Московский государственный университет печати

Козлов М.Г.


         

Метрология и стандартизация

Учебник


Козлов М.Г.
Метрология и стандартизация
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление

Предисловие

Часть I. МЕТРОЛОГИЯ

1.

Введение в метрологию

1.1.

Исторические аспекты метрологии

1.2.

Основные понятия и категории метрологии

1.3.

Принципы построения систем единиц физических величин

1.4.

Воспроизведение и передача размера единиц физических величин. Эталоны и образцовые средства измерения

1.5.

Измерительные приборы и установки

1.6.

Меры в метрологии и измерительной технике. Поверка средств измерений

1.7.

Физические константы и стандартные справочные данные

1.8.

Стандартизация в обеспечении единства измерений. Метрологический словарь

2.

Основы построение систем единиц физических величин

2.1.

Системы единиц физических величин

2.2.

Формулы размерности

2.3.

Основные единицы системы СИ

2.4.

Единица длины системы СИ - метр

2.5.

Единица времени системы СИ - секунда

2.6.

Единица температуры системы СИ - Кельвин

2.7.

Единица силы электрического тока системы СИ - Ампера

2.8.

Реализация основной единицы системы СИ - единицы силы света - канделы

2.9.

Единица массы системы СИ - килограмм

2.10.

Единица количества вещества системы СИ - моль

3.

Оценка погрешностей результатов измерения

3.1.

Введение

3.2.

Систематические погрешности

3.3.

Случайные погрешности измерений

Часть II. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

4.

Введение в измерительную технику

5.

Измерения механических величин

5.1.

Линейные измерения

5.2.

Измерения шероховатости

5.3.

Измерения твердости

5.4.

Измерения давления

5.5.

Измерения массы и силы

5.6.

Измерения вязкости

5.7.

Измерение плотности

6.

Измерения температуры

6.1.

Методы измерения температуры

6.2.

Контактные термометры

6.3.

Неконтактные термометры

7.

Электрические и магнитные измерения

7.1.

Измерения электрических величин

7.2.

Принципы, лежащие в основе магнитных измерений

7.3.

Магнитные преобразователи

7.4.

Приборы для измерения параметров магнитных полей

7.5.

Квантовые магнитометрические и гальваномагнитные приборы

7.6.

Индукционные магнитометрические приборы

8.

Оптические измерения

8.1.

Общие положения

8.2.

Фотометрические приборы

8.3.

Спектральные измерительные приборы

8.4.

Фильтровые спектральные приборы

8.5.

Интерференционные спектральные приборы

9.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

9.1.

Особенности измерения состава веществ и материалов

9.2.

Измерения влажности веществ и материалов

9.3.

Анализ состава газовых смесей

9.4.

Измерения состава жидкостей и твердых тел

9.5.

Метрологическое обеспечение физико-химических измерений

Часть III. СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

10.

Организационные и методические основы метрологии и стандартизации

10.1.

Введение

10.2.

Правовые основы метрологии и стандартизации

10.3.

Международные организации по стандартизации и метрологии

10.4.

Структура и функции органов Госстандарта РФ

10.5.

Государственные службы по метрологии и стандартизации РФ

10.6.

Функции метрологических служб предприятий и учреждений, являющихся юридическими лицами

11.

Основные положения государственной службы стандартизации РФ

11.1.

Научная база стандартизации РФ

11.2.

Органы и службы систем стандартизации РФ

11.3.

Характеристика стандартов разных категорий

11.4.

Каталоги и классификаторы продукции как объект стандартизации. Стандартизация услуг

12.

Сертификация измерительной техники

12.1.

Основные цели и задачи сертификации

12.2.

Термины и определения, специфические для cертификации

12.3.

12.3. Системы и схемы сертификации

12.4.

Обязательная и добровольная сертификация

12.5.

Правила и порядок проведения сертификации

12.6.

Аккредитация органов по сертификации

12.7.

Сертификация услуг

Заключение

Приложения

Указатели
12   именной указатель
583   предметный указатель
145   указатель иллюстраций

Под категорией Стандартстандарта подразумевается статус документа в зависимости от сферы действия, а также вид документа в зависимости от назначения и содержания.

В зависимости от сферы действия, как уже указывалось, различают Стандарт государственныйстандарты государственные (ГОСТы), Стандарт отраслевойотраслевые (ОСТы), Стандарт обществ и объединенийстандарты научно-технических, инженерных обществ и общественных объединений (СТО) и Стандарт предприятийстандарты предприятий СТП.

