Метрология[]
Общее[]
Физическая величина – характеристика одного из свойств физического объекта (явления или процесса), общая в качественном отношений для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальная для каждого объекта (т.е. значение физической величины может быть для одного объекта в определенное число раз больше или меньше, чем для другого). Например»: длина, время, сила электрического тока.
Единица физической величины – физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение равное 1, и применяемое для количественного выражения однородных физических величин. Например: 1 м – единица длины, 1 с – времени, 1А – силы электрического тока.
Система единиц физических величин – совокупность основных и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принятыми принципами для заданной системы физических величин. Например: Международная система единиц (СИ), принятая в 1960 г.
основные единицы системы единиц (в СИ – метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин).
Из сочетания основных единиц образуются производные единицы (скорости - м/с, плотности – кг/м3).
Размер единицы физической величины – количественная определенность единицы физической величины, воспроизводимой или хранимой средством измерений.
Измерение физической величины – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, заключающихся в сравнении (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей с целью получения этой величины в форме, наиболее удобной для использования.
Принцип измерений – физическое явление или эффект, положенное в основу измерений тем или иным типом средств измерений.
Прямые измерения - это измерения, при которых искомое значение физической величины находят непосредственно из опытных данных. Прямые измерения можно выразить формулой , где - искомое значение измеряемой величины, а - значение, непосредственно получаемое из опытных данных.
Косвенные измерения - это измерения, при которых искомую величину определяют на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям, т.е. измеряют не собственно определяемую величину, а другие, функционально с ней связанные.
Совокупные измерения - это производимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомую величину определяют решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин.
Совместные измерения - это производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для нахождения зависимостей между ними.
Методы измерения[]
Метод измерения – это способ экспериментального определения значения физической величины, т. е. совокупность используемых при измерениях физических явлений и средств измерений.
Метод непосредственной оценки заключается в определения значения физической величины по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Например – измерение напряжения вольтметром.
Метод сравнения с мерой – в этом случае измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой.
Метод противопоставления, при котором измеряемая и воспроизводимая величина одновременно воздействуют на прибор сравнения, с помощью которого устанавливается соотношение между величинами. Пример: измерение веса с помощью рычажных весов и набора гирь.
Дифференциальный метод, при котором на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой. При этом уравновешивание измеряемой величины известной производится не полностью. Пример: измерение напряжения постоянного тока с помощью дискретного делителя напряжения, источника образцового напряжения и вольтметра.
Нулевой метод, при котором результирующий эффект воздействия обеих величин на прибор сравнения доводят до нуля, что фиксируется высокочувствительным прибором – нуль-индикатором. Пример: измерение сопротивления резистора с помощью четырехплечевого моста, в котором падение напряжения на резисторе с неизвестным сопротивлением уравновешивается падением напряжения на резисторе известного сопротивления.
Метод замещения, при котором производится поочередное подключение на вход прибора измеряемой величины и известной величины, и по двум показаниям прибора оценивается значение измеряемой величины, а затем подбором известной величины добиваются, чтобы оба показания совпали.
Метод совпадения, при котором измеряют разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов.
Средства измерения[]
Средство измерений – техническое средство (или их комплекс), предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным в пределах установленной погрешности и в течение известного интервала времени.
Рабочие средства измерений, предназначенные для измерений физических величин, не связанных с передачей размера единицы другим средствам измерений.
Образцовые средства измерений, предназначенные для обеспечения единства измерений в стране.
Стандартизованные средства измерений, изготовленные в соответствии с требованиями государственного или отраслевого стандарта.
Нестандартизованные средства измерений – уникальные средства измерений, предназначенные для специальной измерительной задачи, в стандартизации требований к которому нет необходимости. Нестандартизованные средства измерений не подвергаются государственным испытаниям (поверкам), а подлежат метрологическим аттестациям.
Автоматические средства измерений, производящие в автоматическом режиме все операции, связанные с обработкой результатов измерений, их регистрацией, передачей данных или выработкой управляющего сигнала;
Автоматизированные средства измерений, производящие в автоматическом режиме одну или часть измерительных операций;
Неавтоматические средства измерений, не имеющие устройств для автоматического выполнения измерений и обработки их результатов (рулетка, теодолит и т. д.).
Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Мера выступает в качестве носителя единицы физической величины и служит основой для измерений.
Измерительный преобразователь – средство измерений для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному наблюдению человеком (оператором).
Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия человеком (оператором).
Измерительная установка – совокупность функционально объединенных средств измерений, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для непосредственного наблюдения человеком и расположенная в одном месте.
Измерительно-информационная система - совокупность средств измерений, соединенных между собой каналами связи и предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в автоматических системах управления.
