Ефимова М.В. Метрология, стандартизация и сертификация

Подождите немного. Документ загружается.

Камчатский государственный технический университет

Кафедра технологии продуктов питания

М.В. Ефимова

МЕТРОЛОГИЯ,

СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Рекомендовано

Дальневосточным региональным учебно-методическим центром

в качестве учебного пособия для студентов направления

655900 «Технология сырья и продуктов животного происхождения»

специальности 271000 «Технология рыбы и рыбных продуктов»

и направления 552400 «Технология продуктов питания»

вузов региона

Петропавловск-Камчатский

2006

УДК 620.186(075.8)

ББК 34.40

Е91

Рецензенты:

А.К. Бочкин,

начальник производственной лаборатории ОАО «Океанрыбфлот»

А.С. Латкин,

доктор технических наук, профессор,

заместитель директора Научно-исследовательского

геотехнологического центра ДВО РАН

Ефимова М.В.

Е91 Метрология, стандартизация и сертификация: Учебное

пособие. – Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2006. –

92 с.

ISBN 5–328–00102–8

Учебное пособие разработано в соответствии с рабочей про-

граммой по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертифика-

ция» на основании требований государственных образовательных

стандартов высшего профессионального образования для студентов

специальности 271000 «Технология рыбы и рыбных продуктов» и

направления 552400 «Технология продуктов питания».

УДК 620.186(075.8)

ББК 34.40

ISBN 5–328–00102–8 © КамчатГТУ, 2006

ВВЕДЕНИЕ

Цель изучения дисциплины «Метрология, стандартизация и

сертификация» – получение знаний о законодательных основах

метрологического обеспечения, стандартизации и сертификации,

теоретических основах и практических методах в области метроло-

гии и стандартизации.

Задача изучения дисциплины – подготовка на современном

уровне специалистов-технологов, знакомых с предъявляемыми к

процессам измерения требованиями, ролью метрологического обес-

печения, различными видами нормативно-технической документа-

ции, умеющих пользоваться НТД, знающих законодательные осно-

вы метрологического обеспечения, стандартизации и сертификации

в нашей стране и их состояние за рубежом.

Для изучения дисциплины «Метрология, стандартизация и сер-

тификация» студентам необходимы знания по таким дисциплинам,

как высшая математика, физика, химия.

Изучение дисциплины включает изучение следующих разделов:

1) метрология;

2) стандартизация;

3) сертификация.

В процессе изучения дисциплины применяются такие формы

контроля знаний студентов, как контрольная работа, экспресс-

контроль (тестирование), аттестация текущей успеваемости, зачет.

Раздел 1. МЕТРОЛОГИЯ

1.1. История возникновения и развития

метрологии как науки. Задачи метрологии

Метрология (от греч. metrоn + logos – мера + учение) – наука об

измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и дости-

жения требуемой точности.

Метрология как наука и область практической деятельности

возникла еще в древние времена. Росли знания людей, и чем даль-

ше, тем больше увеличивалась потребность в умении считать и ме-

рить. Основой системы мер в древнерусской практике послужили

древнеегипетские единицы измерения, которые в свою очередь бы-

ли заимствованы в Древней Греции и Древнем Риме.

В России организацию метрологической службы ведут с 13 ян-

варя 1845 г., когда было введено «Положение о весах и мерах». В

нем были определены пути обеспечения единства мер, узаконена

единая русская система единиц. В соответствии с указом в Петро-

павловской крепости было построено Депо образцовых мер и весов.

Оно находилось в ведении Манежного двора.

В 1892 г. хранителем Депо был назначен Д.И. Менделеев, кото-

рый в 1893 г. преобразовал Депо в Главную палату мер и весов. Она

стала первым в России научно-исследовательским метрологическим

учреждением. С приходом Менделеева в метрологию началось ее

формирование как научной дисциплины.

В 1922 г. Совет Труда и Обороны утвердил новое положение о

Главной палате, согласно которому в ней были организованы два

института (метрологический и поверочный) и комитет эталонов и

стандартов. Данный комитет разработал ряд норм и стандартов в

области метрологии, измерительной техники, машиностроения, ме-

таллургии, электротехники, железнодорожного транспорта и др., а

также утвердил ряд стандартов на единицы измерений.