В зависимости от назначения и содержания разрабатываются следующие стандарты: основополагающие, на продукцию и услуги, на работы и процессы и на методы контроля.

Государственные стандарты (ГОСТы) принимаются Госстандартом РФ. Порядок их разработки установлен ГОСТ 1.2. Разработка включает стадии:

  • организация разработки;

  • разработка проекта стандарта в первой и последующих редакциях;

  • разработка окончательного проекта;

  • принятие и государственная регистрация;

  • издание стандарта.

ГОСТ 1.2 регламентирует процедуры внесения измерений в стандарт, пересмотра и отмены стандарта.

При стандартизации общетехнических и организационно-методических объектов в государственных стандартах устанавливаются положения, обеспечивающие единство при разработке, производстве и эксплуатации. Сюда входят, как правило, требования по стандартизации, сертификации, постановке на производство, правила оформления технической документации, правила обеспечения качества, типоразмерные ряды и типовые конструкции, классификация и кодирование, метрологические и общетехнические правила и нормы.

При стандартизации продукции и услуг в государственные стандарты включают обязательные требования к качеству продукции, обеспечение безопасности для потребителя, охрану окружающей среды, совместимость и взаимозаменяемость, методы контроля, маркировку и правила безопасного использования продукции.

Обозначение государственного стандарта состоит из индекса (ГОСТ-Р), регистрационного номера и через тире двух последних цифр года принятия. В обозначении ГОСТов, входящих в комплекс или в систему стандартов, в регистрационном номере первые цифры сточкой определяют шифр комплекса государственных стандартов.

Межгосударственные стандарты, обозначаемые аббревиатурой ГОСТ без буквы Р есть стандарты бывшего СССР, которые применяются на территории РФ без переоформления с введением их в действие постановлением Госстандарта или Госстроя РФ.

Стандарт отраслевойСтандарты отраслей (ОСТы) разрабатываются для использования в масштабах определенной совокупности объектов хозяйственной деятельности (отрасли), разрабатывающей или производящей продукцию. Понятие отрасли формируется при этом независимо от ведомственной принадлежности или форм собственности производителей. Стандарты отраслей так же, как и государственные стандарты, разрабатывают двух видов - на организационно-технические и общетехнические объекты и на продукцию и услуги. ОСТ применяют предприятия, подведомственные государственному органу управления, принявшему стандарт. Условием обязательного исполнения требований ОСТ является включение ссылки на него в договор или в техническую документацию изготовителя продукции.

Обозначение стандарта отрасли состоит из индекса ОСТ, условного обозначения ведомства или министерства, регистрационного номера и через тире двух последних цифр года утверждения.

Стандарт обществ и объединенийСтандарт научно-технических, инженерных обществ и общественных объединений (СТО). Стандартизации на этом уровне подлежат принципиально новые виды продукции, услуг, методов испытаний, нетрадиционные технологии, а также прочие виды деятельности, которые по решению членов общества желательно иметь в качестве стандарта.

Категория СТОКатегория СТО - сравнительно новый вид стандартизации, введенный у нас в стране в 1992 г. Общие требования к ОСТ и СТО установлены ГОСТР 1.4-93 «ГСС. Стандарты отраслей, стандарты предприятий, стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений. Общие положения».

Разработка СТОРазработка СТО - результат научно-исследовательских работ по освоению новой продукции, новых технологий, новых методов испытаний, который оформляется для динамического отражения и распространения знаний, полученных в определенных областях. СТО является объектом авторского права, возможна его продажа как интеллектуальной собственности заказчику. Требования СТО не должны быть ниже уровня обязательных требований государственных стандартов.

Обозначение СТО состоит из индекса (СТО), аббревиатуры общества, регистрационного номера и через тире - двух последних цифр года утверждения стандарта.

Стандарты обществ (СТО) в ряде случаев принимаются на новые виды продукции в качестве апробации перед разработкой стандарта более высокого уровня - ОСТ или ГОСТ. Если для отечественной стандартизации СТО является новой категорией стандарта, то за рубежом данная категория используется давно и широко.

