Метрология и контроль качества в строительстве

Ю.В. Попков,

А.А. КовАЛЕНКО

Виды занятий и формы контроля знаний

Виды занятий, формы контроля знаний	Дневная форма обучения
Курс
Семестр
Лекции, час
Лабораторные работы, часов (недели)	16 (1 – 16)
Всего аудиторных часов
Зачёт (семестр)

3. Тематический план лекционного курса

Наименование разделов и тем лекций, их содержание	Кол-во часов
Раздел 1. Метрология – наука об измерениях. Международная система единиц физических величин
Лекция 1. Основы метрологии 1.1. Предмет и задачи метрологии 1.2. Основные метрологические параметры и термины
Лекция 2. Международная система единиц физических величин и передача из размеров от эталонов рабочим средствам измерений 1.1. Установление международной системы единиц СИ 1.2. Основные и дополнительные единицы 1.3. Производные и внесистемные единицы 1.4. Кратные и дольные единицы 1.5. Эталоны единиц физических величин 1.6. Передача размеров единиц физических единиц 1.7. Поверка и калибровка средств измерений
Лекция 3. Погрешности измерений 3.1. Классификация погрешностей измерений. Правила округления результатов измерений 3.2. Систематические погрешности. Способы их обнаружения и устранения 3.3. Случайные погрешности измерений 3.4. Обработка результатов измерений, содержащих случайные погрешности 3.5. Критерии оценки грубых погрешностей (промахов) 3.6. Суммирование погрешностей измерений. Оценка результатов косвенных измерений 3.7. Выбор средств измерений
Раздел 2. Контроль качества конструкций и материалов
Лекция 4. Система конроля качества. Виды и методы контроля 4.1. Показатели качества. Службы производственного контроля 4.2. Методы контроля качества материалов по контрольным образцам 4.3. Методы дефектоскопии конструкций и соединений
Лекция 5. Неразрушающие методы контроля 5.1. Классификация неразрушающих методов испытаний 5.2. Механические методы 5.3. Физические методы 5.4. Комплексные методы
Раздел 3. Методы и средства испытаний конструкций статической нагрузкой
Лекция 6. Способы нагружения конструкций при статических испытаниях. Испытания строительных конструкций на моделях 6.1. Цель и задачи испытаний статической нагрузкой. Отбор конструкций для испытаний 6.2. Программа испытаний 6.3. Способы нагружения образцов. Грузы и испытательное обо-рудование 6.4. Проведение испытаний 6.5. Критерии оценки результатов испытаний статической нагрузкой 6.6. Основы моделирования строительных конструкций
Лекция 7. Измерительные приборы для статических испытаний конструкций 7.1. Назначение и виды приборов 7.2. Приборы для измерений линейно-угловых перемещений 7.3. Тензометры 7.4. Тензорезисторы
Раздел 4. Методы и средства испытаний конструкций динамической нагрузкой
Лекция 8. Динамические нагрузки и характеристики колебаний конструкций. Механические приборы для измерений параметов динамической работы конструкций 8.1. Цель и задачи испытаний динамической нагрузкой 8.2. Виды динамических нагрузок и характеристики колебаний 8.3. Теоретические основы и классификация средств измерений параметров динамической работы конструкции 8.4. Механические приборы для измерений виброперемещений, частот колебаний и регистрации виброграмм
Лекция 9. Оптические приборы, первичные вибропреобразователы для измерений параметров динамической работы конструкций. Оценка результатов динамических испытаний. 9.1. Оптические приборы 9.2. Вибропреобразователи и регистрирующая аппаратура 9.3. Способы нагружения и принципы размещения измерительных приборов 9.4. Оценка состояний конструкций по результатам динамических испытаний

Итого: 16 часов

4. Тематический план лабораторных занятий

Наименование лабораторных занятий, их содержание	Кол-во часов
Лабораторная работа №1. Определение прочности бетона методами неразрушающего контроля.
Лабораторная работа №2. Определение модуля упругости бетона.
Лабораторная работа №3. Ультразвуковая дефектоскопия бетона.
Лабораторная работа №4. Определение толщины защитного слоя бетона и диаметра арматуры.
Лабораторная работа №5. Измерение усилия предварительного натяжения арматуры.
Лабораторная работа №6. Статические испытания модели стальной фермы.
Лабораторная работа №7. Построение графиков градуировочных зависимостей «R - fc».
Итого:	16 часов

5. Рейтинговая система контроля успешности обучения студентов

Суть рейтингового контроля заключается в том, что учебная деятельность каждого студента по всем ее видам и на всех ее этапах оценивается в баллах, которые по определенным правилам объединяются в суммарный показатель – рейтинг студента.

