Автоматизированные системы метрологического обеспечения.

Автоматизированные системы метрологического обеспечения.

Под метрологическим обеспечением понимается область деятельности, охватывающая теорию, методы, средства и правила обеспечения единства и точности измерений контроля и испытаний с целью достижения высокой эффективности производства и эксплуатации технических объектов.

Метрологическое обеспечение базируется на трех подсистемах:

1) Правовая – к ней относятся законодательные акты направленные на обеспечения единства измерений.

2) Техническая – в нее входят частные эталоны единиц и шкал, военные эталоны, рабочие эталоны, системы стандартных образцов состава и свойств веществ и материала, система стандартных справочных данных о константах и свойствах веществ и материалов, средства испытаний, поверок, специальных помещений необходимых для обеспечения единства измерений.

3) Организационная – входят в нее метрологические службы, государственные метрологические службы и метрологические службы юридических лиц.

 

Государственная метрологическая служба.

Основными задачами являются:

1. Установление системы единиц и шкал.
2. Установление основных понятий.
3. Проведение фундаментальных научных исследований с целью создания точных методов и средств воспроизведения физических единиц и шкал.
4. Установление экономически рациональной системы государственных эталонов.
5. Устанавливает общие требования к метрологическим нормативным документам.
6. Осуществляет государственный метрологический контроль и надзор.
7. Проводит аккредитацию метрологических служб.
8. Участвует в международных организациях.

Метрологические службы юридических лиц.

Основные задачи:

ü Анализ состояния с измерениями (необходимость и достаточность измеряемых параметров, наличие средств измерения, наличие рабочих эталонов, возможность автоматизации).

ü Проведение метрологической экспертизы технической документации.

ü Анализ точности технологического процесса и выявление причин брака.

ü Разработка методик измерений.

ü Рациональный выбор СИ.

ü Организация своевременной поверки и калибровки СИ.

Допускаемая погрешность измерений.

Согласно МИ 1317-86 «Результаты и характеристики погрешностей измерений. Формы представления. Способы использования при испытании образцов продукции и контроля их параметров», установлено, что нормы погрешности определяются, исходя из допускаемых вероятностей брака контроля. Аналогично дается определение в ГОСТ 8.051- 81.

Допускаемой погрешностью называется погрешность измерения, которая не должна превышаться при измерениях величины для определения ее наперед заданным значениям. Другими словами допускаемая погрешность устанавливает степень достоверности определения предельных значений измеряемой величины.

Для определения допускаемых погрешностей измерения существует два стандарта:

1) ГОСТ 8.051 – 81 «Погрешности допускаемые при измерении линейных размеров до 500мм.»;

2) ГОСТ 8.549 – 86 «Погрешности допускаемые при измерении линейных размеров до 500мм с не указанными допусками.»

ГОСТ 8.051 – 81.

В этом ГОСТе решены два принципиальных вопроса:

• установление числовых значений допускаемых погрешностей;
• установление правил определение приемочных границ с учетом допускаемых погрешностей измерения.

Значения допускаемых погрешностей.

1) Допускаемые погрешности установлены для 2 – 17 квалитетов. Значения погрешностей приняты как часть допуска (от 20% до 35%), причем для точных квалитетов процентная ставка больше.

2) Найденные по процентным значения, округлены с учетом точности существующих СИ.

3) Установленные значения являются наибольшими их можно увеличивать в двух случаях: а) если это увеличение учитывается введением приемочных границ,

б) если измерения проводятся с целью разбиения на размерные границы.

4) Допускаемая погрешность состоит из случайной и систематической части. Закон распределения случайной не определен и она принята равной . Случайная составляющая не должна превышать 0,6 от допускаемой погрешности.

 

Приемочные границы.

Ø Под приемочными границами понимаются значения измеренных размеров при которых деталь считается годной.

Ø Стандартом установлено, что приемочные границы могут совпадать с предельными размерами или могут быть сдвинуты внутрь поля допуска. Первый способ предпочтительней.

Ø При введении производственного допуска, границы смещаются внутрь поля допуска на величину не большую половине допускаемой погрешности.

Ø В стандарте принято положение об арбитражной перепроверки. Погрешность этой перепроверки не должна превышать 30% от допускаемой погрешности. В партии принятых деталей при арбитражной перепроверки могут быть выявлены бракованные изделия, если таких изделий для 2-7 квалитетов до 5%, 8-9 квалитетов до 4%, свыше 10 квалитета до 3% и их размеры выходят за приемочные границы не более чем на половину от допускаемой погрешности, то считается, что требования ГОСТ 8.051 – 81 выполнены.

 

ГОСТ 8.549 – 86.

Необходимость этого ГОСТа определена следующим:

1) Наличием ГОСТ 2567 – 83, который устанавливает допуски для свободных размеров.

2) Допускаемые погрешности по ГОСТ 8.051 – 81 для грубых квалитетов не позволяет использовать простейшие СИ. Что противоречит существующей практике.

