МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ВИТЕБСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

РЕКОМЕНДОВАНО УТВЕРЖДАЮ

редакционно-издательским Первый проректор УО «ВГТУ»

Советом УО «ВГТУ»

Зам.председателя совета

_ В.В.ПЯТОВ _С.И.МАЛАШЕНКОВ «»_2008 г. «_»2008 г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам по курсу «Метрология, стандартизация и управление качеством»

для студентов специализаций 1-50 01 01 04 «Технология тканей» и 1-50 01 01 07 «Художественное проектирование текстильных полотен»

Витебск Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Витебский государственный технологический университет»

Метрология, стандартизация и управление качеством Методические указания к лабораторным работам для студентов специализаций1-50 01 01 04 «Технология тканей» и 1-50 01 01 07 «Художественное проектирование текстильных полотен»

Витебск УДК 677.:568. Метрология, стандартизация и управление качеством: методические указания к лабораторным работам для студентов специализаций 1-50 01 01 04 «Технология тканей» и 1-50 01 01 07 «Художественное проектирование текстильных полотен».

Витебск: Министерство образования РБ УО «ВГТУ», Составитель: к.т.н., доцент Коган Е.М.

В методических указаниях изложена методика проведения лабораторных работ по изучению нормативных документов и видов стандартов, методики проведения использования математического аппарата в стандартизации, проведения экспертной оценки уровня показателей качества, способы определения точности и класса измерительных приборов.

Одобрено кафедрой ткачества УО «ВГТУ»

«_21_» мая 2008 г., протокол № Рецензент: доц. Невских В.В.

Редактор: ст.преп., к.т.н. Скобова Н.В.

Рекомендовано к опубликованию редакционно-издательским советом УО «ВГТУ»

«» 2008 г. протокол № Ответственный за выпуск Тищенко О.А.

Учреждение образования «Витебский государственный технологический университет»

Подписано к печати Формат Уч.-изд.лист Печать ризографическая. Тираж экз. Заказ № Цена_ Отпечатано на ризографе Учреждения образования «Витебский государственный технологический университет». Лицензия № 02330/0133005 от 01.04. 210035, г.Витебск, Московский пр-кт, 72.

Содержание Введение Лабораторная работа № 1 Лабораторная работа № 2 Лабораторная работа № 3 Лабораторная работа № 4 Лабораторная работа № 5 и 6 Лабораторная работа № 7 Литература Введение Учебная дисциплина «метрология, стандартизация и управление качеством»

обеспечивает базовую подготовку студентов, является одним из этапов профессиональной подготовки специалистов текстильной отрасли.

Цель изучения – формирование знаний, умений и навыков, обеспечивающих квалифицированное участие в многогранной деятельности инженерного корпуса по реализации вопросов повышения качества продукции.

Показания и характеристики свойств, по которым оценивают качество текстильных материалов, нормируются в стандартах или в какой-либо другом нормативно-технической документации. Знание, правильное применение и соблюдение требований нормативно-технической документации позволит специалисту обеспечивать на предприятии выпуск продукции заданного качества.

При выполнении лабораторных работ студенты закрепляют теоретические знания, полученные в процессе обучения, и применяют их на практике, расширяют свои знания в области метрологии, стандартизации, квалиметрии и управления качеством продукции при проектировании и в производстве.

Настоящие методические указания предназначены для студентов, обучающихся по специальностям текстильной промышленности, и всех, кто интересуется проблемами метрологии, стандартизации и повышения качества.

Тема: ИЗУЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО

СТАНДАРТИЗАЦИИ

Цель: Приобретение практических навыков при работе с информационной литературой по стандартизации 1. Изучить структуру и содержание каталога технических нормативных правовых актов.

2. Ознакомиться с назначением и содержанием информационного указателя стандартов (ИУС) Республики Беларусь.

3. Выполнение индивидуального задания.

Изучение структуры и содержания каталога технических нормативных правовых актов Каталог технических нормативных правовых актов (далее Каталог ТНПА) – это свод действующих, а также утвержденных по состоянию на 1 января текущего года в Республике Беларусь технических нормативных правовых актов (ТНПА).