Рейтинговая система разработана в соответствии с Положением о рейтинговой системе контроля успешности обучения студентов в ПГУ, одобренном 25 марта 2005г. и утвержденном приказом №123 от 3 мая 2005г.

Рейтинг студентов по дисциплине «Метрология и контроль качества в строительстве» определяется суммой баллов, заработанных студентом. Успешность изучения дисциплины слагается из следующих критериев:

-отношение к изучению дисциплины (отсутствие пропусков учебных занятий без уважительных причин, добросовестность отношения, своевременность выполнения лабораторных работ. Добросовестное отношение студента оценивается в 250 баллов, в том числе 50 баллов за 100%-ное посещение лекций, 50 балов за 100%-ное посещение лабораторных занятий и 150 баллов за активную работу на них, своевременность выполнения работ;

- уровень знаний и умений (устанавливается на лабораторных занятиях по результатам тестирования). Наивысшая оценка по результатам тестирования составляет 250 баллов. Изучение теоретического курса считается успешным, если количество набранных при тестировании баллов составляет 200 и более. Наивысшая оценка по каждой лабораторной работе составляет 100 баллов. Выполнение лабораторных работ считается успешным, если студент выполняет задание каждой контрольной работы на 75% и более;

- творческая активность (предполагается участие в Республиканском конкурсе студенческих научных работ по дисциплине, в студенческих конференциях, наличие научных публикаций). Наивысшая оценка за творческую активность составляет 1000 баллов. Конкретная оценка в зависимости от уровня творческих достижений устанавливается преподавателем;

-результаты итогового контроля (зачёт). Зачёт включает 2 вопроса. Наивысшая оценка – 700 баллов, в том числе 350 баллов за ответ на каждый вопрос.

Сумма баллов, заработанных студентом в течение семестра и на зачёте, образует рейтинг обучения по дисциплине «Метрология и контроль качества в строительстве». Изучение дисциплины считается успешным, если рейтинг составляет 600 баллов и более.

Перевод рейтинга обучения студента в официальную систему оценок осуществляется согласно следующей шкале перевода (рейтинг-лист):

 

0£ R <300	300£ R <500	500£ R <600	600£ R <650	650£ R <700
700£ R <800	800£ R <850	850£ R <950	950£ R <975	R ³975

 

 

 

 

КУРС ЛЕКЦИЙ

 

РАЗДЕЛ 1.

МЕТРОЛОГИЯ – НАУКА ОБ ИЗМЕРЕНИЯХ. Международная система единиц физическИХ величин

 

ЛЕКЦИЯ 1. ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИИ

Предмет и задачи метрологии

 

Метрология — наука об измерениях, об обеспечении их единства, о методах и средствах достижения требуемой точности. Метрология является теоретической основой измерительной техники.

Для выполнения измерений используется измерительная тех­ника, начиная от простейших измерительных средств и кончая сложными измерительными комплексами, позволяющими измерять физические величины с наивысшей точностью.

Точные измерения неоднократно позволяли делать фундаментальные открытия. Повышение точности, расширение диапазонов измерений, повышение быстродействия измерительной аппаратуры позволяют измерять то, что ранее было неизмеримо, и стимулировать появление и развитие новых направлений в науке и технике. В свою очередь, решение научных проблем часто открывает новые пути совершенствования измерений. Оценивая роль метрологии в научно-техническом прогрессе, можно сказать, что чем крупнее научная и техническая проблема, тем большую роль в ее решении играет метрология.

