Пособие МСС для спец РГТПБР 20313



Министерство образования и науки Российской Федерации

Филиал государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина» в г. Оренбурге

ПОСОБИЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«метрология, стандартизация и сертификация»

Для студентов специальностей

«Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

«Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

Пособие подготовлено старшим преподавателем отделения ОРПЭНМГиГ В.М Крюковым.

Оренбург 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………………………………………………….4

Предмет и задачи дисциплины………………………………………………………………………………4

Роль метрологии, стандартизации и сертификации в обеспечении качества продукции и точности процессов производства…………………………………………………….4

1.Метрология………………………………………………………………………………………………………..6

1.1 Основные понятия, связанные с объектами измерений……………………………………..6

1.1.1 Краткая историческая справка развития метрологии……………………………………..6

1.1.2 Основные понятия и определения………………………………………………………………….8

1.1.3 Количественные и качественные проявления материального мира…………………9

1.1.4 Физическая величина…………………………………………………………………………………..10

1.1.5 Международная система единиц (система СИ)……………………………………………..14

1.1.6 Классификация видов измерения………………………………………………………………….20

1.1.7 Погрешности измерений………………………………………………………………………………28

1.2 Основные понятия, связанные со средствами измерений (СИ)………………………..45

1.2.1 Классификация средств измерений………………………………………………………………45

1.2.2 Эталоны………………………………………………………………………………………………………47

1.2.3 Метрологические показатели средств измерений………………………………………….53

1.2.4 Понятия об испытании и контроле……………………………………………………………….58

1.2.5 Принципы выбора средств измерений………………………………………………………….59

1.2.6 Представление результатов измерения и показателей точности измерений……61

1.3 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ)…………………..66

1.3.1 Правовые основы обеспечения единства измерений………………………………………66

1.3.2 Основные положения закона РФ «Об обеспечении единства измерений»………66

1.3.3. Три составляющих метрологии…………………………………………………………………….68

1.3.4 Организационные, научные и методические основы метрологического обеспечения………………………………………………………………………………………………………….68

1.3.5 Структура и функции метрологической службы…………………………………………….70

1.3.6 Международные метрологические организации…………………………………………….75

1.3.7 Лицензирование деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату СИ……………………………………………………..77

1.3.8 Поверка, калибровка, утверждение типа СИ…………………………………………………78

1.3.9 Государственный метрологический контроль и надзор…………………………………..82

2.Стандартизация………………………………………………………………………………………………….85

2.1 Основы государственной системы стандартизации…………………………………………..85

2.1.1 Краткая историческая справка развития стандартизации………………………………..85

2.1.2 Правовые основы стандартизации…………………………………………………………………87

2

2.1.3 Основные положения системы стандартизации……………………………………………..88

2.1.5 Международные организации по стандартизации………………………………………….92

2.1.6 Гармонизация стандартов……………………………………………………………………………..96

2.2 Научная база стандартизации…………………………………………………………………………..98

2.2.1 Научно — технические принципы и методы стандартизации……………………………98

2.2.2 Определение оптимального уровня унификации и стандартизации……………….101

2.2.3 Категории и виды стандартов……………………………………………………………………….103

2.2.4 Организация работ по стандартизации………………………………………………………….108

2.2.5 Государственный контроль и надзор за соблюдением требований государственных стандартов…………………………………………………………………………………109

3. Сертификация……………………………………………………………………………………………………112

3.1 Сертификация и ее роль в современном обществе…………………………………………….112

3.1.2 Краткая историческая справка развития сертификации………………………………….112

3.1.3 Сущность и содержание сертификации………………………………………………………….116

3.1.3 Основные цели и объекты сертификации……………………………………………………….125

3.1.4 Основные позиции закона «О защите прав потребителей» и закона «О техническом регулировании»…………………………………………………………………………..126

3.1.5 Схемы и системы сертификации……………………………………………………………………130

3.1.6 Органы по сертификации и испытательные лаборатории……………………………….135

3.2. Структуры процессов сертификации……………………………………………………………….138

3.2.1 Принципы, порядок и правила проведения сертификации продукции……………138

3.2.2 Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий………..140

3.2.3 Сертификация услуг……………………………………………………………………………………..146

3.2.4 Сертификация систем качества……………………………………………………………………..149

3

ВВЕДЕНИЕ

Предмет и задачи дисциплины. Курс «Метрология, стандартизация и сертификация» является связывающим звеном между дисциплинами, посвященными теории и практике технологий и оборудования нефтегазового дела.