Погрешности[]
Метрологическая характеристика (МХ) – характеристика одного из свойств средства измерений, влияющая на результат измерений и его погрешность. Метрологические характеристики позволяют судить об их пригодности для измерений в известном диапазоне с известной точностью. Метрологические характеристики, устанавливаемые нормативными документами на средства измерений, называют нормируемыми метрологическими характеристиками, а определяемые экспериментально – действи-тельными.
Диапазон измерений СИ – область значений величины, в пределах которой нормированы его допускаемые пределы погрешности. Для мер это их номинальное значение, для преобразователей — диапазон преобразования. Различают нижний и верхний пределы измерений, которые выражаются значениями величины, ограничивающими диапазон измерений снизу и сверху.
Погрешность СИ — разность между показанием средства измерений – и истинным (действительным) значением измеряемой величины – .
Стабильность СИ — качественная характеристика средства измерений, отражающая неизменность во времени его метрологических характеристик.
Градуировочная характеристика СИ – зависимость между значениями величин на входе и выходе средства измерений, полученная экспериментально. Может быть выражена в виде формулы, графика или таблицы.
Погрешности средств измерений - отклонения метрологических свойств или параметров средств измерений от номинальных, влияющие на погрешности результатов измерений (создающие так называемые инструментальные ошибки измерений).
Погрешность результата измерения - отклонение результата измерения от действительного (истинного) значения измеряемой величины , определяемая по формуле где - действительное истинное значение измеряемой величины
Методическая погрешность обусловлена несовершенством метода измерений или упрощениями, допущенными при измерениях.
Инструментальная погрешность обусловлена несовершенством применяемых средств измерений.
Внешние погрешности связаны с отклонением одной или нескольких влияющих величин от нормальных значений или выходом их за пределы нормальной области.
Субъективная (личная) погрешность измерения обусловлена погрешностью отсчета оператором показания по шкалам измерительного прибора (от его небрежности и невнимания).
Основная погрешность СИ – погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях, т.е. в условиях, которые определены в НТД не него как нормальные.
Дополнительная погрешность СИ – составляющая погрешности СИ, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения.
Статическая погрешность измерений - погрешность результата измерений, свойственная условиям статического измерения, то есть при измерении постоянных величин после завершения переходных процессов в элементах приборов и преобразователей.
Динамическая погрешность измерений - погрешность результата измерений, свойственная условиям динамического измерения. Динамическая погрешность появляется при измерении переменных величин и обусловлена инерционными свойствами средств измерений.
Систематическая погрешность измерения - составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины.
Случайными называют составляющие погрешности измерений, изменяющиеся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины.
Грубая погрешность (промах) – погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных значений погрешности.
Погрешность градуировки средства измерений - погрешность действительного значения величины, приписанного той или иной отметке шкалы средства измерений в результате градуировки.
Погрешностью адекватности модели называют погрешность при выборе функциональной зависимости.
Стандартизация[]
Общее[]
Стандартизация - деятельность по установлению правил и характеристик в целях их добровольного многократного использования, направленная на достижение упорядоченности в сферах производства и обращения продукции и повышение конкурентоспособности продукции, работ или услуг.
Объекты стандартизации – продукция, работа, процесс и услуги, подлежащие или подвергшиеся стандартизации.
Продукция – результат деятельности, удовлетворяющий потребителя.
Услуга – результат деятельности исполнителя по удовлетворению потребностей потребителя.
Процесс – деятельность, преобразующая входящие элементы в выходящие.
Аспекты стандартизации – безопасность, совместимость, взаимозаменяемость продукции, в том числе на этапах её производства и оборота; требования по обеспечению стойкости продукции к механическим, климатическим и специальным видам воздействий; эргономические требования к продукции; требования по охране окружающей среды; требования к системам организации данных, единство измерений и др.
Субъекты стандартизации – органы и службы, осуществляющие деятельность по установлению норм, правил, характеристик.
Органы по стандартизации– это организации, учреждения, объединения, признанные на определённом уровне, основной деятельностью которых является руководство работами по стандартизации.
Службы по стандартизации- это организации, подразделения, проводящие работы по стандартизации на определённых уровнях управления: государственном, отраслевом, организаций.
Российские службы по стандартизации - научно-исследовательские институты(23 научно-исследовательские организации) и технические комитеты (ТК) по стандартизации.
Технические комитеты(ТК) по стандартизации создаются на базе организаций, специализирующихся по определённым видам продукции (услуг) и имеющих в данной области наиболее высокий научно-технический потенциал.
Технические регламенты[]
Технический регламент (ТР) – документ, который принят международным договором РФ, ратифицированным в порядке, установленном законодательством РФ, или федеральным законом, или указом Президента РФ или постановлением Правительства РФ и устанавливает обязательные для применения и исполнения требования к объектам технического регулирования (продукции, в том числе зданиям, строениям и сооружениям, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации).
