Метрология: история, организация, нормативные документы

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра стандартизации и инженерной графики

РЕФЕРАТ

Метрология: история, организация, нормативные документы

Студент:

Преподаватель:

Нижний Новгород — 2010

СОДЕРЖАНИЕ метрология качество

1) Введение

2) Основные понятия в области метрологии

3) Краткая история метрологии

4) Международные организации по метрологии

5) Основные Международные нормативные документы по метрологии

6) Заключение

7) Список использованной литературы

1.

Введение

Стандартизация, метрология и сертификация являются инструментами обеспечения качества продукции, работ и услуг — важного аспекта многогранной коммерческой деятельности.

За рубежом уже в начале 80-х гг. пришли к выводу, что успех бизнеса определяется, прежде всего, качеством продукции и услуг. Отсюда вывод: овладение методами обеспечения качества, базирующимися на триаде — стандартизация, метрология и сертификация, являются одним из главных условий выхода поставщика на рынок с конкурентноспособной продукцией (услугой), а значит, и коммерческого успеха.

Проблема качества актуальна для всех стран независимо от их рыночной экономики.

Сегодня изготовитель и его торговый посредник, стремящийся поднять репутацию торговой марки, победить в конкурентной борьбе, выйти на мировой рынок, заинтересован в выполнении как обязательных, так и рекомендуемых требований стандарта. В этом смысле стандарт приобретает статус рыночного стимула. Стандарты на процессы и документы (управленческие, товаросопроводительные, технические) содержат те правила игры, которые должны знать и выполнять специалисты промышленности и торговли для заключения взаимовыгодных сделок.

В перспективе по ряду товаров и услуг подтверждение соответствия установленным требованиям будет производиться не только по средствам сертификации, но и самим изготовителем продукции или исполнителем услуг, т. е. первой стороной. В этих условиях возрастают роль, и ответственность руководителей организации в грамотном применении персоналом правил стандартизации, метрологии и сертификации.

Соблюдение правил метрологии в различных сферах коммерческой деятельности (торговле, банковской деятельности и пр.) позволяет свести к минимуму материальные потери от недостоверных результатов измерений.

Очень остро стоит вопрос о гармонизации отечественных правил стандартизации, метрологии и сертификации с международными правилами.

Итак, переход к рыночной экономики с присущей ей конкуренцией, борьбой за доверие потребителя заставит специалистов коммерции шире использовать методы и правила стандартизации, метрологии и сертификации в своей практической деятельности для обеспечения высокого качества товаров, работ и услуг.

2. Основные понятия в области метрологии Метрологияобласть знаний и вид деятельности, связанные с измерениями.

Объектами метрологии являются единицы величин, средства измерений, эталоны, методики выполнения измерений.

Традиционным объектом метрологии являются физические величины. Кроме физических величин в последнее десятилетие в прикладной метрологии начали использовать «нефизические величины». Это связано с применением термина «измерение» в новых для метрологии сферах — экономике, медицине, информатике, управлении качеством и пр.

Измерение-совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины, позволяющего сопоставить измеряемую величину с ее единицей и получить значение величины. Это значение называют результатом измерений Погрешность измерений — отклонение результата измерений от истеного (действительного) значения измеряемой величины.

Средство измерений — техническое устройство, предназначенное для измерений.

Эталон единицы величины — средство измерения, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи ее средствам измерений данной величины (Закон РФ).

Единство измерений — состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью (Закон РФ).

Итак, первым условием обеспечения единства измерений является представление результатов измерений в узаконенных единицах, которые были бы одними и теми же всюду, где проводятся измерения и используются их результаты.

В России, а так же и других странах, узаконенными единицами являются единицы величин Международной системы единиц, принятой Генеральной конференцией по мерам и весам, рекомендованные Международной организацией законодательной метрологии. Второе условие единства измерений — погрешность измерений не превышает (с заданной вероятностью) установленных пределов. Погрешность измерений средства измерений указываются в придаваемом к нему техническом документе — паспорте, ТУ и пр.

Метрологическая служба — совокупность субъектов деятельности и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений.

По существу метрологическая служба — это сеть организаций, отдельных подразделений, на которые возложена ответственность за обеспечение единства измерений.

Проверка средства измерения — совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям.

3. Краткая история метрологии Метрология как область практической деятельности зародилась в древности. На всем пути развития человеческого общества измерения были основой отношения людей между собой, с окружающими предметами, природой. При этом вырабатывались единые представления о размерах, формах, свойствах предметов и явлений, а также правила и способы их сопоставления.