ТКП (технические кодексы установившейся практики);

СТБ (государственные стандарты Республики Беларусь);

ГОСТ (межгосударственные стандарты); Действующие в качестве ОКРБ (общегосударственные классификаторы Республики Беларусь);

МК (межгосударственный классификатор);

РД РБ (руководящие документы, утвержденные Госстандартом);

ПМГ, РМГ (правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации).

Каталог подготовлен с использованием информационно-поисковой системы «Стандарт» на основе информации библиографических баз данных Национального фонда технических нормативных правовых актов в области технического нормирования и стандартизации (рис. 1.1) матизированы Рисунок 1.1 – Содержание четырехтомного издания каталога ТНПА Для систематизации информации в тематическом указателе использован Межгосударственный классификатор стандартов МК (ИСО/ИНФКО МКС) 001В пределах каждой классификационной группы ТНПА расположены в следующей последовательности:

Общегосударственные классификаторы Республики Беларусь (ОКРБ) и межгосударственный классификатор (МК) сгруппированы в отдельную часть каталога. Для каждого ТНПА информация приводится по следующей схеме (рис.

1.2).

Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Государственный метрологический надзор и метрологический Взамен ГОСТ 8.002-86 – утратил силу на (к сборнику «Система обеспечения единства измерений РБ») 4 – Информация об изменениях; 8 – Количество страниц в документе 1 – Обозначение Обозначение документа состоит из:

индекса;

регистрационного цифрового номера;

года утверждения.

В каталоге встречаются следующие индексы государственных стандартов:

СТБ;

РСТ БССР;

РСТ Беларуси;

СТБ МЭК;

СТБ ИСО;

СТБ ИСО/ТУ;

СТБ ИСО/МЭК;

СТБ ИСО/МЭК ТО;

СТБ ЕН;

СТБ ГОСТ;

СТБ ГОСТ Р;

СТБ – для оборонной продукции.

Обозначения предварительных государственных стандартов (предстандартов) присваиваются в соответствии с ТКП 1.2-2004 (04100) «Система технического нормирования и стандартизации. Правила разработки государственных стандартов» и может иметь индекс:

Обозначения межгосударственных стандартов могут иметь индекс:

ГОСТ ИСО/МЭК;

2- Наименование Приводится наименование документа.

3 – Признак введения Для документов, которые вводятся впервые, реквизит не заполняется.

Если документ введен в действие взамен другого (части другого), то приводится фраза, например:

Если документ разработан с отменно документа другого вида, то приводится фраза, например, для ТКП 50.11-2004 (04100):

Если государственный стандарт введен взамен межгосударственного стандарта, который продолжает действовать в других государствах СНГ, то приводится информация «Утратил силу на территории РБ» или «Отменен на территории РБ».

Если государственный стандарт принят в качестве межгосударственного стандарта, то приводится фраза, например, для СТБ ИСО 3759-2001:

(принят в качестве межгосударственного стандарта 4 – Информация об изменениях В Каталоге наличие изменений в документе отмечается буквой «И» и номером изменения, а также номером информационного указателя (ИУ), в котором опубликована информация о нем или данное изменение.

5 – Информация о поправках В Каталоге наличие поправок отмечается буквой «П» с информацией об ИУ, в котором опубликована поправка.

6– Информация о переиздании В Каталоге переизданные документы отмечают буквами «ПИ» с информацией о месяце и годе переиздания.

Предметный указатель – Содержит ключевые слова из наименований документов, расположенные в алфавитном порядке со ссылкой на код МКС.

Обозначения международных, региональных стандартов и национальных стандартов других государств, введенных в технические кодексы установившей практики и государственные стандарты Республики Беларусь.

Приводится дата введения документа на территории Республики Беларусь.

Если ТНПА заменен новым, действие которого наступает после 1 января 2005 г., то в Каталоге помещены обозначения обоих документов – и действующего, и принятого ТНПА, дата введения которого еще не наступила. Для таких ТНПА в нумерационном указателе приведены соответствующие даты введения (окончания срока действия).

Для предварительных стандартов указывается срок их действия, например:

СТБ П ГОСТ Р 8.591-2002/2004 с 01.07. 8 – Количество страниц в документе Информация о количестве страниц в документе не является основанием для экономических расчетов, поскольку приведена без учета изменений, дополнительной информации и формата издания.