В строительстве, начиная с производства строительных мате­риалов и кончая возведением зданий и сооружений, используются измерения различных видов. Измеряют массу и плотность, силу и давление, температуру, параметры электрического тока и другие физические величины. Для измерения основных физических величин используют стандартные измерительные средства с известными метрологическими характеристиками и отработанной организацией поверочных работ. Применяемые измерительные средства имеют, как правило, некоторый запас по точности, т. е. погрешность измерения в 5... 10, а иногда в 20...30 раз меньше, чем заданный допуск на измеряемый параметр.

При определении наиболее ответственных функциональных параметров, например прочности бетона при разрушении контрольных кубов, учитываются возможные отклонения от значений, полученных при испытании.

Область технологического рассеивания результатов здесь изу­чена хорошо.

Погрешность стандартного измерительного средства (пресса) ничтожно мала по сравнению с рассеиванием, связанным с нео­днородностью материала, и не учитывается при расчете гаранти­рованной прочности.

 

1.2. Основные метрологические параметры и термины.

 

Физическая величина.

 

Термин — слово, имеющее специализированное точно ограниченное научное значение. При этом в разных отраслях один и тот же термин может иметь различные значения. Поскольку метрология граничит со всеми отраслями, вопросам терминологии уделяется особое внимание. Установление единства понимания и толкования наиболее общих терминов позволяет избежать ошибок и искажений терминологического характера.

Физическая величина — свойство, общее в качественном отно­шении для многих физических объектов (физических систем, их состояний и происходящих в них процессов), но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта. Так, все физические тела имеют массу, длину, температуру, но у каждого из них размеры этих физических величин различны. Часто термином «величина» пытаются выразить размер или значение физической величины. Например, говорят: «величина давления», «ве­личина скорости», что, конечно, неправильно.

Следует понимать также, что термин «величина» применим только в отношении тех свойств, которые можно оценить количественно. Вместе с тем термин «физическая величина» шире, чем термин «измеряемая величина». В настоящее время под измеряемой величиной понимается параметр или функционал параметра модели объекта измерений, отражающий то его свойство, количественную оценку которого необходимо получить в результате измерения. Измеряемая величина всегда имеет размерность определенной физической величины, но представляет собой не­которую ее конкретизацию, обусловленную поставленной целью измерения.

Единица физической величины — размер физической величины, которому по определению придано значение, равное единице. Единица физической величины — такое ее значение, которое принимают за основание для сравнения с ним физических вели­чин того же рода при их количественной оценке.

При количественной оценке той или другой физической величины следует употреблять термин «размер». Например: размер давления, размер скорости.

Значение физической величины — выражение размера физической величины в виде некоторого числа принятых для ее единиц. Отвлеченное число, входящее в значение величины, называется числовым значением.

 

Дополнительные единицы СИ

Величина	Единица измерения	Обозначение
русское	международное
Плоский угол	Радиан	рад	rad
Телесный угол	Стерадиан	ср	sr

Радиан — угол между двумя радиусами окружности, дуга меж­ду которыми по длине равна радиусу. Один радиан составляет 57° 17'44,8".

Стерадиан — телесный угол, вершина которого расположена в центре сферы и который вырезает на сфере поверхность, пло­щадь которой равна площади квадрата со стороной, по длине рав­ной радиусу сферы.

Измеряют телесные углы путем определения плоских углов и проведения дополнительных расчетов по формуле:

 

,

(2.1)

 

где — телесный угол; — плоский угол при вершине кону­са, образованного внутри сферы данным телесным углом.

Телесному углу 1 ср соответствует плоский угол, равный 65° 32'; углу ср — плоский угол, равный 120°; углу 2 ср — плоский угол, равный 180°.

Дополнительные единицы СИ использованы для образования единиц угловой скорости, углового ускорения и некоторых дру­гих величин.

На практике плоские углы измеряют, как правило, в угловых градусах, минутах, секундах, которые разрешено использовать наряду с единицами СИ.