Стандарты[]
Стандарт - продукт согласованного мнения всех заинтересованных в этом документе сторон (пользователей).
Нормативный документ по стандартизации – это документ, устанавливающий правила, принципы, нормы, характеристики касающиеся объектов стандартизации, различных видов деятельности или их результатов, и доступный широкому кругу пользователей.
Стандарт(как нормативный документ) – документ, в котором в целях добровольного многократного использования устанавливаются характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг. Стандарт также может содержать требования к терминологии, символике, упаковке, маркировке или этикеткам и правилам их нанесения.
Вид стандарта – характеристика, определяющаяся его содержанием в зависимости от объекта стандартизации.
Виды стандартов:
Существуют следующие виды стандартов:
· основополагающие стандарты;
· стандарты на продукцию;
· стандарты на работы и процессы;
· стандарты на методы испытаний, контроля, анализа;
· технические условия.
Основополагающие стандарты, в свою очередь, делятся на:
· общетехнические стандарты;
· организационно-методические стандарты.
Основополагающий стандарт - стандарт, имеющий широкую область распространения и (или) содержащий общие положения для определённой области.
Стандарт на продукцию (услуги) – стандарт, устанавливающий требования, которым должна удовлетворять продукция (услуга) или группа однородной продукции (услуг), с тем, чтобы обеспечить её соответствие своему назначению. Подвиды стандартов:
Стандарт на работы (процессы) устанавливает требования к конкретным видам работ, которые осуществляются на разных этапах жизненного цикла продукции: разработки, производства, эксплуатации (потребления), хранения, транспортировки, ремонта, утилизации в целях их технического единства и оптимальности решений.
Стандарт на методы контроля (испытания, измерений, анализа) - предназначен для обеспечения проверки требований к качеству продукции.
Стандарт на термины и определения – стандарт, устанавливающий термины, к которым даны определения, содержащие необходимые и достаточные признаки понятия.
Системы стандартизации[]
Национальная система стандартизации - представляет собой, национальные стандарты и общероссийские классификаторы технико-экономической и социальной информации, в том числе правила их разработки и применения.
Единая система конструкторской документации (ЕСКД) - представляет собой комплекс межгосударственных стандартов, устанавливающих взаимоувязанные единые правила, положения, требования, нормы по порядку разработки, оформлению и обращению конструкторской документации и её содержанию на изделия машиностроения и приборостроения, используемые в России и в странах СНГ. ЕСКД распространяется на изделия основного и вспомогательного производства, на гражданскую и военную продукцию, на все виды техники и все отрасли промышленности, на учебную, научную и техническую литературу.
Единая система технологической документации (ЕСТД) - устанавливает единые взаимоувязанные правила, положения, требования, нормы по порядку разработки, оформлению и обращению технологической документации и её содержанию, используемые при производстве изделий машиностроения и приборостроения основного и вспомогательного производства, гражданского и военного назначения в нашей стране и в странах СНГ.
САПР – система автоматизированного проектирования (конструкторского и технологического назначения).
СТД АСУ – система технической документации для создания автоматизированных систем управления.
Система разработки и постановки продукции на производство (СРПП) - устанавливает этапы и виды работ на всех стадиях жизненного цикла продукции, а также взаимоотношения в этом процессе заказчиков, разработчиков, изготовителей и потребителей продукции.
Система стандартов безопасности труда (ССБТ) - направлена на обеспечение безопасности труда, снижение производственного травматизма и профессиональной заболеваемости.
Система стандартов безопасности при чрезвычайных ситуациях(ССБПЧС) - разработана на основе системного подхода к обеспечению безопасности населения и хозяйственных объектов в условиях чрезвычайных ситуаций.
Система стандартов социальной сферы - регламентирует правила безопасности.
Система стандартизации программной продукции[]
Единая система программной документации(ЕСПД) - комплекс стандартов, устанавливающих взаимоувязанные правила разработки, оформления и обращения программ и программной документации.
Символы
Основной символ – символ, используемый в тех случаях, когда точный тип (вид) процесса или носителя данных неизвестен или отсутствует необходимость в описании фактического носителя данных.
Специфический символ - символ, используемый в тех случаях, когда известен точный тип (вид) процесса или носителя данных или когда необходимо описать фактический носитель данных.
Схемы
Схема - графическое представление определения, анализа или метода решения задачи, в котором используются символы для отображения операций, данных, потока, оборудования и т. д.
Схемы данных отображают путь данных при решении задач и определяют этапы обработки, а также различные применяемые носители данных.
Схемы программ отображают последовательность операций в программе.
Схемы работы системы отображают управление операциями и поток данных в системе.