Нумерационный указатель Содержит обозначения ТНПА, расположенные по порядку возрастания обозначений, систематизированных в следующей последовательности:

технические кодексы установившейся практики (ТКП);

государственные стандарты Республики Беларусь (СТБ);

межгосударственные стандарты (ГОСТ);

руководящие документы;

правила и рекомендации;

Как найти документ по интересующему вопросу?

Поиск информации начните с Каталога нормативных документов по стандартизации. Поиск информации в каталоге можно вести по двум направлениям в зависимости от известных исходных данных:

- Поиск по обозначению;

- Поиск по ключевому слову.

Поиск по обозначению.

Если Вам известен номер интересующего Вам документа, то обратитесь к нумерационному указателю Каталога, отыщите интересующий Вас документ. Рядом с обозначением найденного документа представлена страница тематического указателя, на которой Вы можете отыскать более подробную информацию.

Примечание: Нумерация страниц тематического указателя сквозная для всех томов.

Если искомый документ отсутствует в указателе, то возможна одна из следующих ситуаций:

- обратитесь к указателю «Отмененные и замененные нормативные документы по стандартизации» в Республике Беларусь»;

- если Вам известен номер еще не введенного в республике государственного стандарта, то обратитесь к издаваемым с периодичностью раз в два месяца информационным указателям стандартов 2/Ус РБ.

Если Ваши поиски не увенчались успехом – обратитесь за помощью в информационный центр национального фонда стандартов.

Поиск по ключевым словам.

Если Вам известно только направление (вид) деятельности объекта стандартизации, о нормативах и обеспечении которого Вам необходимо получить информацию, Вам предлагается:

обратиться к содержанию тематического указателя, которое представляет собой одновременно и перечень кодов международного классификатора стандартов, и определить, в какой группе (подгруппе) может находиться интересующий Вас объект стандартизации.

План отчета 1. Структура каталога НД по стандартизации Республики Беларусь.

2. Указать номер тома и коды МКС стандартов по Вашей специальности.

3. Найти два стандарта из каталога ИСО по специальности.

4. Найти стандарты по обозначению и ключевому слову и заполнить недостающие графы в табл. 1.1.

Таблица 1.1 - Индивидуальные задания к лабораторной работе № Вариант 1 Валики ГОСТ 15968- Вариант 2 Полиэфирные ГОСТ 18117- Вариант 3 Углеродная ГОСТ 18484- Вариант 5 Штучные ГОСТ 23785.0- Вариант 6 Каракуль ГОСТ 25190- Вариант 7 Обувная ГОСТ 2532- Вариант 8 Клеенка ГОСТ27541- Вариант 9 Контроль СТБ 969- Вариант 10 Красители СТБ 1413- Вариант 11 Лента ГОСТ 7701- Вариант 12 Материал ГОСТ 10063- Вариант 13 Машины ГОСТ 358- Вариант 14 Методы ана- ГОСТ 5617- Вариант 15 Надзор ГОСТ 9205- Вариант 16 Нитки ГОСТ10530- Вариант 17 Полотна ГОСТ 16733-

ЛИТЕРАТУРА

1. Техническое нормирование и стандартизация : каталог технических нормативных правовых актов. В 4-х томах. – Минск : комитет по стандартизации метрологии и стандартизации при Совете Министров РБ, 2005.

2. Информационный указатель «Стандарты ИУС РБ : Т.1 и Т.4. – Минск: Комитет по стандартизации метрологии и сертификации при Совете Министров РБ, 2005.

Тема: ИЗУЧЕНИЕ И АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ВИДОВ СТАНДАРТОВ НА

ТЕКСТИЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Цель: Приобретение практических навыков в выборе стандарта для определения вида продукции и оценки ее количества Наряду с категориями стандартов (государственные, отраслевые, международные, стандарты предприятия и т.д.) устанавливают и виды стандартов.

Понятие «вид стандарта» определяет содержание стандарта в зависимости от его назначения.

Стандарты технических условий Стандарты этого вида устанавливают всесторонние технические требования к конкретной продукции при ее изготовлении, поставке и использовании (эксплуатации), в том числе, эксплуатационные (потребительские) характеристики, правила приемки, методы контроля качества, требования к маркировке, упаковке, транспортированию и хранению, а также гарантии изготовителя (поставщика).