Стандарт предприятийСтандарты предприятий (СТП) разрабатываются субъектами хозяйственной деятельности на создаваемую на данном предприятии продукцию, процессы и услуги, а также для обеспечения применения на предприятии стандартов других категорий (ГОСТ, ОСТ, СТО). Основное назначение СТП - решение внутренних проблем стандартизации на данном предприятии. СТП обязателен только для работников данного предприятия. Основное его назначение - решение внутренних задач предприятия. Согласно законам РФ стандарты предприятий могут разрабатываться на продукцию и услуги, но пока в российской практике СТП на поставляемую продукцию не распространяются. За рубежом аналогичные документы оформляются как «фирменные стандарты», требования которых являются более жесткими в сравнении со стандартами государственными. Российское законодательство подобные действия не запрещает.

Обозначение СТП состоит из индекса (СТП), регистрационного номера и через тире - двух последних цифр года утверждения стандарта.

Категорирование стандартов в зависимости от содержания и назначения опирается на основополагающие стандарты - нормативные документы, имеющие широкую область применения или содержащие общие положения для определенной области.

    Основополагающие стандарты касаются системы конструкторской документации, единиц измерений, терминов и т. д.

    Основополагающие стандарты могут прослеживаться в «цепочках» стандартов различного уровня конкретной системы.

    Стандарт основополагающийОсновополагающие стандарты устанавливают общие положения при проведении работ, используемые многократно.

Сюда же можно отнести условные обозначения объектов стандартизации - коды, метки, символы, требования к изложению, оформлению и содержанию различных видов документации.

Стандарты на продукцию или на услугу устанавливают требования к группам однородной продукции. В этой категории разрабатываются следующие разновидности стандартов: стандарт общих технических условий и стандарт технических условий. В первом случае стандарт содержит требования к группам однородной продукции, во втором случае - к конкретной продукции. Такие стандарты, как правило, состоят из следующих разделов: классификация, основные параметры, общие технические требования, правила приемки, упаковка, транспортирование, хранение.

Стандарты на работы (процессы) устанавливают требования к выполнению различного рода работы на отдельных этапах жизненного цикла продукции - разработка, изготовление, хранение, транспортирование, эксплуатация, утилизация. Стандарты на работы должны содержать требования безопасности для жизни и здоровья населения и охраны окружающей среды.

Стандарты на методы контроля (на испытания, на методы и средства измерений) должны обеспечивать всестороннюю проверку всех обязательных требований к качеству продукции. Устанавливаемые в стандартах методы контроля должны быть объективными и достаточно точными для эффективного контроля. Для этой цели в стандарте, как правило, приводятся сведения о нормированной погрешности измерений. Для каждого метода в зависимости от его специфики в стандарте указывают: средства испытаний, порядок подготовки к проведению испытаний, правила обработки результатов испытаний, правила оформления результатов, допустимую погрешность.

Стандарты на методы контроля могут быть сформулированы для проверки какого-либо одного показателя качества, например, на содержание кофеина в кофе. В ряде случаев разрабатываются стандарты по проверке комплекса показателей качества.

После введения обязательной Сертификациясертификации некоторых видов товаров и услуг появилась необходимость разработки стандартов смешанного вида, где определены как общие требования к продукции, так и требования к методам контроля качества.

Особую категорию документов по стандартизации составляют Технические условия (ТУ)технические условия на создаваемую продукцию - ТУ. Этот документ имеет двойной статус - документа технического и нормативного. ТУ в соответствии с ГОСТ 2.114 разрабатывают на конкретное изделие, материал, вещество и т. п.; на несколько конкретных изделий, материалов, веществ (групповые ТУ). Технические условия являются очень распространенным документом. Достаточно указать, что для утверждения типа средства измерения, например, ТУ на это средство входит в список обязательных документов, представляемых в Госстандарт для регистрации. Кроме того, ТУ составляются на многие конкретные марки и модели товаров. Типичными объектами выпуска по ТУ являются изделия, выпускаемые мелкими сериями, изделия сменяющегося ассортимента, изделия, осваиваемые промышленностью на основе новых рецептур или технологий.

В отличие от стандартов ТУ разрабатываются в короткие сроки, что позволяет оперативно организовать выпуск новой продукции.

ТУ должны содержать следующие разделы:

  • технические требования (ТТ);

  • требования безопасности;

  • требования охраны окружающей среды;

  • правила приемки;

  • методы контроля;

  • транспортирование и хранение;

  • указания по эксплуатации;

  • гарантии изготовителя.