В 1930 г. комитет по стандартизации Главной палаты был пре-

образован во Всесоюзный комитет по стандартизации (ВКС) при

Совете Труда и Обороны.

В 1965 г. было принято постановление СССР «Об улучшении

работы по стандартизации в стране», которое положило начало со-

временному этапу проведения метрологической работы в стране.

Совершенствование производства продукции и организация

действенного контроля невозможна без информации о параметрах и

характеристиках объектов исследования. Это обусловливает возрас-

тающую роль измерений как основного средства получения необхо-

димой информации.

С развитием науки и техники требовались новые измерения и

новые единицы измерения, что в свою очередь стимулировало со-

вершенствование фундаментальной и прикладной метрологии.

В 1988 г. на международном уровне были приняты новые кон-

станты в области измерений электрических единиц и величин. В

1989 г. принята новая Международная практическая температурная

шкала МТШ-90.

Метрология как наука динамично развивается, что способству-

ет совершенствованию практики измерений во всех других научных

и прикладных областях.

1.2. Правовые основы метрологической деятельности в России

Правовой основой метрологической деятельности в России яв-

ляется Закон РФ «Об обеспечении единства измерений», который

был принят в 1993 г. Закон установил терминологию, применяемую

в метрологической деятельности, лицензирование метрологической

деятельности в стране, четкое разделение функций государственно-

го метрологического контроля и государственного метрологическо-

го надзора, новые правила калибровки средств измерений, ввел доб-

ровольную сертификацию средств измерений и др.

Принятие Закона преследовало следующие цели:

– защита прав и законных интересов граждан, установленного

правопорядка и экономики страны от отрицательных последствий

недостоверных результатов измерений;

– содействие научно-техническому и экономическому про-

грессу на основе применения государственных эталонов единиц ве-

личин и использования результатов измерений гарантированной точ-

ности, выраженных в допускаемых к применению в стране единицах;

– создание благоприятных условий для развития межфирмен-

ных и международных связей;

– регулирование отношений государственных органов управ-

ления с юридическими и физическими лицами по вопросам изго-

товления, выпуска, эксплуатации, ремонта, продажи и импорта

средств измерений;

– адаптация российской системы измерений к мировой практике.

Закон «Об обеспечении единства измерений» устанавливает

основные понятия: единство измерений, средство измерений, эталон

единицы величины, государственный эталон единицы величины,

нормативные документы по обеспечению единства измерений, мет-

рологическая служба, метрологический контроль и надзор, поверка

и калибровка средств измерений, аккредитация на право поверки

средств измерений, сертификат о калибровке. В основу определений

положена официальная терминология Международной организации

законодательной метрологии (МОЗМ). Основные статьи Закона ус-

танавливают:

– организационную структуру государственного управления

обеспечением единства измерений;

– нормативные документы по обеспечению единства измерений;

– единицы величин и государственные эталоны единиц величин;

– средства и методики измерений.

Закон определяет Государственную метрологическую службу и

другие службы обеспечения единства измерений, метрологические

службы государственных органов управления и юридических лиц, а

также виды и сферы распределения государственного метрологиче-

ского контроля и надзора.

Роль и место метрологического обеспечения в государственной

системе стандартизации определены ГОСТ 1.0–85 «Государствен-

ная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.25–76

«Государственная система стандартизации. Метрологическое обес-

печение. Основные положения».

Техническую основу метрологического обеспечения составля-

ют системы:

– государственных эталонов единиц физических величин;

– образцовых средств измерения;

– обязательных государственных испытаний;

– обязательной государственной и ведомственной поверки

средств измерений;

– стандартных образцов веществ и материалов;

– справочных данных о физических константах и свойствах

веществ и материалов.