 

Наравне с единицами СИ

Величина	Единица измерения	Обозна­чение	Соотношение с единицей СИ
Масса	Тонна Атомная еди­ница массы	т а.е.м.	10^3 кг 1,66057 ∙10^-27 кг (приблизительно)
Время	Минута Час Сутки	мин ч сут	60 с 3600 с 86 400 с
Плоский угол	Градус   Минута   Секунда	º ' "	( /180) рад = 1,745329·10^-2 рад ( /10 800) рад = 2,908882· 10^-4рад ( /648 000) рад = = 4,848137 ·10^-6рад
Объем	Литр	л	10^-3 м^3
Длина	Астрономиче­ская единица Световой год   Парсек	а.е.   св. год   ПК	1,45598∙10^11м (приблизительно) 9,4605∙10^15м (приблизительно) 3,0857∙10^16 м (приблизительно)
Оптическая сила	Диоптрия	дптр	1м^-1
Площадь	Гектар	га	10000 м^2
Энергия	Электрон-вольт	э·В	1,60219∙10^-19Дж (приблизительно)
Полная мощность	Вольт-ампер	В·А	—
Реактивная мощность	Вар	вар	—

Кратные и дольные единицы

Наиболее прогрессивным способом образования кратных и дольных единиц является принятая в метрической системе мер десятичная кратность между большими и меньшими единицами. Десятичные кратные и дольные единицы от единиц СИ обра­зуются путем присоединения приставок, взятых из латинского, греческого и датского языков. Множители и приставки для обра­зования десятичных кратных и дольных единиц в СИ и их обозна­чения приведены в табл. 2.6.

 

 

Таблица 2.6

Множители и приставки для образования

Значения функции Лапласа

0,0	0,0000	1,0	0,3413	2,0	0,4772	3,0	0,4986
0,1		1,1		2,1		3,5
0,2		1,2		2,2		4,0
0,3		1,3		2,3			0,5
0,4		1,4		2,4
0,5		1,5		2,5
0,6		1,6		2,6
0,7		1,7		2,7
0,8		1,8		2,8
0,9		1,9		2,9

 

В интервале погрешность находится с вероятностью ≈ 0,95 (0,4772·2), в интервале — с вероятностью 0,9973, т.е. вероятность того, что случайная по­грешность не выйдет за пределы , составляет 0,9973, или 99,73 %. На практике с учетом интервала часто указывают предельную погрешность для некоторых средств измерений. В ряде случаев для средства измерения указывают среднее квадратическое отклоне­ние случайной погрешности, а доверительную вероятность выби­рают в зависимости от конкретных условий.

В производственной практике часто считается необходимым выполнение следующего условия: допустимое предельное откло­нение от заданного номинального размера должно быть не мень­ше интервала . В этом случае в среднем только одно из 370 изделий будет бракованным.

Область технологического рассеивания какого-либо размера (па­раметра) изделия, как правило, подчиняется нормальному зако­ну, и периодически определяемое среднее квадратическое откло­нение является показателем изменений в технологическом цикле.

Значения функции Стьюдента

для интервалов t=2...3,5 при числе измерений n от 2 до 20

 

 

п	Коэффициент t	п	Коэффициент t
2,0	2,5	3,0	3,5	2,0	2,5	3,0	3,5
2	0,705	0,758	0,795	0,823		0,929	0,970	0,988	0,995
	0,816	0,870	0,905	0,928		0,931	0,972	0,989	0,996
	0,861	0,912	0,942	0,961		0,933	0,974	0,990	0,996
	0,884	0,933	0,960	0,975		0,935	0,974	0,990	0,996
	0,898	0,946	0,970	0,983		0,936	0,975	0,991	0,997
	0,908	0,953	0,976	0,987		0,937	0,976	0,992	0,997
	0,914	0,959	0,980	0,990		0,938	0,977	0,992	0,997
	0,919	0,963	0,983	0,992		0,939	0,978	0,992	0,997
	0,923	0,966	0,985	0,993		0,940	0,978	0,993	0,997
	0,927	0,969	0,987	0,994	со	0,955	0,988	0,997	0,9995

3.5. Критерии оценки грубых погрешностей (промахов)

При однократных измерениях обнаружить грубую погрешность не всегда удается. При многократных измерениях для их обнару­жения используют статистические критерии. При этом задаются вероятностью (уровнем значимости) того, что сомни­тельный результат действительно может иметь место в данной со­вокупности результатов измерений.