Наименования единиц измерения и их размеры появлялись в давние времена чаще всего в соответствии с возможностью применения единиц и их размеров без специальных устройств, т. е. создавались с ориентацией на те единицы, что были <�под руками и ногами>.

Для поддержания единства установленных мер еще в давние времена создавались эталонные (образцовые) меры. К ним относились бережно, они хранились в надежных местах для хранения ценных предметов.

По мере развития промышленного производства повышались требования к применению и хранению мер, усиливалось стремление к унификации размеров единиц физических величин.

В начале 1840 года во Франции была введена метрическая система мер. Значимость метрической системы глубоко оценил Д. И. Менделеев, который руководил отечественной метрологией в период с 1892 по 1907 год. По его инициативе Петербургская академия наук предложила учредить международную организацию, которая обеспечила бы единообразие средств измерений в международном масштабе. Это предложение было одобрено, и в 1875 году на Дипломатической метрологической конференции, проведенной в Париже, в которой участвовали 17 государств (в том числе и Россия) была принята Метрическая конвенция (официальный язык — французский).

По мере унификации единиц измерений во многих государствах вводились законодательные нормы, которые защищали покупателей от недобросовестности производителей и распространения товаров и услуг.

Долгое время метрология была в основном описательной наукой о различных мерах и соотношения между ними. Но в процессе развития общества роль измерений возросла, и с конца прошлого века благодаря прогрессу физики метрология поднялась на качественно новый уровень.

Развитие естественных наук привело к появлению новых средств измерений (СИ) — Международная система единиц измерения. А они, в свою очередь, стимулировали развитие наук, становясь, все более мощным средством исследования.

4. Международные организации по метрологии Международная организация мер и весов. Испытания и контроль качества продукции, сертификация, аккредитация метрологических лабораторий сопряжены с действиями, основанными на национальных системах измерений. При оценке соответствия продукции требованиям стандартов осуществляются измерения различных параметров, наличия от характеристик самой продукции до параметров воздействий при ее хранении, транспортировке и использовании, При сертификационных испытаниях, устанавливающих соответствие товара обязательным требованиям, методика и практика измерений прямо сказываются на сопоставимости результатов, что непосредственно связано с признанием сертификата. Следовательно, метрология будет обеспечивать интересы международной торговли, если соблюдается единство измерений как необходимое условие сопоставимости результатов испытаний и сертификации продукции. Эта задача и является важнейшей в деятельности международных организаций по метрологии, благодаря усилиям которых в большинстве стран мира принята Международная система единиц физических величин (СИ), действует сопоставимая терминология, приняты рекомендации по способам нормирования метрологических характеристик средств измерений, по испытаниям средств измерений перед выпуском серийной продукции. Международные метрологические организации работают в контакте с ИСО и МЭК, что соответствует более широкому международному распространению единства измерений Наиболее крупные международные метрологические организации — Международная организация мер и весов (МОМВ) и Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ).

На основе Метрической Конвенции, подписанной в 1875 г. семнадцатью странами, была создана межправительственная Международная организация мер и весов. Официальный язык организации — французский. Среди инициаторов создания организации была Петербургская Академия наук. Метрическая конвенция действует по сей день. Членами ее состоят около 50 государств мира. В соответствии с Конвенцией было создано Международное бюро мер и весов (МБМВ) — первая международная научно-исследовательская лаборатория, которая хранит и поддерживает международные эталоны: прототипы метра и килограмма, электрического сопротивления и др.

Деятельностью МБМВ руководит Международный комитет мер и весов (МКМВ). Главная практическая задача МБМВ — сличение различных единиц измерений. Фактически МБМВ координирует деятельность метрологических организаций более 100 государств.

Научное направление работы организации — совершенствование метрической системы измерений. МБМВ постоянно совершенствует международные эталоны, разрабатывает и применяет новые методы и средства измерений, создает новые и заменяет устаревшие концепции основных единиц измерений, координирует метрологические исследования в странах-членах.

Программы научной и практической деятельности МБМВ утверждает Генеральная конференция по мерам и весам — высший международный орган по вопросам установления единиц, их определений и методов воспроизведения. В ее работе участвуют все страны, присоединившиеся к Конвенции. Генеральная конференция собирается не реже одного раза в четыре года. В промежутках между конференциями работой МОМВ руководит избираемый на конференции Международный комитет мер и весов. В состав комитета входят крупнейшие физики и метрологи мира, всего 18 членов. В составе Международного комитета мер и весов работают 8 Консультативных комитетов, которые подготавливают материалы и решения для генеральных конференций.

