Раздел «Изучение физических величин по стандарту СИ»

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

для студентов заочной формы обучения

по дисциплине «Метрология и стандартизация»

для специальности 21.05.04 «Горное дело»

специализация «Подземная разработка рудных месторождений»

Год начала подготовки: 2017

Общая трудоемкость дисциплины (модуля)

Виды занятий	Распределение по семестрам в часах			Всего часов
Виды занятий	3 семестр	---- семестр	---- семестр	Всего часов
1	2	3	4	5
Общая трудоемкость	108			108
Аудиторные занятия, в т.ч.:	8			8
лекционные (ЛК)	4			4
практические (семинарские) (ПЗ, СЗ)	4			4
лабораторные (ЛР)	-			-
Самостоятельная работа студентов (СРС)	64			64
Форма промежуточного контроля в семестре	36 Экзамен			36 Экзамен
Курсовая работа (курсовой проект) (КР, КП)

Краткое содержание курса

№ Темы, раздела	Наименование тем, разделов дисциплины
1	2
1.	Метрология как наука об измерениях: Исторические аспекты метрологии; теоретические основы метрологии; физические свойства и величины; международная система единиц физических величин. Виды и характеристики измерений: Основные этапы измерений; виды и методы измерений; измерительные средства; метрологические характеристики средств измерений; эталоны единиц физических величин. Обработка результатов измерений: Основные понятия о погрешностях измерения; классификация погрешностей; порядок и методы обработки результатов измерений; оценка погрешностей измерения. Организация метрологического контроля: Нормативно-правовые основы обеспечения единства измерений; государственный метрологический контроль за средствами измерений; структура и функции метрологической службы предприятия.
2.	Понятие о системе стандартизации: Государственная система стандартизации; понятия и определения в системе стандартизации; основные принципы и методы стандартизации; нормативные документы по стандартизации. Категории и виды стандартов: Виды стандартов, категории стандартов, нормативные документы по стандартизации; порядок разработки стандартов; общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов Качество продукции: Основные понятия о горной квалиметрии; методы оценки качества продукции; государственный контроль и надзор за соблюдением требований государственных стандартов; международные организации по стандартизации и качеству продукции. Сущность и принципы сертификации: Основные цели и объекты сертификации; системы и схемы сертификации продукции; порядок проведения сертификации; органы по сертификации и испытательные лаборатории. Формы и виды сертификации: Сущность обязательной и добровольной сертификации; участники сертификации; сертификация продукции и производств; международная система сертификации; система аккредитации.

Форма текущего контроля

Контрольная работа

Выполнение контрольной работы производится по методическим указаниям приведенным ниже. Решать задания, строго придерживаясь своего варианта. Номера вариантов в контрольной работе определяются по таблице вариантов в зависимости от последней цифры номера зачетной книжки студента.

Контрольная работа оформляется согласно МИ 4.2-5/47-01-2013 Общие требования к построению и оформлению учебной текстовой документации.

Раздел «Изучение физических величин по стандарту СИ»

Задание №1: Перевести внесистемные единицы измерения физических величин, указанные в таблице 1, в соответствии с ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Единицы величин.

Таблица 1

№ варианта	Температура, Θ, °С	Длина, L, мк	Давление, Р, Бар	Мощность, W, л.с.	Удельный вес, ρ, г/см³	Работа J, кВт·ч
перевод	К	м	Па	Вт	Н/м³	Дж
0	103	120	15	45	1,83	56
1	680	820	20	80	2,26	84
2	840	1320	40	120	2,68	152
3	1020	2540	85	250	3,45	264
4	1130	6050	16	320	4,29	326
5	1450	25010	24	450	6,12	428
6	1680	94620	32	620	7,86	512
7	1850	126400	86	1200	8,34	680
8	2150	145200	102	2500	8,51	720
9	2360	1820000	210	3500	9,28	880

Раздел «Оформление отчета о научно-исследовательской работе»

Задание №4: Оформить отчет о научно-исследовательской работе в соответствии с установленными нормативными источниками и общими требованиями к построению и оформлению учебной текстовой документации (МИ 4.2-5/47-01-2013 ФБГОУ ВО «ЗабГУ»). При выборе направления исследования рекомендуется использовать:

- практическую (лабораторную) работу, выполненную по любой дисциплине;

- отчет о прохождении учебно-ознакомительной (производственной) практики.

Исходные материалы должны содержать рисунки, таблицы, формулы, литературу.

Задание №2. Пример.

1. Значения результатов наблюдения упорядочивают по возрастающим значениям в вариационный ряд х₁, х₂, ..., x_n. Вариационный ряд результатов наблюдений при измерении сопротивления R (число наблюдений n = 10): 9,992; 9,995; 9,997; 9,999; 10,000; 10,001; 10,003; 10,005; 10,007; 10,121 Ом.

2. Определяется среднее арифметическое значение результатов наблюдений как

3. Вычисляется оценка среднего квадратичного отклонения результатов наблюдений, то есть

4. Если значения х_i резко отличаются от других членов вариационного ряда (промах, грубая погрешность), то их отбрасывают и в обработке результатов наблюдений не учитывают. Для проверки вида погрешности (грубая или значительная случайная) используется статистический критерий обнаружения грубых погрешностей (ГОСТ 11.002-73).