Стандарты общих технических условий Этими стандартами устанавливают технические требования, общие для однородной продукции, например «Ткани плательные из натурального шелка, искусственных нитей и смешанные. Общие технические условия», «Ткани плательные, чистошерстяные и полушерстяные (смешанные). Общие технические условия и др.

В развитие этих стандартов могут устанавливаться отдельные стандарты технических требований на конкретную продукцию, которые будут содержать дополнительные требования к этой продукции.

Стандарты технических требований устанавливают для определенного вида продукции основные требования, показатели и нормы. В зависимости от вида и назначения продукции могут устанавливаться требования к физико-механическим свойствам (прочности, устойчивости к истиранию, воздухопроницаемости, усадке и т.д.), ее внешнему виду, художественно-эстетические требования (окраска, отделка и т.д.). Каждый стандарт такого рода может содержать требования к одному определенному показателю качества или нескольким показателям.

Стандарты общих технических требований устанавливают технические требования, общие для группы (без указания конкретных разновидностей) продукции. Например, «Ткани хлопчатобумажные и смешанные ведомственного назначения. Общие нормы воздухопроницаемости». Данный стандарт предусматривает нормы воздухопроницаемости для бельевых и костюмно-платьевых хлопчатобумажных и смешанных тканей.

Стандарты параметров (размеров) устанавливают ряды параметров и размеров наиболее рациональных для народного хозяйства видов продукции. Именно такими являются стандарты, устанавливающие номинальные значения линейной плотности (толщины) текстильных волокон и нитей.

Стандарты типов и основных параметров (размеров) устанавливают типы продукции, классифицированные по основным параметрам и другим характеристикам. Например, деление тканей в зависимости от величины усадки после стирки или замачивания на три группы: практически безусадочные, малоусадочные и усадочные.

Стандарты методов испытаний. В этих стандартах устанавливают порядок отбора образцов (проб) для испытаний, методы испытаний (контроля, анализа, измерения) потребительских (эксплуатационных) характеристик определенной группы продукции.

Стандарты методов испытаний могут устанавливать методы контроля одного определенного показателя какой-либо группы продукции (к примеру, «Нити химические. Метод определения электрического сопротивления») Стандарты правил маркировки, упаковки, транспортирования и хранения устанавливают требования к маркировке определенных групп продукции с целью информации потребителя об основных характеристиках продукции, а также требования по обеспечению сохранности продукции при хранении и транспортировании.

Задание.

1. На примере конкретных видов стандартов изучить их содержание и построение.

2. По каждому стандарту установить дату утверждения, дату введения в действие, определить период внедрения.

3. Выписать дословно область распространения данного стандарта.

Контрольные вопросы:

- основные виды стандартов на текстильные материалы, их структура и содержание;

- период внедрения стандарта, его сущность и значение;

- когда стандарт вступает в действие и его соблюдение становится обязательным ?

ЛИТЕРАТУРА

1. Государственная система стандартизации Республики Беларусь. – Мн. :

Белстандарт, 1996. – 181 с.

2. Шишкин, И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством :

учебн. для вузов/ И.Ф.Шишкин. ; под ред. акад. Н. С. Соломаненко. – М. : Изд-во стандартов 1988. – 319 с.

Тема: ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ СВЯЗИ МЕЖДУ СЛУЧАЙНЫМИ ВЕЛИЧИНАМИ И ОЦЕНКА ЕЕ ТЕСНОТЫ.

Цель: Приобретение практических навыков в проведении корреляционного анализа и правильном использовании полученных результатов Методы теории корреляции предназначены для изучения зависимости между случайными величинами. В отличие от функциональной связи, когда каждому значению аргумента (х) соответствует строго определенное значение функции (у), при корреляционной связи каждому значению аргумента (х) будет соответствовать среднее значение функции ( у ).

В практике использования теории корреляций, особенно применительно к текстильному производству, большую роль играет оценка близости корреляционной зависимости между х и у.