Важным следствием участия в работе МОМВ является синхронный переход стран на новые единицы измерения или новые эталоны основных единиц. Участие России в МОМВ положительно сказывается на сохранении позиции и международного авторитета российской метрологии и содействует процессу присоединения России к ВТО и вступления в Европейский союз.

Международная организация законодательной метрологии. Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) учреждена на основе межправительственной Конвенции, где Россия участвует как правопреемница СССР. Организация объединяет более 80 стран. Цель МОЗМ — разработка общих вопросов законодательной метрологии, в том числе установление классов точности средств измерения; обеспечение единообразия определения типов, образцов и систем измерительных приборов; рекомендации по их испытаниям для унификации метрологических характеристик, порядок проверки и калибровки средств измерений; гармонизация проверочной аппаратуры, методов сличения, проверок и аттестация эталонных, образцовых и рабочих измерительных приборов; выработка оптимальных форм организации метрологических служб и обеспечение единства государственных предписаний по их ведению; установление единых принципов подготовки кадров в области метрологии.

НА 4-й Международной конференции МОЗМ в 1972 г. Ее цели были дополнены более обобщенной формулировкой, отражающей суть основных задач международного сотрудничества. На последующих конференциях задачи дополнялись и соответствии с развитием сертификации, а также стандартизации систем управления качеством на основе международных стандартов ИСО серии 900.

Высший руководящий орган МОЗМ — Международная конференция законодательной метрологии, которая созывается раз в четыре года. Решения МОЗМ носят рекомендационный характер и лишь морально обязывают страны внедрить их.

Россию в МОЗМ представляют Госстандарт РФ, а также 12 министерств и ведомств. Участие в МОЗМ дает возможность активно влиять на содержание принимаемых документов, добиваясь их соответствия российским метрологическим стандартам, позволяет совершенствовать метрологическую работу в стране, гармонизировать ее с международными правилами и нормами, что необходимо для вхождения в ВТО.

Особо следует отметить деятельность МОЗМ по сертификации средств измерений. Сертификат МОЗМ — это документ, подтверждающий соответствие средства измерений определенной Международной рекомендации (МР) МОЗМ. МР содержит технические требования, описание процедуры испытаний и форму отчета по испытаниям. Сертификат МОЗМ дает гарантию изготовленным средствам измерения в том, что изделие соответствует международным требованиям, которые признаются большинством государств мира.

5. Основные Международные нормативные документы по метрологии Для реализации на практике единства измерений в международном масштабе необходимы соответствующие нормативные документы, устанавливающие рекомендации, позволяющие обеспечить единство измерений, и введенные в национальные системы нормы и правила в области метрологии. Такие нормативные документы разработаны и разрабатываются по мере возникновения новых потребностей международными организациями. Международные нормативные документы по содержанию и области применения охватывают четыре составляющей метрологической практики:

· Терминологию в области метрологии;

· Единицы величин, их наименование, обозначение и определение;

· Требования к метрологическим характеристикам средств измерений;

· Способы выражения погрешностей, результатов измерений величин;

В области терминологии важнейшим документом является Международный словарь основных и общих терминов в метрологии (второе издание в 1993 г.). В подготовке словаря принимали участие специалисты, назначенные семью международными организациями, в число которых входят ИСО, МЭК, МОЗМ, МБМВ. Публикует словарь ИСО, который и принадлежит (конкретно Метрологической группе) идея его создания. Цель словаря — установить приемлемые для широких кругов термины с описанием отражаемых ими понятий. Словарь содержит шесть разделов: Величины и единицы; Характеристики средств измерений; Эталоны. Кроме этого общего словаря издается Словарь по законодательной метрологии, в котором освещается деятельность государственных метрологических служб в различных странах мира. Издает этот словарь Международная организация законодательной метрологии.

В области единиц величин главным документом является Международная система единиц СИ, принятая в 1960 г. На 9 Генеральной конференции по мерам и весам. В последующий период эта система единиц СИ — эта основа унификации применяемых единиц измерения для обеспечения единства измерений. С развитием научно-технического прогресса повышаются требования к степени точности измерений национальных эталонов. А это, в конечном счете, достигается пересмотром трактовки основных и производных единиц СИ, реализацией их на более высоком уровне точности. Придавая особую значимость систематизации всех материалов по совершенствованию Международной системе единиц. Международное бюро мер и весов опубликовало сборник «Международная система единиц СИ», который расценивается как важнейший основополагающий международный нормативный документ по метрологии. С 1970 г. Вышло шесть изданий этого документа на французском языке, а также осуществлен перевод, правда, не официально, на английском языке.