Основные цели метрологического обеспечения:

– повышение качества продукции, эффективности производства,

уровня механизации и автоматизации производственных процессов;

– обеспечение взаимозаменяемости деталей, узлов и агрегатов;

– создание необходимых условий для кооперирования произ-

водства, развития агрегатирования и специализации;

– повышение эффективности научно-исследовательских и

опытно-конструкторских работ, экспериментов и испытаний;

– усиление действенности мероприятий по охране окружаю-

щей среды и рациональному использованию природных ресурсов;

– повышение эффективности международного научно-

технического, экологического и культурного сотрудничества.

Основные задачи метрологии:

– обеспечение единства измерений в стране;

– укрепление и развитие государственной метрологической

службы и эталонной базы;

– опережающее развитие и эффективное применение госу-

дарственных эталонов страны как материальной основы государст-

венной системы обеспечения единства измерений;

– проведение государственных испытаний и внесение в Госу-

дарственный реестр страны допущенных к применению отечествен-

ных и импортных средств измерений;

– улучшение системы передачи размеров единиц физических

величин от государственных эталонов всем рабочим средствам из-

мерений предприятий и организаций через соответствующие образ-

цовые средства;

– повышение точности поверки измерительных приборов,

снижение трудоемкости поверочных работ на основе технического

перевооружения государственной метрологической службы и ши-

рокого использования гибких измерительных систем;

– дальнейшее совершенствование и развитие Государствен-

ной службы времени и частоты для полного удовлетворения по-

требностей народного хозяйства и освоения космоса в эталонных

частотах;

– развитие Государственной службы стандартных образцов для

оценки технических характеристик и показателей качества продукции;

– дальнейшее развитие Государственной службы стандарт-

ных справочных данных по свойствам веществ и материалов, необ-

ходимых в разных отраслях народного хозяйства;

– создание и совершенствование эталонов физических величин.

Основные задачи метрологического обеспечения на уровне

ведомств, технических комитетов:

– обеспечение единообразия средств измерений при их разра-

ботке и выпуске;

– планирование и контроль представления на государственные

испытания разрабатываемых и выпускаемых средств измерений;

– организация разработки и выпуска поверочной аппаратуры

и средств измерений, выпускаемых в системе министерства, в соот-

ветствии с утвержденными эталонами и общероссийскими повероч-

ными схемами;

– обеспечение в установленном порядке ремонта серийно вы-

пускаемых средств измерений.

Задачи метрологических служб на предприятиях:

– проведение анализа состояния измерений на предприятиях,

разработка на его основе и осуществление мероприятий по совер-

шенствованию метрологического обеспечения;

– установление рациональной номенклатуры измеряемых па-

раметров и оптимальных норм точности измерений на предприятиях;

– проведение работ по созданию и внедрению современных

методик выполнения измерений и средств измерений, испытаний и

контроля, установление рациональной номенклатуры применяемых

на предприятии средств измерений и поверочной аппаратуры;

– внедрение технических регламентов, государственных

стандартов и технических условий;

– разработка и внедрение стандартов предприятий, регламен-

тирующих нормы точности измерений и методики их выполнения;

– проведение метрологической экспертизы проектов норма-

тивно-технической документации (НТД), конструкторской и техно-

логической документации;

– поверка и аттестация средств измерений, применяемых на

производстве;

– аттестация методик выполнения измерений;

– контроль над производством, состоянием, применением и

ремонтом средств измерений и соблюдением метрологических пра-

вил, требований и норм на предприятии.

Эту работу на предприятии осуществляют специальные под-

разделения. Ответственность за состояние метрологического обес-

печения возлагается на руководителя данного предприятия.

Организационной основой метрологического обеспечения яв-

ляется метрологическая служба страны, состоящая из государствен-

ной и ведомственной метрологических служб.

Органами государственной метрологической службы на местах

являются центры стандартизации и метрологии (ЦСМ) и лаборатории

государственного надзора за стандартами и измерительной техникой.

Производственной базой государственной метрологической

службы являются более 30 заводов, выпускающих и ремонтирую-

щих средства измерений высшей точности, а также опытное и экс-

периментальное производство метрологических институтов.