При числе наблюдений используют, как правило, кри­терий трех сигм (критерий Райта). По этому критерию промахом считается результат наблюдения который отличается от среднего более чем на , т.е. . Вероятность возникнове­ния такого результата (1 - 0,9973).

При малом числе наблюдений применяют критерий Романовского. При этом вычисляют отношение и сравнивают его с критерием , зависящим от заданного уровня зна­чимости и числа наблюдений (табл. 3.4). При результат считается промахом и отбрасывается.

Таблица 3.4

Значения критерия Романовского

Выбор средств измерений

Учет всего комплекса метрологических характеристик необхо­дим только при измерениях высокой точности, а также при про­ектировании сложных измерительных систем. В большинстве про­изводственных отраслей, в том числе в строительстве, использу­ют рабочие средства измерений, метрологические характеристи­ки которых нормированы на основе классов точности.

Класс точности — обобщенная характеристика средств изме­рений определенного типа, позволяющая судить о том, в каком диапазоне находится суммарная погрешность измерений. Совокуп­ность метрологических характеристик, определяющих класс точ­ности, отражается в стандартах или технических условиях.

Средствам измерений с несколькими диапазонами измерений одной и той же физической величины или предназначенным для измерений разных физических величин могут быть присвоены различные классы точности для каждого диапазона или каждой измеряемой величины.

Обозначения классов точности наносятся на циферблаты, щит­ки и корпуса средств измерений. При этом в эксплуатационной документации на средства измерений, содержащей обозначение класса точности, должна быть ссылка на стандарт или техниче­ские условия, в которых установлен класс точности для этого типа средств измерений.

Обозначения могут иметь форму заглавных букв латинского алфавита или римских цифр с добавлением условных знаков. Смысл таких обозначений раскрывается в нормативно-технической до­кументации. Если же класс точности обозначается арабскими циф­рами с добавлением какого-либо знака, то эти цифры непосред­ственно оценивают погрешность измерения.

Для выражения допускаемых основных погрешностей при их нормировании и оценке используют различные способы, в зави­симости от того, какой из них наиболее соответствует характеру средства измерений. Например, для гирь, штангенинструмента, концевых мер длины указывают значения абсолютных допуска­емых погрешностей . При этом класс точности обозначается од­ной арабской цифрой (порядковым номером): 0; 1; 2. Наимень­шие погрешности соответствуют классу 0. Значения этих погреш­ностей для разных номинальных значений мер указаны в таблицах стандартов.

Если нормируется допустимая относительная погрешность , то класс точности обозначается в виде 1,0, где 1,0 — значение допустимой предельной относительной погрешности в процентах от измеренного значения. Например, если при выполнении изме­рения прибором, имеющим на щитке обозначение 1,5 получен результат 200, то абсолютная погрешность не превышает значе­ния 200 ∙ 0,015 = 3 и измеренное значение находится в интервале 200 ±3. Для многих приборов, например вольтметров, ампермет­ров, нормируют значение приведенной погрешности , измеря­емой в процентах:

где — нормирующее значение, в качестве которого прини­мается, как правило, значение верхнего предела измерений.

Класс точности при этом обозначается числом из того же ряда, что и при нормировании относительной погрешности, но допол­нительного значка при этом нет. Например, если вольтметр клас­са 1,5 с диапазоном измерений от 0 до 250 В показывает напряже­ние 36 В, то абсолютная погрешность измерения, В, составит: , а относительная погрешность измерения, %, составит: . Для приборов с нормируемой при­веденной погрешностью абсолютная погрешность не зависит от значения измеряемой величины, а относительная погрешность увеличивается с уменьшением значения измеряемой величины. Значение абсолютной погрешности можно снизить, если исполь­зовать прибор того же класса точности, но с меньшим диапазо­ном измерений.