Схемы взаимодействия программ отображают путь активаций программ и взаимодействий с соответствующими данными. Каждая программа в схеме взаимодействия программ показывается только один раз (в схеме работы системы программа может изображаться более чем в одном потоке управления).
Схемы ресурсов системы отображают конфигурацию блоков данных и обрабатывающих блоков, которая требуется для решения задачи или набора задач.
Символы данных
Основные символы данных
Данные - символ отображает данные, носитель данных не определён.
Запоминаемые данные - символ отображает хранимые данные в виде, пригодном для обработки, носитель данных не определён.
Специфические символы данных
Оперативное запоминающее устройство - символ отображает данные, хранящиеся в оперативном запоминающем устройстве.
Запоминающее устройство с последовательным доступом - символ отображает данные, хранящиеся в запоминающем устройстве с последовательным доступом (магнитная лента, кассета с магнитной лентой, магнитофонная кассета).
Запоминающее устройство с прямым доступом - символ отображает данные, хранящиеся в запоминающем устройстве с прямым доступом (магнитный диск, магнитный барабан, гибкий магнитный диск).
Документ - символ отображает данные, представленные на носителе в удобочитаемой форме (машинограмма, документ для оптического или магнитного считывания, микрофильм, рулон ленты с итоговыми данными, бланки ввода данных).
Ручной ввод - символ отображает данные, вводимые вручную во время обработки с устройства любого типа (клавиатура, переключатели, кнопки, световое перо, полоски со штриховым кодом).
Карта - символ отображает данные, представленные на носителе в виде карты (перфокарты, магнитные карты, карты со считываемыми метками, карты с отрывным ярлыком, карты со сканируемыми метками).
Бумажная лента - символ отображает данные, представленные на носителе в виде бумажной ленты.
Дисплей - символ отображает данные, представленные в человекочитаемой форме на носителе в виде отображающего устройства (экран для визуального наблюдения, индикаторы ввода информации).
Символы процесса[]
Основные символы процесса
Процесс - символ отображает функцию обработки данных любого вида (выполнение определённой операции или группы операций, приводящее к изменению значения, формы или размещения информации или к определению, по которому из нескольких направлений потока следует двигаться).
Специфические символы процесса
Предопределённый процесс - символ отображает предопределённый процесс, состоящий из одной или нескольких операций или шагов программы, которые определены в другом месте (в подпрограмме, модуле).
Ручная операция - символ отображает любой процесс, выполняемый человеком.
Подготовка - символ отображает модификацию команды или группы команд с целью воздействия на некоторую последующую функцию (установка переключателя, модификация индексного регистра или инициализация программы).
Решение - символ отображает решение или функцию переключательного типа, имеющую один вход и ряд альтернативных выходов, один и только один из которых может быть активизирован после вычисления условий, определённых внутри этого символа. Соответствующие результаты вычисления могут быть записаны по соседству с линиями, отображающими эти пути.
Параллельные действия - символ отображает синхронизацию двух или более параллельных операций.
Граница цикла - символ, состоящий из двух частей, отображает начало и конец цикла. Обе части символа имеют один и тот же идентификатор. Условия для инициализации, приращения, завершения и т. д. помещаются внутри символа в начале или в конце в зависимости от расположения операции, проверяющей условие.
Символы линий[]
Основной символ линий
Линия - символ отображает поток данных или управления.
Специфические символы линий
Передача управления - символ отображает непосредственную передачу управления от одного процесса к другому, иногда с возможностью прямого возвращения к инициирующему процессу после того, как инициированный процесс завершит свои функции. Тип передачи управления должен быть назван внутри символа (например, запрос, вызов, событие).
Канал связи - символ отображает передачу данных по каналу связи.
Пунктирная линия - символ отображает альтернативную связь между двумя или более символами. Кроме того, символ используют для обведения аннотированного участка.
Специальные символы
Соединитель - символ отображает выход в часть схемы и вход из другой части этой схемы и используется для обрыва линии и продолжения её в другом месте. Соответствующие символы-соединители должны содержать одно и то же уникальное обозначение.
Терминатор - символ отображает выход во внешнюю среду и вход из внешней среды (начало или конец схемы программы, внешнее использование и источник или пункт назначения данных).
Комментарий - символ используют для добавления описательных комментариев или пояснительных записей в целях объяснения или примечаний. Пунктирные линии в символе комментария связаны с соответствующим символом или могут обводить группу символов.
Пропуск - символ (три точки) используют в схемах для отображения пропуска символа или группы символов, в которых не определены ни тип, ни число символов. Символ используют только в символах линии или между ними. Он применяется главным образом в схемах, изображающих общие решения с неизвестным числом повторений.
Международная стандартизация[]
Международная стандартизация - это совокупность международных организаций по стандартизации и продуктов их деятельности – стандартов, рекомендаций, технических отчётов и другой научно – технической продукции.