Принцип построения ГОСТа 8.549 аналогичен с построением ГОСТа 8.051, особенностью является следующее:

a) допускаемая погрешность может составлять 50% от допуска;

b) не установлено соотношение между случайной и систематической погрешностями;

c) приемочные границы совпадают с предельными размерами;

d) при арбитражной перепроверки независимо от квалитета в принятой продукции может оказаться дл 7% размеров выходящих за допуск на величину не более половины допускаемой погрешности;

e) в силу ограниченности используемых СИ, в стандарте указаны правила выбора таких СИ с их указанием.

Общие понятия.

Методика выполнения измерений (МВИ) – это совокупность операция и правил выполнения которых обеспечивает получение результатов измерений с известной погрешностью.

 

Приписанная характеристика погрешности измерений – это характеристика погрешности любого результата совокупности измерений, полученного при соблюдении требований и правил данной МВИ.

Это понятие было изложено в МИ 1317 – 86 «ГСИ. Результаты и характеристики погрешностей измерений. Форма представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров».

В МВИ приписанные характеристики погрешности могут указываться в виде:

1) Нормы погрешности, которые устанавливаются как требования к точности измерений, исходя из допускаемых вероятностей брака контроля, вероятностей неверного срабатывания аварийной защиты, допускаемых размеров потерь при управлении и технологическим процессом и других негативных последствий, вызванных погрешностью измерения. Как правило, норма погрешности указывается . Если предполагается, что вероятность нахождения погрешности в указанных пределах близка к единице, то эта вероятность не указывается.

2) Предписанная характеристика погрешности, которая характеризует погрешность любого результата измерений, полученного при использовании определенных типов или экземпляров СИ по определенному алгоритму в оговоренных условиях.

3) Статистические оценки, которые получают в результате эксперимента. Эти оценки относятся к конкретным объектам измерения и условиям, при которых выполнялись эксперименты. Как правило, при использовании статистических оценок указывают доверительную вероятность.

 

Содержание МВИ.

МВИ может быть построена как отдельный документ или как часть другого документа, но при этом содержание остается неизменным.

МВИ содержит следующие разделы:

1. Введение. В нем указывают назначение и область применения МВИ.
2. Требования к погрешности измерения. В нем указывают приписанные характеристики погрешности измерений.
3. Средства измерения и вспомогательные устройства. В этом разделе указывают все необходимые технические устройства, как правило, этот раздел выполняется виде таблицы:

где 1-наименования технического средства, 2- нормативные документы на метрологические характеристики или сами характеристики, 3- примечания, где указывают или измеряемую величину или сведения о поверках и калибровках.

1. Метод измерений. Описывается метод положенный в основу измерения.
2. Требования безопасности и охраны окружающей среды. Как правило, приводят ссылки на нормативные документы.
3. Требования к квалификации оператора.
4. Условия измерений. В этом разделе содержится перечень влияющих величин, их номинальные значения, границы их изменения, а так же требования к объекту измерения.
5. Подготовка к выполнению измерений. В этом разделе описываются подготовительные работы, которые выполняют непосредственно перед измерением (пример: определение влияющих величин, сборку, схемы и т.д.).
6. Выполнение измерений. Описывается последовательность операций, периодичность и число измерений, требования к промежуточным и конечным результатам.
7. Обработка результатов измерений. Указываются алгоритм определения измеряемой величины, требования к протоколу измерения, требования и пользовательский интерфейс при использовании автоматизированных систем обработки результатов измерений.
8. Контроль точности результатов измерений. В данном разделе приводятся сведения о нормативах, методах и средствах проведения первичного и периодического контроля погрешностей результатов по данной МВИ.
9. Оформление результатов измерения. Содержит требования к форме в которой приводятся окончательные результаты измерений.

 

Разработка МВИ.

Для разработки МВИ необходимы исходные данные. К ним относятся: назначение МВИ, требования к погрешности измерений, условия измерений и др.

Разработка измерений включает следующие этапы:

ü Выбор методов и средств измерения.

ü Оценка погрешности измерения.

ü Разработка документа по МВИ.

ü Аттестация МВИ.

ü Стандартизация МВИ.

Автоматизированные системы метрологического обеспечения.

Под метрологическим обеспечением понимается область деятельности, охватывающая теорию, методы, средства и правила обеспечения единства и точности измерений контроля и испытаний с целью достижения высокой эффективности производства и эксплуатации технических объектов.

Метрологическое обеспечение базируется на трех подсистемах:

1) Правовая – к ней относятся законодательные акты направленные на обеспечения единства измерений.

2) Техническая – в нее входят частные эталоны единиц и шкал, военные эталоны, рабочие эталоны, системы стандартных образцов состава и свойств веществ и материала, система стандартных справочных данных о константах и свойствах веществ и материалов, средства испытаний, поверок, специальных помещений необходимых для обеспечения единства измерений.

3) Организационная – входят в нее метрологические службы, государственные метрологические службы и метрологические службы юридических лиц.