Применение корреляционного анализа при стандартизации текстильных материалов позволяет решать следующие задачи:

Если между случайными величинами установлена тесная корреляционная связь, возможно:

- ограничить номенклатуру нормируемых показателей качества продукции.

Из двух или более показателей, достаточно в стандарте дать нормы лишь по одному, так как по его значению можно судить о величине других показателей;

- заменить трудоемкие или менее точные методы испытаний одних показателей качества более простыми и точными методами других показателей;

- устанавливать нормы и допуски одних показателей качества в зависимости от норм и допусков других;

- прогнозировать пределы изменения выбранного показателя качества по значению связанных с ним других показателей.

Для количественной оценки связи между случайными величинами в корреляционном анализе наиболее часто используют коэффициент корреляции, корреляционное отношение, показатель корреляции рангов.

Коэффициент корреляции «r» характеризует линейную связь между двумя случайными величинами.

Это безразмерная величина, изменяющаяся в пределах -1< r Fтабл.. Можно предположить, что при наработке ткани на ткацких станках имели место некоторые различные технологические параметры заправки ткацких станков, например, различное натяжение уточной нити, разладка механизма заправки уточины в прокладчике и т.д.

Поэтому исследуемые данные по обрывности с выбранных станков нельзя рассматривать как отдельные выборки из одной генеральной совокупности. Поскольку статистический материал является неоднородным, использовать его весь для расчета нормы обрывности было бы неправильно.

По описанному методу можно проанализировать однородность материала, полученного с разных предприятий, оценить степень влияния измерений, вносимых в заправочные параметры процесса, в этом случае за фактор принимается вариант, машина, предприятие и т.д.

1. По результатам испытаний, представленных в табл. 4.3 (приложение 2), с доверительной вероятностью 0,95 определить степень влияния вносимых изменений в заправочные параметры процесса.

2. Оформить результаты расчета в виде таблицы 4.2.

3. Сделать вывод по работе.

Вариант Исследуемые Контрольные вопросы.

1. Сущность дисперсионного анализа.

2. С какой целью применяется дисперсионный анализ в стандартизации.

3. Использование дисперсионного анализа при разработке СПТ (приведите пример).

Таблица 4.3 – Индивидуальные задания к лабораторной работе № Вариант из- Неровнота по натяжению нитей в сновании «S»

Мот.машины Обрывность пряжи на мот.машинах обр. на 10 тыс.м Вариант из- Обрывность основы на 100 м ткани

Тема: ВЫБОР ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ТКАНЕЙ И ОЦЕНКА ИХ

ЗНАЧИМОСТИ

Цель: Приобретение практических навыков в выборе комплекса показателей качества на стадии разработки и постановки на производство новой продукции Лабораторные работы выполняются в форме деловой игры в два этапа последовательно один за другим.

Деловая игра позволяет приобрести навык в использовании научнотехнической информации, проверить и реализовать свои знания, полученные в результате изучения специальных дисциплин.

Примером такого игрового процесса служит экспертный метод выбора показателей качества текстильных полотен и оценка их значимости.

При существующей оценке сортности тканей различного назначения не учитывается ряд важнейших показателей качества и особенно большое значение эта задача приобретает в связи с более широким внедрением химических волокон и различных по составу и структуре пряжи и нитей.

Экспертный метод выбора показателей свойств полотен является одним из факторов эффективного управления их качеством и ассортиментом.

Сущность, организация и проведение деловой игры заключается в следующем:

1. Группа экспертов, которая состоит из 1/2 группы студентов, получает задание выбрать показатели качества для одного вида ткани с указанием ее назначения: платьевая, костюмная (нарядная, повседневная), пальтовая (демисезонная, зимняя), мебельно-декоративная и т.д.

2. Каждый студент выступает в роли эксперта. Эксперты составляют анкету, содержащую предварительно намеченный перечень показателей качества выбранной ткани из ниже перечисленных: поверхностная плотность, г/м2; прочность при растяжении, разрывное удлинение; жесткость; драпируемость; несминаемость; усадка при стирке; устойчивость на истирание; износостойкость к стиркам; устойчивость к химчистке; устойчивость окраски;

пиллингуемость; воздухопроницаемость; тепловые сопротивления; огнестойкость; электризуемость; модность рисунка и расцветки.

