Метрологическое обеспечение экспертизы и диагностики

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 21Следующая ⇒

Применение измерительных технологий является основой любой формы управления, анализа, прогнозирования, планирования, контроля или регулирования производственного процесса, а также обеспечения надлежащего качества и соблюдения технологических параметров производимой продукции на всех этапах ее жизненного цикла.

Таким образом, основой для качественного проведения экспертизы и диагностики объектов и систем сервиса является достоверная исходная информация, которая может быть получена только путем непосредственного измерения требуемых физических величин, параметров и показателей с высокой гарантированной степенью точности результатов измерений.

Научной основой применения измерительных технологий является теоретическая метрология. Метрология – это наука об измерениях, методах достижения их единства и способах достижения требуемой точности [21].

Согласно РМГ 29-99: « Измерение – это совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значений этой величины».

Из определения понятия метрологии вытекают две основные характеристики измерений – это единство измерений и их точность.

Единство измерений – это состояние измерений, характеризующееся тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы.

Точность измерений – характеристика измерения, отражающая степень близости его результатов к истинному значению измеряемой величины.

В зависимости от применяемых при измерениях технических средств, характера измеряемой величины и влияния в процессе измерения различных факторов, физические величины могут быть измерены, вычислены или оценены.

Измерение – это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

Вычисление – это нахождение значения величины расчетным путем, при этом искомая величина рассчитывается по некоторым другим, найденным в ходе измерения или оценивания.

Оценивание – это операция или совокупность операций, производимых наблюдателем по приписыванию числа величине с качественным аспектом в соответствии с установленными правилами.

Все вышеперечисленные операции нахождения значения физических величин используют при проведении экспертизы объектов сервиса и в общем случае называют измерением.

Измерение состоит из ряда последовательных этапов:

- постановка измерительной задачи;

- планирование измерения;

- измерительный эксперимент;

- обработка экспериментальных данных.

С точки зрения системного подхода, измерение – это сложный процесс взаимодействия целого ряда структурных элементов, включающий [21]:

- объект измерения,

- субъект измерения,

- цель измерения,

- принцип измерения,

- метод измерения,

- средство измерений,

- результат измерения.

Объект измерения – это тело (система, процесс или явление), которое характеризуется одной или несколькими измеряемыми величинами. Объектами измерения могут быть швейное изделие и его составные части, технологический процесс, применяемое оборудование.

Субъект измерения – тот, кто его осуществляет. Это может быть один человек или группа людей.

В соответствие с поставленной целью различают две основные разновидности измерений:

Метрологические измерения выполняются при помощи эталонов с целью воспроизведения единиц физических величин для передачи их размера рабочим средствам измерений.

Технические измерения проводятся рабочими средствами измерений и являются наиболее массовыми.

При проведении метрологических измерений в обязательном порядке учитываются все погрешности, возникающие в ходе проведения измерительного эксперимента и обработке полученных данных. При проведении технических измерений погрешность, достаточная для решения данной практической задачи, задается на стадии постановки измерительной задачи и при планировании измерения.

Принцип измерения – это физическое явление или эффект, положенное в основу измерения, например, использование силы тяжести при измерении массы материала взвешиванием.

Метод измерения – это прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерения.

Методы измерения классифицируются по различным признакам. Наиболее разработанной является классификация по совокупности приемов использования принципов и средств измерения. В соответствии с этой классификацией различают метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

Средство измерений – это техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.

Все средства измерений реализуют одну из двух функций: либо воспроизводят величину заданного размера, либо вырабатывают сигнал, несущий информацию о значении измеряемой величины.

В зависимости от поставленной цели измерения различают:

Метрологические средства измерений – это средства измерений, предназначенные для метрологических целей, связанных с воспроизведением и (или) хранением и передачей размера единицы.

Рабочие средства измерений – это средства измерений, предназначенные для проведения технических измерений.

По условиям применения рабочие средства измерений подразделяются на следующие виды:

- лабораторные (с повышенной точностью и чувствительностью);

- производственные (с повышенной стойкостью к ударно-вибрационным нагрузкам, высоким и низким температурам);

- полевые (с повышенной стабильностью в условиях резкого изменения окружающей среды).

Основными характеристиками средств измерений являются нормируемые метрологические характеристики.

Под нормируемыми метрологическими характеристиками понимаютсовокупность метрологических характеристик, устанавливаемых нормативно-техническими документами для данного типа средства измерений.

Номенклатура метрологических характеристик, правила выбора комплексов нормируемых метрологических характеристик для средств измерений и способы их нормирования установлены в ГОСТ 8.009-84 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений».

В соответствии с данным ГОСТом все нормируемые метрологические характеристики можно разделить на шесть основных групп:

1. Характеристики, предназначенные для определения результата измерений.

2. Характеристики качества показаний прибора.

3. Характеристики чувствительности средств измерений к влияющим величинам.

4. Динамические характеристики.

5. Характеристики взаимодействий с объектом или устройствами на входе и выходе средств.

6. Характеристики неинформативных параметров выходного сигнала.

Для средств измерений, используемых в повседневной практике, нормирование метрологических характеристик осуществляется на основе классов точности.

Класс точности – это обобщенная характеристика данного типа средств измерений, выражаемая показателем установленных для них государственными стандартами пределов основных и дополнительных погрешностей и других параметров, влияющих на точность.