Требования ТУ не должны противоречить обязательным требованиям государственных стандартов. Документы, содержащие требования, относящиеся к компетенции госнадзора, подлежат согласованию с ним. ТУ утверждает разработчик продукции и документа.

Обозначение ТУ формируется из кода «ТУ», кода группы продукции по классификатору продукции (ОКП), кода предприятия - разработчика ТУ по классификатору предприятий и организаций (ОКПО) и двух последних цифр года утверждения документа. ТУ подлежат учетной регистрации в центрах стандартизации и метрологии по месту нахождения предприятия. На основе этой информации формируются каталоги выпускаемой продукции и строится система каталогизации в стране.

Предприятия и организации нашей страны выпускают более 200 млн. наименований различной продукции, ее производство и распределение осуществляют более 500 тыс. субъектов хозяйственной деятельности. Естественно, что и производители и потребители продукции стремятся иметь дело с систематизированными данными о наиболее важных характеристиках продукции. С этой целью в нашей стране создан и успешно внедряется еще один объект Стандартизациястандартизации - ЕСКК (единая система классификации и кодирования)единая система классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации (ЕСКК). Эти работы распространяются на такие сферы деятельности, как статистика, финансовая, правоохранительная деятельность, банковское дело, бухгалтерский учет, производство, предоставление услуг, таможенное дело, транспорт, торговля, внешнеэкономическая деятельность.

Главный результат работы по ЕСКК - создание классификаторов технико-экономической и социальной информации (ТЭСИ). Это документы, представляющие собой свод наименований и кодов классификационных группировок и объектов классификации в области информации ТЭСИ. В зависимости от уровня утверждения и сферы применения классификаторы подразделяются на общероссийские, отраслевые и классификаторы предприятия. Общероссийские классификаторы приравниваются по статусу к государственным стандартам.

Основные положения по ЕСКК ТЭСИ установлены правилами по стандартизации ПР 50-733-93. Всего в стране существует около 20 общероссийских классификаторов, например ОК промышленной и сельскохозяйственной продукции, ОК работ и услуг в промышленности, ОК полезных ископаемых и т. д.

Общероссийский классификатор промышленной продукции (ОКП) является основой информационного обеспечения в области науки и техники. ОКП включает в себя 98 классов промышленной и сельскохозяйственной продукции. ОКП как Классификатор национальныйнациональный классификатор сосуществует с Классификатор внешнеторговыйвнешнеторговым классификатором, введенным в нашей стране в 1991 г. как основа таможенного тарифа - Товарной номенклатуры внешнеэкономической деятельности (ТНВЭД).

Составной частью единой системы классификации и кодирования продукции является составление каталогов - перечней производимой, экспортируемой и импортируемой продукции. В каталогах обычно дается описание продукции. В основу каталогизации положена работа по классификации, кодированию и идентификации продукции. Составление каталогов есть одна из разновидностей информационной технологии. В настоящее время формируется Федеральная система каталогизации продукции (ФСК) для однозначной идентификации предметов снабжения за счет единых стандартных правил описания. Это достигается сбором, регистрацией и хранением информации, выявлением взаимозаменяемых, дублирующих друг друга или устаревших видов продукции.

В результате такой работы создаются Каталогкаталоги продукции, реализуемые в виде автоматизированных банков данных. О большой востребованности каталогов продукции свидетельствует тот факт, что информация о выпускаемой продукции появляется в различных каталогах-бюллетенях фирм и обществ. Главный недостаток подобных каталогов в том, что их составители не придерживаются единообразия в выражении основных характеристик продукции. Качество и полнота информации об объектах, описанных в таких каталогах, тоже оказывается различного уровня.

В Государственной системе классификации ГСК от указанных недостатков избавляет то, что в государственные каталоги информация попадает из надежных источников первичных данных. Речь идет о каталожных листах (КЛ), составление и представление которых в центры стандартизациии метрологии является обязательным при составлении Технические условия (ТУ)технических условий (ТУ), сопровождающих выпуск всех новых видов продукции. Центры стандартизации и метрологии имеют таким образом возможность оперативно, качественно и единообразно учитывать всю новую продукцию, выпускаемую в регионе данного ЦСМ.