Взаимосвязанные элементы системы «Метрология, стандартизация и сертификация» позволяют наиболее эффективным образом применять современные технологии, рационально использовать энергетические и сырьевые ресурсы, обеспечивать достижение целей технического регулирования.

Основные причины изучения данной дисциплины:

смена государственного управления экономикой;

изменение системы стандартизации, сертификации и метрологии;

широкое развитие процессов сертификации и аккредитации;

доступ на внешние рынки большого количества отечественных предприятий;

качество продукции как доминирующий фактор конкурентоспособности.

Переход к формированию нового механизма технического регулирования определяется необходимостью сближения с аналогичной международной практикой, поэтому понимание процесса реформирования сферы технического регулирования не может быть полноценным без знания многолетней истории стандартизации, метрологии и оценки соответствия в России и за рубежом.

Роль метрологии, стандартизации и сертификации в обеспечении качества продукции и точности процессов производства. В современной рыночной экономике качество выпускаемой продукции определяет конкурентоспособность предприятия, его жизнеспособность и устойчивое развитие.

Проблема качества является важнейшим фактором повышения уровня жизни, экономической, социальной и экологической безопасности.

Качество – это комплексное понятие, характеризующее эффективность всех сторон деятельности: разработка стратегии, организация производства и управление им, маркетинг и т.п. Важнейшей составляющей всей системы качества является качество продукции.

Международная организация по стандартизации ИСО определяет качество как совокупность и характеристик продукции или услуги, которые придают им способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности.

4

Требования к качеству на международном уровне определены стандартами ИСО 9000. Эти стандарты оказали и оказывают большое влияние на процессы производства, сферу управления и установили четкие требования к системам обеспечения качества, положили начало сертификации систем качества.

Рассматривая триаду метрология, стандартизация и сертификация можно констатировать следующее:

— стандартизация нормирует качество;

— метрология контролирует качество;

— сертификация гарантирует качество.

Каждый из видов деятельности (стандартизация, метрология и сертификация) связан с двумя другими, но все три вида имеют общую часть — качество.

Наиболее очевидная связь между стандартизацией и сертификацией. Если сертификация – это процедура подтверждения соответствия требованиям стандартов, то понятно, что она не имеет смысла без наличия нормативной базы документов, без проведения работ в сфере стандартизации – разработки новых и актуализации действующих стандартов.

Сертификация подразумевает на одном из своих этапов проведение испытаний, а это уже затрагивает сферу метрологии, т.к. испытания всегда подразумевают контрольные и (или) измерительные процедуры. Таким образом метрология напрямую связана с сертификацией.

В свою очередь, многие виды испытаний и методики измерений являются нормативными процедурами, т.е. порядок их проведения и требования к ним отражены в нормативных документах, а большинство средств измерений получили одобрение типа, что по существу является формой подтверждения соответствия. Здесь прослеживается связь между метрологией, стандартизацией и сертификацией.

Проведение конкретных измерений, обеспечение достоверности и единства измерений, создание и поддержание в актуализированном состоянии нормативной базы стандартов и других документов, осуществление сертификации – все это направлено на обеспечение качества продукции, услуг и иных объектов.

Управление качеством направлено на повышение эффективности технологических процессов (регламентов), на создание безопасных условий труда и охрану окружающей среды.

5

Тема 1

1 МЕТРОЛОГИЯ

1.1 Основные понятия, связанные с объектами измерений

1.1.1 Краткая историческая справка развития метрологии

1.1.1.1 Задачи метрологии. Метрология – это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения заданной точности.