3. Для анкетирования целесообразно отбирать не более 13 показателей.

Заготавливают форму таблицы 5.1.

В таблицу 5.1 каждый эксперт заполняет строчку согласно своего номера, записывая ранги оценки каждого показания эксперта (Si - S ) R (Si) (Sкi S к ) 100/ Sкi 4. Наиболее значимый показатель по мнению эксперта обозначают рангом R=1, а наименее значимый R=n, где n – число показателей. Для каждого j-го эксперта сумма рангов всех показателей Ri должна быть постоянной, равной 5. Полученные ранговые оценки используют для подсчета коэффициента согласия (конкордации) по формуле:

Si – сумма рангов по вертикали для каждого показателя S - средняя сумма рангов для всех показателей S 0,5m(n 1) ;

Тj – показатель одинаковости при наличии у экспертов одинаковых рангов n – число оценок с одинаковым рангом в строке;

tj - число одинаковых рангов в j строке.

6. На основании коэффициента конкордации определяют значимость коэффициента согласия по формуле:

если Х >Х 0,05,, то величина W существенно значима. Значение Х20, выбирают из табл.5.2.

7. На основании коэффициента согласия принимают решение об использовании суммарных данных всех экспертов, об исключении кого-либо из экспертов или повторной экспертизы.

Если согласованность низкая, лучше исключить данного эксперта.

Для выяснения, у каких экспертов ранговые оценки больше всего отличаются от суммарных оценок весомости по Si, в таблице в строчке значения Si ранжирует, присваивая меньшему значению 1 и далее по возрастанию до «n» Rji(S2). Затем для каждого эксперта определяют разность по модулю:

В дальнейшем оценки эксперта для каждого R ji наибольшая, исключаются из общих и находят суммарные конечные оценки:

Порядок определения коэффициента конкордации повторяется без эксперта – исключенного.

8. Определяют коэффициенты весомости (значимости) каждого показателя качества ткани по формуле:

Оставляют наиболее значимые показатели, для которых коэффициент весомости при одинаковой значимости i 1.

Деловая игра заканчивается подведением итогов, обсуждением полученных результатов.

1. Выбор ткани, обоснование, характеристики.

2. Оформить расчеты в форме таблицы 1.

3. Сделать выводы по результатам.

Контрольные вопросы 1. Качество продукции – сущность, оценка качества.

2. Показатели качества, номенклатура, методы определения.

Тема: ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ И ПРИБОРОВ.

Цель: Приобретение практических навыков при выборе прибора (шкалы прибора) для проведения испытаний с допустимой погрешностью.

Измерение какой-либо величины заключается в сравнении е с единицей измерения (с помощью меры или измерительного прибора) для определения, во сколько раз измеряемая величина больше единицы измерения, или какую часть единицы она составляет.

Мерой называется предмет или приспособление, предназначенные для конкретного воспроизведения единицы измерения или определенного наперед установленного размера (гири, набор гирь, линейка, мензурка, свойства некоторых веществ, например, замерзания и кипения воды и т.д.) В большинстве случаев для применения мер требуется ещ измерительный прибор.

Измерительным прибором называется специальное устройство для восприятия измеряемой величины, показания которой могут быть отсчитаны наблюдателем или зафиксированы.

Различают следующие виды измерительных приборов:

показывающие приборы указывают значение измеряемой величины в момент измерения (разрывные машины, торсионные весы, термометры и т.д.) Компарирующие приборы служат для сравнения измеряемой величины с мерами (равноплечие весы с набором гирь).

Самопишущие приборы снабжены приспособлением, автоматически записывающим последовательные значения измеряемой величины (термограф, гигрограф, барограф и т.д.) Интегрирующие приборы показывают с помощью счетного механизма суммарное значение измеряемой величины, изменяющейся во времени (счетчики длины, воды, газа и т.д.).

Регулирующие приборы посредством специального приспособления автоматически регулируют какой-либо процесс (автом. регулятор температуры шлихты, температуры поверхности барабанов, регулятор вытяжки и т.д.).

Основными метрологическими характеристиками приборов являются:

погрешность, точность, чувствительность и постоянство.

Погрешность характеризует разницу между показанием прибора и действительным значением измеряемой величины.