Классы точности средствам измерений присваиваются при их разработке, на основе результатов приемочного испытания. Требования к назначению, применению иобозначению классов точности регламентируется в ГОСТ 8.401-80 " ГСИ. Классы точности средств измерений. Основные положения". В зависимости от поставленной задачи, диапазона измерений и количества измеряемых физических величин, средство измерений может иметь несколько классов точности.

Другой важной нормируемой метрологической характеристикой средств измерений является погрешность.

Погрешность средств измерений – это разность между показанием средств измерений и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины. Она характеризует точность результатов измерений, проводимых данным средством измерения.

Погрешность измерения прибора g_n определяется по формуле:

, (3.1)

где А_ср – среднее показание прибора, рассчитываемое как ;

A_m_ах – максимальное показание прибора (предельное значение шкалы прибора) при измерении величины;

A_min – минимальное показание прибора при измерении величины.

Наиболее важным элементом в метрологической практике является способность средств измерений сохранять установленные значения метрологических характеристик в течение заданного времени при определенных режимах и условиях эксплуатации, называемая метрологической надежностью средств измерений. В целом метрологическая надежность средства измерений характеризует его поведение с течением времени и является обобщенным понятием, включающим в себя стабильность, безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Результат измерения – значение физической величины, полученное в результате проведения измерительного эксперимента.

На получение результатов измерения оказывает воздействие множество факторов: характер измеряемой величины, качество применяемых средств измерений, метод измерений, условия окружающей среды, индивидуальные особенности оператора и др. Поэтому результат измерения оценивают погрешностью измерения.

Погрешность результатов измерения представляет собой разницу между результатом измерения и истинным (действительным) значением измеряемой величины. Она указывает границы неопределенности значения измеряемой величины и определяется по формуле:

(3.2)

где Х_изм – измеренное значение величины;

Х_д – действительное значение величины, заменяющее на практике ее истинное значение.

При оценке результатов измерений различают следующие виды погрешностей [21]:

Случайная погрешность – это составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях одной и той же физической величины, проведенных с одинаковой тщательностью.

Поскольку в появлении случайных погрешностей при проведении измерений не наблюдается какой-либо закономерности, то их нельзя устранить из результатов измерения путем введения поправки, но можно существенно уменьшить путем увеличения числа наблюдений при многократном измерении с последующей математической обработкой экспериментальных данных.

Систематическая погрешность – это составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно меняющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины. Эти погрешности могут быть предопределены, выявлены и благодаря этому почти полностью устранены введением соответствующей поправки.

Прогрессирующая (дрейфовая) погрешность – это непредсказуемая погрешность, медленно меняющаяся во времени.

Грубая погрешность (промах) – это случайная погрешность результата отдельного наблюдения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда. Они возникают вследствие ошибок или неправильных действий оператора, а также при кратковременных резких изменений условий проведения измерений. Если промахи обнаруживаются в процессе измерений, то результаты, их содержащие, отбрасывают.

Абсолютная погрешность выражается в единицах измеряемой величины и определяется по формуле:

(3.3)

где А – приближенное значение измеряемой величины;

X – точное (постоянное) значение измеряемой величины.

Абсолютная погрешность а не должна выходить за пределы допустимой абсолютной погрешности , то есть . При оценке предельных абсолютных погрешностей а_т их принимают равными цене деления шкалы прибора с, то есть .

Относительная погрешность – погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному или измеренному значению измеряемой величины.

Значение относительной погрешности выражается зависимостью:

(3.4)

Допустимую предельную относительную погрешность g_m определяют по формуле:

, (3.5)

Для приборов, имеющих шкалу, данная формула примет вид:

(3.6)

При проведении экспертизы объектов для предприятий сервиса качество измерений (по А.В. Леонтовичу) принято оценивать величиной предельной относительной погрешности g_m:

Качество измерений.. Очень хорошее Среднее Низкое

Предельная относительная

погрешность g_m, %

Менее 1 1 – 5 Более 5

Требования, предъявляемые к субъектам экспертизы

В независимости от статуса и специализации, эксперт должен соответствовать требованиям, перечисленным ранее. Кроме того, эксперт в обязательном порядке должен иметь определенный личный опыт в исследуемой области и обладать такими личными качествами как объективность, непредвзятость (непредубежденность), ответственность и принципиальность [18].

Опыт работы является одной из важных характеристик эксперта при аттестации. Кандидат в эксперты должен иметь не менее 4 лет стажа практической работы в отрасли, соответствующей заявленной области аттестации.

Объективность эксперта основывается на его независимости и компетентности, что позволяет проводить беспристрастную оценку исследуемых объектов, используя необходимую и достаточную информацию о них.

Непредвзятость оценок объектов экспертизы тесно связана с объективностью эксперта. Эксперт должен уметь основывать экспертную оценку на фактических, неоспоримо доказанных или предполагаемых сведениях.

Ответственность эксперта должна основываться на соблюдении действующего законодательства, а также требований нормативных документов системы, в которой аттестован эксперт; использовании принятых средств и методов проведения экспертизы.

Принципиальность эксперта заключается в последовательном поведении и соблюдении на практике принципов экспертизы, а также правил и норм, принятых в системе.

Эти качества необходимы эксперту для соблюдения принципов, положенных в основу экспертизы, а также для выполнения возложенных на него задач.

Оценка работы экспертов

Для получения более достоверных и надежных результатов экспертизы необходимо проводить их анализ, при котором следует обращать внимание на следующие основные моменты [15].

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 91011 12 13 14 Следующая ⇒