метрологии…………………………………………………..4

     1.1 Пример №1…………………………………………………………………..5

     1.2 Пример №2…………………………………………………………………..7

2.Закон  «Об обеспечении единства измерений»…………………………………....12

     2.1 Содержание Закона «Об обеспечении  единства измерений»…………...12

     2.2 Ответственность за нарушение законодательства по метрологии………..18

3.Практическая  часть…………………………………………………………………...22

Заключение……………………………………………………………………………...28

Список литературы……………………………………………………………………..29 
 
 

 

     

     Введение

     Динамическое  развитие экономики России невозможно без повышения конкурентоспособности  отечественных товаров и услуг  как на внутреннем, так и на внешнем  рынке. Ориентация только на ценовую  конкуренцию в современных условиях решающего успеха уже не гарантирует. Определяющим для потребителей во всех странах мира стало качество. Очевидно, что производители должны знать  требования, предъявляемые к качеству выпускаемых ими товаров, изучать  их. Эти требования, как правило, не одинаковы для различных групп  потребителей и отличаются в зависимости  от покупательной способности населения, уровня конкуренции, климатических  условий, культурных традиций и многих других факторов. А это означает, что качеством продукции и  услуг необходимо управлять, уметь  количественно оценивать и анализировать  их показатели, варьировать влияющими  на них процессами.

     Метрология  – наука об измерениях, а измерения  – один из важнейших путей познания. Они играют огромную роль в современном  обществе. Наука, промышленность, экономика  и коммуникация не могут существовать без измерений. Каждую секунду в  мире производятся миллиарды измерительных  операций, результаты которых используются для обеспечения качества и технологического уровня выпускаемой продукции, безопасной и безаварийной работы транспорта, обоснования медицинских и экологических диагнозов, анализа информационных потоков. Практически нет ни одной сферы деятельности человека, где бы интенсивно не использовались результаты измерений, испытаний и контроля. Примерно 15% затрат общественного труда расходуется на проведение измерений. По оценкам экспертов, от 3 до 9% валового национального продукта передовых индустриальных стран приходится на измерения и связанные с ними операции.

 

1. Основные постулаты метрологии

 

     Любое измерение по шкале отношений предполагает сравнение неизвестного размера с известным и выражение первого через второй в кратном или дольном отношении. При измерении физических величин в качестве известного размера естественно выбрать единицу СИ. Тогда процедура сравнения неизвестного значения с известным и выражения первого через второе в кратном или дольном отношении запишется следующим образом: . В квалиметрии сравнение производится обычно со значением базового показателя качества или с представлением о наивысшем качестве, которое оценивается максимальным количеством баллов.

     На  практике непосредственно неизвестный  размер не всегда может быть представлен  для сравнения с единицей. Жидкости, например, и сыпучие вещества предъявляются  на взвешивание в таре. Очень маленькие  линейные размеры могут быть измерены только после увеличения их микроскопом  или другим прибором. В первом случае процедура сравнения выглядит как  определение отношения , во втором - , где в рассматриваемых примерах - масса тары, а - коэффициент увеличения. Само сравнение в свою очередь происходит под влиянием множества случайных и неслучайных, аддитивных (прибавляемых) и мультипликативных (умножаемых) факторов, точный учет которых невозможен, а результат совместного воздействия непредсказуем. Ограничиваясь для простоты аддитивными воздействиями, совместное влияние которых можно учесть случайным слагаемым , получим следующее уравнение измерения по шкале отношений: 

     Оно выражает некоторое действие, процедуру  сравнения в реальных условиях, которая, собственно, и является измерением. Главной особенностью измерительной  процедуры является то, что при  ее повторении из-за случайного характера  η отсчет по шкале отношений χ получается все время разным. Это фундаментальное положение является законом природы. На основании громадного опыта практических измерений, накопленного к настоящему времени, может быть сформулировано следующее утверждение, называемое основным постулатом метрологии: отсчет является случайным числом. На этом постулате, который легко поддается проверке и остается справедливым в любых областях и видах измерений, основана вся метрология.

     Уравнение (1) является математической моделью измерения по шкале отношений. Отсчет в ней не может быть представлен одним числом. Его можно лишь описать словами или математическими символами, представить массивом экспериментальных данных, таблично, графически, аналитическим выражением и т. п. Проиллюстрируем это двумя примерами. 

1. Пример  №1

 

     При n-кратном независимом измерении одной и той же физической величины постоянного размера на световом табло цифрового измерительного прибора в случайном порядке появлялись числа , представленные в первой графе таблицы 1. 

Таблица 1.

 

 

Продолжение таблицы 1.

 

Каждое  i-е число появилось раз. Что представляет отсчет при таком измерении?

     Решение. Ни одно из чисел в первой графе таблицы, взятое в отдельности, не является отсчетом. Отсчет характеризуется всей совокупностью этих чисел с учетом того, как часто они появлялись. Принимая частость - каждого i-го числа за вероятность его появления заполним третью графу в таблицы 1. В совокупности с первой она даст нам распределение вероятности отсчета, представленное в виде таблицы. Его можно представить графически так, как это показано на рисунке 1. А можно поступить по-другому. Проставим в четвертой графе таблицы 1 вероятности того, что на табло показывающего измерительного прибора появится число меньшее или равное тому, которое значится в первой графе. В совокупности с первой графой это даст нам представленную таблично функцию распределения вероятности отсчета. Графически она выглядит так, как это показано на рисунке 2.

     Как распределение вероятности , так и функция распределения вероятности являются исчерпывающим описанием отсчета у цифровых измерительных приборов любой конструкции. 
 
 
 
 
 

Рис.1- Распределение  вероятности отсчета у цифрового  измерительного прибора. Рис.2 – Функция распределения вероятности отсчета у цифрового измерительного прибора     

2. Пример  №2          

 

     При n-кратном независимом измерении одной и той же физической величины постоянного размера аналоговым измерительным прибором указатель отсчетного устройства в случайной последовательности по m раз останавливался на каждом из делений шкалы:

Чему  равен отсчет при таком измерении?

     Решение. Принимая деления шкалы за основания, построим из них прямоугольники с высотами, равными отношению частостей к цене деления шкалы (в данном случае безразмерной). Получившаяся фигура, показанная на рисунке 3 (а), называется гистограммой. Соединив теперь отрезками прямых середины верхних сторон прямоугольников, как это показано на рисунке, получим ломаную линию, называемую полигоном.

     Как гистограмма, так и полигон являются исчерпывающим эмпирическим описанием отсчета у аналоговых измерительных приборов любой конструкции.