Измерения в современном обществе играют важную роль. Они служат не только основой научно-технических знаний, но имеют первостепенное значение для учета материальных ресурсов и планирования, для внутренней и внешней торговли, для обеспечения качества продукции, взаимозаменяемости узлов и деталей и совершенствования технологии, для обеспечения безопасности труда и других видов человеческой деятельности.

Метрология имеет большое значение для прогресса естественных и технических наук, так как повышение точности измерений – одно из средств совершенствования путей познания природы человеком, открытий и практического применения точных знаний.

Для обеспечения научно-технического прогресса метрология должнаопережать в своем развитии другие области науки и техники, так как для каждой из них точные измерения являются одним из основных путей их совершенствования.

Основными задачами метрологии в соответствии с рекомендациями по международной стандартизации (РМГ 29-99) являются:

установление единиц физических величин (ФВ), государственных эталонов и образцовых средств измерений (СИ).

разработка теории, методов и средств измерений и контроля;

обеспечение единства измерений;

разработка методов оценки погрешностей, состояния средств измерения и контроля;

разработка методов передачи единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим средствам измерений.

1.1.1.2 Краткая история развития метрологии. Потребность в измерениях возникла давно, на заре цивилизации примерно 6000 лет до н.э.

В первых документах из Месопотамии и Египта указывается, что система измерения длины базировалась на футе, равном 300 мм (при строительстве пирамид). В Риме фут равнялся 297,1734 мм; в Англии – 304, 799978 мм.

6

Древние вавилоняне установили год, месяц, час. Впоследствии 1/86400 часть среднего обращения Земли вокруг своей оси (суток) получила название секунда.

В Вавилоне во II веке до н.э. время измерялось в минах. Мина равнялась промежутку времени (примерно равному двум астрономическим часам). Затем мина сократилась и превратилась в привычную для нас минуту.

Многие меры имели антропометрическое происхождение. Так, в Киевской Руси в обиходе применялся вершок, локоть, сажень.

Важнейшим метрологическим документом в России является Двинская грамота Ивана Грозного (1550 г.). В ней регламентированы правила хранения и передачи размера новой меры сыпучих веществ – осьмины (104,95 л).

Метрологической реформой Петра I в России к обращению были допущены английские меры, получившие особенно широкое распространение на флоте и кораблестроении: дюймы (2,54 см) и футы (12 дюймов).

В 1736 г. по решению Сената была образована Комиссия весов и мер.

Идея построения системы измерений на десятичной основе принадлежит французскому астроному Г.Мутону, жившему в 17 веке.

Позже было предложено принять в качестве единицы длины одну сорокамиллионную часть земного меридиана. На основе единственной единицы – метра – строилась вся система, получившая название метрической.

В России в 1835 г. Указом «О системе Российских мер и весов» были утверждены эталоны длины и массы – платиновая сажень и платиновый фунт.

В 1875 г. 17 государствами, в число которых входила и Россия, была принята метрологическая конвенция «для обеспечения единства и усовершенствования метрической системы» и было решено учредить Международное бюро мер и весов (МБМВ), которое располагается в городе Севр (Франция).

В этом же году Россия получила платиноиридиевые эталоны массы №12 и №26 и эталоны единицы длины №11 и №28.

В 1892 г. управляющим Депо был назначен Д.И.Менделеев, которое он в 1893 г. преобразует в Главную палату мер и весов – одно из первых в мире научно – исследовательских учреждений метрологического типа.

Величие Менделеева как метролога проявилось в том, что он первым в полной мере осознал прямую зависимость между состоянием метрологии и уровнем развития науки и промышленности. «Наука начинается … с тех пор, как начинают измерять… Точная наука немыслима без меры», – утверждал знаменитый русский ученый.

7

Метрическая система в России была введена в 1918 г. декретом Совета Народных Комиссаров «О введении Международной метрической системы мер и весов». Дальнейшее развитие метрологии в России связана с созданием системы и органов служб стандартизации.

В 1956г. была подписана межправительственная конвенция об учреждении Международной организации законодательной метрологии (МОЗМ), которая разрабатывает общие вопросы законодательной метрологии (классы точности, СИ, терминологию по законодательной метрологии, сертификацию СИ).