Шкалы некоторых приборов градуируют в миллиметрах, абсо­лютная погрешность при этом выражается также в единицах дли­ны. Если для такого прибора нормируется значение приведенной погрешности, то класс точности прибора обозначается в виде 1,0, где 1,0 — значение приведенной погрешности, выраженное в про­центах.

Выбор средств измерений для конкретных измерительных це­лей определяется многими факторами. Задача выбора может быть как очень простой, так и достаточно сложной, когда требуется проверка соответствия свойств средства измерения предъявляемым требованиям по быстродействию, надежности, степени защищен­ности от определенных воздействий и т. п. Но главным требовани­ем является, как правило, обеспечение необходимой точности из­мерений. Для обоснования этого требования необходимо знать цель измерения. Таких целей две. Они имеют следующие принципиаль­ные отличия:

• определение действительного размера измеряемой величины в заданных единицах;

• определение соответствия измеряемой величины предписан­ному (номинальному) размеру, для которого заданы допустимые предельные отклонения.

В первом случае измеряемой величине присваивается размер, достоверность которого полностью определяется погрешностью, имевшей место в момент измерения. Допустимая погрешность на­значается исходя из конкретных задач определения размера. На­пример, при ручной доводке детали до заданного геометрического размера рабочий контролирует этот размер с помощью штанген­циркуля и прекращает доводку при полном совпадении штрихов, соответствующих заданному размеру. Выбор штангенциркуля обус­ловлен тем, что предельная погрешность измерения меньше или равна заданному допуску. Другой пример: при отчуждении товаров в единицах массы, объема или длины допустимое предельное откло­нение от номинального размера устанавливается соглашением сто­рон или в законодательном порядке. Предельная погрешность изме­рительного устройства для «отмеривания» товара должна быть мень­ше или равна заданному допустимому отклонению. Заметим, что здесь практически совпадают понятия «допускаемая погрешность измерения» и «допускаемое отклонение от размера величины».

Во втором случае с помощью измерения проверяют, находит­ся ли размер измеряемой величины в заданном интервале (в поле допуска), например при приемочном контроле изделий по гео­метрическим размерам. При этом изменение (исправление) раз­мера в процессе измерения невозможно. Результат измерения используется только для определения пригодности. При этом по­грешность измерения влияет на окончательные результаты при­емки («годен» или «брак») только тех изделий, фактические раз­меры которых находятся близко к границам поля допуска. Увели­чение погрешности измерения увеличивает вероятность того, что часть изделий будет неправильно принята (ошибка 1-го рода), а часть изделия – неправильно забракована (ошибка 2-го рода).

На рис. 3.7 показано влияние погрешности измерения на резуль­таты контроля при размерах изделий, близких к границам поля допуска. Если размер изделия находится в поле допуска на рассто­янии от границы, но при измерении имела место погрешность , то изделие будет неправильно забраковано. Аналогично при — бракованное изделие будет неправильно принято.

Влияние погрешности измерения на результаты контроля (раз­браковки) оценивается следующими параметрами:

т — число деталей в процентах от общего числа, имеющих отклонения за обе границы допуска и принятых в число годных;

п — число деталей в процентах от общего числа, имеющих от­клонение в пределах допуска и неправильно забракованных;

С — вероятностная предельная величина выхода размера за каж­дую границу допуска у неправильно принятых изделий.

 

Рис. 3.7. Влияние погрешности измерения на результаты контроля:

— область технологического рассеивания размеров изделий; — предель­ная погрешность измерения; IT — допуск на контролируемый размер; — погрешности изготовления; — погрешности измерения

 

Для практического применения построены графики, позволя­ющие определять параметры разбраковки т, п, С в зависимости от законов распределения и числовых значений погрешностей измерения и изготовления. Для использования графиков предва­рительно вычисляют следующие параметры:

• относительную погрешность измерения (в процентах):

 

;

 

• среднее квадратическое отклонение погрешности измерения:

 

 

• среднее квадратическое относительной погрешности измерения:

 

• среднее квадратическое отклонение технологического рассе­ивания размеров изделий:

 

 