Величинами и единицами в области метрологии занимаются и крупнейшие международные организации — ИСО и МЭК. ИСО/ТК12 «Величины, единицы, обозначения, переводные множители» занимается унификацией наименований и обозначений физических единиц, результатом чего являются международные стандарты. Так, международные стандарты ИСО 1000 «Единицы СИ и рекомендации по использованию их дольных и кратных и других единиц» и ИСО 31 «Величины и единицы» являются основополагающими международными нормативными документами по унификации величин и единиц, широко применяемых в научных и технических областях.

Технический комитет МЭК/ТК12 «Величины, единицы и их обозначения» разработал Публикацию 27 «Буквенные обозначения, применяемые в электронике» применительно к дальней связи и электронике, логарифмическим единицам и величинам, вращающимся машинам. Это основополагающий международный нормативный документ для унификации обозначений единиц и величин в электротехнике и электронике.

Указанные международные документы были использованы при создании проекта российского государственного стандарта «ГСИ. Физические величины и их единицы», который решено применять в качестве межгосударственного в рамках СНГ.

К международным документам, содержащим требования к метрологическим характеристикам средств измерений, относятся:

· Спецификации на эталоны;

· Положение о Международной температурной шкале 1990 г. (МТШ-90);

· Международные рекомендации МОЗМ, международные стандарты ИСО и МЭК на технические требования к средствам измерений и методам их поверки.

В области способов выражения погрешностей измерений разработаны рекомендации МБЗМ и МКМВ, на основе которых с участием представителя МЭК, ИСО, МОЗМ опубликован документ «Руководство для выражения неопределенности в измерениях», предназначенный для использования в практике метрологических служб.

Известно, что обработка результатов измерений во всех странах проводится с использованием аппарата теории вероятностей и математической статистики, при этом погрешности подразделяются на случайные и систематические. Однако оценки погрешностей, значения и формирование доверительных интервалов вероятностей, применяемых на практике в метрологических лабораториях разных стран, различаются между собой. Особые затруднения возникли у МБМВ при проведении сличения эталонов, так как, оказалось, трудно сравнить их результаты между собой и с требованиями международных спецификаций и стандартов. Это и стимулировало указанное выше направление деятельности международных организаций.

Некоторые отечественные специалисты в области метрологии считают нецелесообразным применение данного Руководства в России, мотивируя это ошибочным утверждением, что «неопределенность занимает не зависимое положение от погрешности измерений», хотя толкование этого термина базируется на термине «стандартное отклонение». Тем не менее, следует учитывать широкое применение понятия «неопределенность измерений» в зарубежной метрологической практике и принятие толкования его Руководством, что необходимо для взаимопонимания в международном сотрудничестве по метрологии: «неопределенность измерений — это параметр, характеризующий рассеяние результатов измерений в серии вследствие влияния случайных и не исключенных систематических погрешностей в виде оценок средней квадратической погрешности измерений или доверительных границ погрешности измерений».

6.

Заключение

Таким образом, измерения являются важнейшим инструментом познания объектов и явлений окружающего мира и играют огромную роль в развитии народного хозяйства.

Выделяются три функции измерений:

1) учет продукции народного хозяйства, исчисляющейся по массе, длине, объему, расходу, мощности, энергии.

2) измерения, проводимые для контроля и регулирования технологических процессов и для обеспечения нормального функционирования транспорта и связи.

3) измерения физических величин, технических параметров, состава и свойств веществ, проводимые при научных исследованиях, испытаниях и контроле продукции в различных отраслях народного хозяйства.

Повышение качества измерений и успешное внедрение новых методов измерений зависят от уровня метрологии как науки.

7. Список использованной литературы

1) И. М. Лифиц «Основы стандартизации, метрологии и сертификации». Москва 2000 г.

2) А. Н. Брянский «Основы метрологии» 1997 г.

3) А. Д. Никифоров, Т. А. Бакиев «Метрология, стандартизация и сертификация» Высшая школа, Москва 2002 г.

4) Г. Д. Крылова «Основы стандартизации, сертификации, метрологии». Москва 2000 г.

5) А. М. Сергеев «Метрология», Москва, Логос 2000 г.