Выпуск и распространение НТД и литературы по стандартиза-

ции, метрологии и контролю качества организованы через Изда-

тельство стандартов и специализированные магазины.

Закон «Об обеспечении единства измерений» укрепил правовую

базу для международного сотрудничества в области метрологии.

Законом предусмотрена юридическая ответственность наруши-

телей метрологических правил и норм. Ст. 20 Закона устанавливает

меры пресечения или предупреждения нарушений. Ст. 25 преду-

сматривает возможность привлечения нарушителей к администра-

тивной, гражданско-правовой или уголовной ответственности.

1.3. Государственная система обеспечения единства измерений

Стандарты государственной системы измерений являются нор-

мативной базой метрологического обеспечения, под которым пони-

мают установление и применение научных и организационных ос-

нов, необходимых для достижения единства и требуемой точности

измерений.

Среди нормативных документов Государственной системы из-

мерений (ГСИ) принято выделять базовые документы, на основе

которых разрабатывают все остальные нормативные документы.

Базовыми могут быть только государственные стандарты.

Основные направления стандартизации в целях обеспечения

единства измерений определены ГОСТ 8.000–72 «Государственная

система обеспечения единства измерений. Основные положения».

Указанный стандарт регламентирует:

– единицы физических величин;

– методы и средства воспроизведения единиц физических ве-

личин;

– методы и средства передачи размеров единиц физических

величин рабочим средствам измерений для обеспечения необходи-

мой точности;

– номенклатуру, способы выражения и количественные зна-

чения нормируемых характеристик средств измерений для обеспе-

чения рациональных рядов средств измерений и взаимозаменяемо-

сти этих средств по метрологическим характеристикам;

– организацию, порядок и методику проведения государст-

венных испытаний средств измерений для обеспечения необходи-

мого технического уровня измерительной техники страны;

– организацию, порядок и методику проведения поверки, реви-

зии и экспертизы средств измерений и правильности их применения;

– требования к методам выполнения измерений;

– номенклатуру и способы выражения показателей точности

измерений и форму представлений результатов измерений для

обеспечения возможности их сравнительной оценки и совместного

использования.

Одно из основных требований обеспечения единства измерений

состоит в том, что результаты измерений должны быть выражены в

указанных единицах физических величин.

В основополагающем базовом стандарте ГСИ учтены решения

Генеральной конференции по мерам и весам, а также специфика

внедрения средств измерения в стране.

Основные особенности стандарта:

– обязательное применение в стране единиц системы СИ, а

также их десятичных, кратных и дольных;

– нераспространение действия стандарта на единицы, приме-

няемые в научных исследованиях и публикациях теоретического

характера в области естествознания (допускается применение еди-

ниц других систем, например СГС), а также на единицы, оценивае-

мые по условным шкалам (сила землетрясений в баллах, кислот-

ность в градусах и т. д.);

– возможность применения ряда физических единиц, не во-

шедших в систему СИ, их сочетание с единицами системы СИ, а

также некоторых нашедших широкое применение на практике крат-

ных и дольных от подобных единиц;

– временная возможность применения единиц, не входящих в

систему СИ, и некоторых получивших применение на практике со-

четаний этих единиц с единицами системы СИ.

1.4. Измерения. Виды измерений

Для управления промышленными объектами необходима объ-

ективная исходная информация о состоянии и ходе технических

процессов, протекающих в этих объектах, о состоянии рабочих ве-

ществ и функционировании оборудования. Содержание информа-

ции составляют разнообразные физические величины, количествен-

ное значение которых определяется в процессе измерения.

Физическая величина – это свойство физического объекта (яв-

ления, процесса), которое является общим в качественном отноше-

нии для многих физических объектов, отличаясь при этом количе-

ственным значением. Так, свойство «длина» в качественном

отношении характеризует такие объекты, как, например, доска, зда-

ние, стол, путь и многие другие, в то время как количественное зна-

чение длины – величина для каждого из них совершенно разная.

Измерение – это нахождение значения физической величины

опытным путем с помощью специальных технических средств. Фи-

зический смысл измерения заключается в сравнении путем экспе-