Точность приборов характеризует степень приближения к действительным значениям измеряемых величин и определяется величиной обратной погрешности.

Чувствительность (S) прибора определяется отношением линейного или углового перемещения ( n) указателя прибора к изменению ( А) измеряемой величины, вызвавшему это перемещение:

Если ( n) выражено числом делений шкалы, а ( А) – в единицах измерения шкалы прибора, то величина, обратная чувствительности, равняется цене одного деления шкалы:

Наибольшая величина «Р» изменения измеряемой величины, при которой n=0, называется порогом чувствительности:

Постоянство прибора характеризует устойчивость показаний прибора при одних и тех же условиях работы. Количественной оценкой постоянства прибора служит вариация, т.е. наибольшая разница между повторными показаниями прибора при измерении одной и той же величины.

Результат каждого измерения, как бы тщательно оно ни было проведено, всегда отличается от истинного значения измеряемой величины, то есть он всегда имеет некоторую погрешность и является приближенным значением. Объясняется это как погрешностью мер и измерительных приборов, так и рядом других погрешностей, возникающих в процессе самого измерения.

При использовании приближенных значений величин необходимо оценивать и учитывать их погрешности.

Абсолютная погрешность приближенного значения определяется разностью между точным и приближенным значением этой величины:

а – абсолютная погрешность;

х – точное (постоянное) значение измеряемой величины;

А – приближенное значение измеряемой величины.

При оценке предельных абсолютных погрешностей принимают их равными цене деления шкалы прибора аm = с, где с - цена деления шкалы прибора в единицах измерения.

Величину аm используют при сравнении точности однотипных приборов.

Относительная погрешность Относительная погрешность приближенного значения А определяется отношением его абсолютной погрешности к точному значению Х измеряемой величины:

Допустимая предельная относительная погрешность определяется по формуле:

Для приборов со шкалой, учитывая равенство Формула (5) приобретает вид:

где С – цена деления шкалы прибора в единицах измерения;

А – приближенное значение измеряемой величины.

Формула ( 5 ) может быть использована для сравнения и оценки качества различных измерений.

Точность измерений и приборов Точность любого прибора или измерения можно оценивать не только по относительной погрешности, ее можно характеризовать показателем точности.

Показатель точности Т определяется как величина обратная предельной относительной погрешности m, выраженная в процентах:

где А – приближенное значение измеряемой величины;

аm – предельная абсолютная погрешность.

При оценке точности приборов можно пользоваться максимальным показателем точности Тm, определяемым по формуле:

где Аmax – предельное значение шкалы прибора.

Для всех измерительных приборов установлены единые классы точности, определяемые в зависимости от величины максимального показателя точности Тm (табл.7.1).

Таблица 7.1 - Показатели точности приборов различных классов Класс Показатель точности, Класс Показатель точности, Чем выше числовые обозначения класса точности прибора, тем он точнее.

В таблице буквенные обозначения а, б, в соответствуют множителям 1,0;

0,5; 0,2, на которые множится для определения показателя точности величина, полученная после возведения десяти в степень, равную числовому обозначению класса.

Целесообразно определять средний класс точности по среднему показателю точности Тс, рассчитываемому по формуле:

Аmax – максимальное показание прибора;

Аmin - минимальное показание прибора.

Вычислив по формуле (9) величину Тс, по таблице определяют средний класс точности прибора.

Качество измерений Величина предельной относительной погрешности m может быть также использована для ориентировочной характеристики качества (точности) проводимых на выбранном приборе измерений.

Среднее качество измерений соответствует классам О а, Об, Ов, а очень хорошее – более высоким классам.

Пример.

Пояс шкалы 0-3000 сН разрывной машины РМ-3 имеет цену одного деления с = 20 сН.

1. Определить показатель точности для этой шкалы и качество измерения Следовательно, наивысший класс точности этого пояса О а, а его средний класс точности Об. Если, например, разрывная нагрузка пряжи А=100 сН, то при измерении ее на шкале 0-300о сН относительная погрешность m будет:

Качество такого измерения следует оценить низким.

2. Определить при каких значениях А измерения будут очень хорошими, средними и низкими:

Для очень хороших измерений Для низких измерений Для средних по качеству измерений