Пример. Определить результаты разбраковки. Дано: 1Т= 20 мм;

Вычисляем необходимые параметры:

 

 

 

 

Затем для по графикам находим:

 

 

В рассмотренном примере предельная погрешность измерения составляет 30 % от заданного допуска. При этом получены вполне приемлемые для производственной практики значения парамет­ров т, п, С. Увеличение предельной погрешности до 50 % от до­пуска в данном случае приведет к увеличению параметров т и п до значений соответственно 1,2 и 6,4% (условно назовем их не­приемлемыми). Исходя из приемлемости указанных параметров. Как правило, и осуществляется выбор средств измерений. При линейно-угловых измерениях допустимая предельная погрешность измерений принимается в диапазоне 20...35% от заданного до­пуска на измеряемый размер, а при арбитражной перепроверке принятых изделий предельная погрешность измерения должна составлять не более 30 % от предельной погрешности, имевшей место при первичной разбраковке.

Если недопустимо попадание бракованных изделий в число принятых, то прибегают к производственному допуску, уменьшая размер заданного допуска на величину предельной погреш­ности измерения или на удвоенную величину параметра С.

Введение производственных допусков, так же как и выбор ра­бочих средств измерений для разбраковки, необходимо осуществ­лять на основе технико-экономических расчетов. Иногда более эко­номичным оказывается использование для разбраковки простоте и надежного средства измерений с большой предельной погреш­ностью, но с перепроверкой забракованных изделий более точ­ным средством измерений или путем повторных многократных измерений.

Если область технологического рассеивания размеров изделий практически совпадает с заданным допуском, то приемочный контроль используют для обнаружения возникших нарушений в технологическом цикле. В этом случае все первоначально забрако­ванные изделия подвергают повторному, более тщательному, кон­тролю, и если брак подтверждается, то это свидетельствует о воз­никших нарушениях в технологическом цикле.

Особое внимание уделяется выбору разрядных эталонных средств измерений, используемых при поверочных работах. Если поверяемое средство измерений предназначено для применения без поправок, то в ходе поверки определяют, не выходят ли его погрешности за установленные (допускаемые) пределы. В этой случае результаты поверки можно охарактеризовать параметрами аналогичными рассмотренному случаю разбраковки изделий, и вероятность ошибок 1-го и 2-го рода зависит от отношения по­грешностей поверяемого и используемого для поверки средств измерений. Данное отношение для различных видов измерений и различных ступеней поверочных схем колеблется от 1:10 до 1:3 и принимается с учетом всего комплекса метрологических характе­ристик используемых эталонных средств измерений.

Контрольные вопросы для самопроверки.

 

1. Что такое физическая величина?

2. Сформулируйте понятие единицы и значение физической величины.

3. Понятие измерений и их виды.

4. Понятие о точном измерении.

5. В чем состоит назначение эталона единицы физической величины?

6. В чем заключается поверка средств измерений?

7. Назовите основные единицы системы СИ.

8. Назовите производные единицы системы СИ, используемые при расчетах строительных конструкций.

9. Изобразите принцип построения поверочных схем.

10. В чем заключается калибровка средств измерений?

11. Понятие случайной погрешности.

12. Понятие систематической погрешности.

13. В чем заключается суммирование погрешностей измерений?

14. Что означает понятие о классе точности средств измерений?

15. В чем состоит задача выбора средств измерений?

РАЗДЕЛ 2.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА КОНСТРУКЦИЙ И МАТЕРИАЛОВ.

 

ЛЕКЦИЯ 4. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА. ВИДЫ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

Механические методы.

Метод определения прочности путем измерения пластической деформации основан на зависимости между пределом прочности материала и размерами отпечатка на поверхности элемента, полученного при вдавливании индентора статическим или динамическим воздействием.

При статическом загружении возрастающая нагрузка на индентор прикладывается плавно. При динамическом загружении применяется метод ударного вдавливания стального шарика или диска. Эти методы детально разработаны в технологии металлов для определения временного сопротивления стали по ее, твердости по Бринеллю, Роквеллу или Виккерсу (рис. 5.2).