Созданный в 1954г. Комитет стандартов мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР, после преобразований, становится Комитетом РФ по стандартизации — Госстандартом России.

В связи с принятием ФЗ «О техническом регулировании» в 2002г. и реорганизации органов исполнительной власти в 2004г. Госстандарт стал Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (в настоящее время сокращенно Росстандарт).

Развитие естественных наук привело к появлению все новых и новых средств измерений, а они в свою очередь стимулировали развитие наук, становясь все более мощным средством исследования.

1.1.2 Основные понятия и определения

1.1.2.1 Современная метрологияэто не только наука об измерениях, но и соответствующая деятельность, предусматривающая изучение физических величин (ФВ), их воспроизведение и передачу, применение эталонов, основных принципов создания средств и методов измерения, оценку их погрешностей, метрологический контроль и надзор.

1.1.2.2 Метрологии базируется на двух основных постулатах (а и б):

а) истинное значение определяемой величины существует и оно постоянно;

б) истинное значение измеряемой величины отыскать невозможно.

Отсюда следует, что результат измерения связан с измеряемой величиной математической зависимостью (вероятностной зависимостью).

Истинным значением ФВ называют значение ФВ, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую физическую величину (ФВ).

Действительное значение ФВ – значение ФВ, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленой измерительной задаче может быть использовано вместо него.

8

Для действительного значения величины всегда можно указать границы более или менее узкой зоны, в пределах которой с заданной вероятностью находится истинное значение ФВ.

1.1.3 Количественные и качественные проявления материального мира

Любой объект окружающего нас мира характеризуется своими специфическими свойствами.

Свойствофилософская категория, выражающая такую сторону объекта (процесса, явления), которая обуславливает его общность или различие с другими объектами (процессами, явлениями) и обнаруживается в его отношении к ним.

По своей сути свойство – категория качественная. Одно и то же свойство может быть обнаружено у многих объектов или быть присущим только некоторым из них. Например, массой, температурой или плотностью обладают все материальные тела, а кристаллической структурой только некоторые из них.

Поэтому каждое из свойств физических объектов, прежде всего, должно быть обнаружено, затем описано и классифицировано, и только после этого можно приступить к его количественному изучению.

Величина количественная характеристика размеров явлений, признаков, показателей их соотношения, степени изменения, взаимосвязи.

Величина не существует сама по себе, а имеет место лишь постольку, поскольку существует объект со свойствами, выраженными этой величиной.

Различные величины можно разделить на идеальные и реальные величины.

Идеальная величина – является обобщением (моделью) субъективных конкретных реальных понятий и в основном относятся к области математики. Их вычисляют различными способами.

Реальные величины отражают реальные количественные свойства процессов и физических тел. Они в свою очередь делятся на физические и нефизические величины.

Физическая величина (ФВ) может быть определена как величина, свойственная некоторым материальным объектам (процессам, явлениям, материалам), изучаемым в естественных (физика, химия) и различных технических науках.

К нефизическим относят величины, присущие общественным наукам – философия, культура, экономика и др.

Для нефизических величин единица измерения не может быть введена в принципе. Их можно оценить с использованием экспертных оценок, бальной системы, набора тестов и др. Нефизические величины, при оценке которых неизбежно влияние субъективного фактора, так же, как и идеальные величины, не относятся к области метрологии.

9

1.1.4 Физическая величина

Физическая величина – одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них (рисунок 1).

Энергетические

(активные)

Вещественные

(пассивные)

Характеризующие

временные процессы

Физические величины

Прос-

транст-

венно

времен-

ные

Физико-

хими-

ческие

Меха-

ничес-

кие и

теп-

ловые

Электри-

ческие,

магнит-

ные и

акусти-

ческие

Свето-

вые и

ионизи-

рующих

излуче-

ний

Атом-

ной и

ядер-

ной

физики

Основные

Производные

Безразмерные



Страницы: Первая | 1 | 2 | 3 | ... | Вперед → | Последняя | Весь текст




map