Значение каталогов особенно велико в коммерческой деятельности, поскольку они играют роль своеобразной рекламы. С помощью каталогов потребитель может легко сориентироваться в основных параметрах приобретаемой продукции, в метрологических характеристиках, в цене. С использованием каталогов может быть организован маркетинг, если, например, каталоги размещать в сети Интернет. В этом случае возможен как поиск нужной информации, так и обмен информацией между различными производителями и потребителями продукции.

КаталогизацияКаталогизации подлежит продукция, являющаяся предметом поставки для государственных нужд. В первую очередь это относится к нуждам обороны и безопасности. В федеральном каталоге продукции присваивается 13-разрядный номенклатурный номер в соответствии с единым классификатором для государственных нужд.

В связи с существенной реорганизацией существовавшей в СССР системы стандартизации и политики государства, направленной на организацию рыночных отношений в стране, начиная с 1992 г. в РФ начали проводиться работы по стандартизации услуг. Сфера производственных услуг чрезвычайно широка. Сюда следует отнести услуги в промышленности, транспортные услуги, услуги в строительстве, в сельском хозяйстве, в медицине и т. д. Поскольку основным объектом внимания здесь является научно-техническая сфера деятельности человека, укажем основные виды услуг в этом направлении. Это, в первую очередь, ремонт измерительной техники, калибровка и поверка средств измерения. Во вторую очередь, это транспортировка, хранение или складирование приборов.

Об общих масштабах проблемы сертификации в сфере услуг красноречиво свидетельствует тот факт, что в промышленно развитых странах на сферу услуг приходится более двух третей валового внутреннего продукта и занятости населения. По прогнозу специалистов в ближайшие годы объем торговли услугами превысит соответствующий объем торговли промышленными товарами.

Для разработки комплекса Стандарт государственныйгосударственных стандартов в сфере услуг стали создавать комитеты, т. к. стандарты требовали разработать только для потенциально опасных услуг по 16 группам (видам). Изначально было создано шесть технических комитетов (ТК), которые должны были определять политику в области стандартизации услуг. Уже к 1996 г. силами этих ТК было разработано 27 государственных стандартов и введены в действие системы сертификации по шести группам однородных услуг. К1998 г. в сфере услуг действовало 19 государственных стандартов уровня ГОСТ-Р, в том числе основополагающие на термины в области услуг, на конкретные группы услуг, на ремонт машин и приборов и т. д.

В заключении раздела о Стандартизациястандартизации кратко охарактеризуем эффективность работ по стандартизации. Эффективность сказывается в следующих видах:

  • экономическая;

  • техническая и информационная;

  • социальная.

Экономическая эффективность стандартизации в технике особенно очевидна, так как использование стандартных модулей, стандартных деталей, стандартных источников питания и т.п. значительно сокращает и трудоемкость, и стоимость, и время любой разработки.

Техническая эффективность выражается в относительных показателях технических эффектов, получаемых от использования стандарта. Например, снижается уровень вредных воздействий (шума, ионизирующих излучений, токсичных выбросов), снижается материало- и энергоемкость производства, повышается надежность и т.д.

Информационная эффективность стандартизации может выражаться в достижении единства представления и восприятия информации, в том числе в договорных и торговых отношениях.

Социальная эффективность заключается в том, что реализуемые на практике требования к продукции положительно отражаются на здоровье и уровне жизни населения. Снижается уровень производственного травматизма, уровень заболеваемости, повышается средняя продолжительность жизни, улучшается социально-психологический климат и т.д.

В настоящее время в нашей стране полным ходом идут работы по развитию стандартизации. Этому способствует необходимость выполнения Соглашения по техническим барьерам в торговле как условия присоединения России к ВТО и выполнения проектов по стандартизации, финансируемых Международным банком реконструкции и развития (МБРР). Основными приоритетными направлениями при этом являются:

  • экология и безопасность жизнедеятельности;

  • информатика;

  • ресурсосбережение.

Как более далекая перспектива развития стандартизации в нашей стране может рассматриваться переход на полностью добровольный характер применения стандартов. За рубежом, особенно в развитых странах, стандарты в большинстве своем носят добровольный характер. Если развивать систему стандартизации, придавая каждому документу статус технического закона, может повториться ситуация 70-х   ndash; 80-х гг., когда ГОСТов было очень много, а товаров высокого качества очень мало. Тогда не помогли ни знаки качества, ни введенная на многих предприятиях госприемка.

© Центр дистанционного образования МГУП