Суть статистического способа оценки результатов наблюдений заключается в том, что грубыми признают те погрешности, вероятность появления которых не превышает некоторого, заранее выбранного критерия.

Воспользуемся отбраковкой некоторых результатов измерений по критерию превышения отклонения среднего удвоенного значения среднего квадратичного отклонения результатов наблюдений .

В случае обнаружения грубых погрешностей результаты наблюдений, их содержащие, исключаются, и математическая обработка повторяется. Для данного ряда проверим значение R₁₀ = 10,121 Ом.

DR_i = 10,121 -10,012=0,109 Ом; DR_i = 0,109>2×0,04.

Отбрасываем R₁₀ , принимаем n = 9 и повторяем пп.2 и 3:

; .

5. Определяется доверительный интервал (границы) случайной погрешности результатов наблюдений как

Е = t×S,

где t - коэффициент (квантиль нормального распределения) Стьюдента, который в зависимости от вероятности Р и числа результатов наблюдений берется из таблицы 6.

Таблица 6

Число наблюдений n	Значение коэффициента Стьюдента t при доверительной вероятности Р
Число наблюдений n	0,9	0.95	0,98	0,99	0,998	0,999
1	6,31	12,7	31,8	63,7	318,3	637,0
2	2,92	4,30	6,96	9,92	22,33	31,6
3	2,35	3,18	4,45	5,84	10,22	12,9
4	2,13	2,78	3,75	4,60	7,17	8,61
5	2,02	2,57	3,36	4,03	5,89	6,86
6	1,94	2,45	3,14	3,71	5,21	5,96
7	1,89	2,36	3.00	3,50	4,79	5,41
8	1,86	2,31	2,90	3,36	4,50	5,04
9	1,83	2,26	2,82	3,25	4,30	4,78
10	1,81	2,23	2,76	3,17	4,14	4,59
11	1,80	2,20	2,72	3,11	4,03	4,44
12	1,78	2,18	2,68	3,05	3,93	4,32
13	1,77	2,16	2,65	3,01	3,85	4,22
14	1,76	2,14	2,62	2,98	3,79	4,14
15	1,75	2,13	2,60	2,95	3,73	4,07

6. При нормальном законе распределения результатов наблюдений (при числе наблюдений n £ 15 принадлежность их нормальному закону не проверяют) математическое ожидание случайной величины М(х) с заданной вероятностью должно находиться в границах (доверительном интервале)

где – среднее квадратичное отклонение действительного значения (среднего арифметического) результатов наблюдений,

, или .

Коэффициент Стьюдента по таблице 6 для n-1=8 и Р=0,95; t=2,31.

Следовательно, доверительный интервал

10 - 2,31×0,0016 <R< 10+2,31×0,0016; или 9,996 < R <10,004.

Таким образом, при Р=0,95 доверительный интервал R=(10±0,004) Ом.

Раздел «Оформление отчета о научно-исследовательской работе»

Методические указания по выполнению задания №4 представлены отдельным (прикрепленным) файлом формата .pdf (для просмотра необходим Adobe Acrobat Reader): Практикум по метрологии и стандартизации.

Экзамен

Вопросы на экзамен по дисциплине «Метрология и стандартизация»

1. Роль в повышении качества продукции на международном, региональном и национальном уровнях метрологии, стандартизации и сертификации.

2. Физические величины. Понятие о системе физических величин.

3. Принципы построения Международной системы единиц. Преимущества Международной системы единиц.

4. Виды измерений.

5. Методы измерений.

6. Понятие о точности измерений.

7. Понятие о погрешности измерений. Классификация погрешностей измерения.

8. Систематические погрешности.

9. Случайные погрешности.

10. Грубые погрешности и промахи. Критерии грубых погрешностей.

11. Обработка результатов наблюдений.

12. Оценка погрешностей измерений.

13. Средства измерений.

14. Государственная метрологическая служба в Российской федерации.

15. Российская система калибровки.

16. Понятия и определения государственной системы стандартизации.

17. Основные принципы стандартизации.

18. Нормативные документы по стандартизации и их применение.

19. Виды стандартов. Категории стандартов.

20. Информация о нормативных документах по стандартизации, их издание и реализация.

21. Порядок разработки государственных стандартов.

22. Общие требования к построению стандартов.

23. Общие требования к оформлению стандартов.

24. Общие требования к содержанию стандартов.

25. Методы стандартизации.

26. Международные организации по стандартизации и качеству продукции.

27. Основные цели и объекты сертификации.

28. Термины и определения в области сертификации.

29. Условия осуществления сертификации.

30. Обязательная и добровольная сертификация.

31. Правила сертификации.

32. Порядок проведения сертификации.

33. Органы по сертификации и испытательные лаборатории.

34. Аккредитация органов по сертификации и испытательных (измерительных) лабораторий.

35. Сертификация услуг и качества в горной промышленности.

36. Система аккредитации в Российской федерации (РОСА).

37. Международные системы сертификации.

38. Законодательство в области метрологии.

39. Законодательство в области стандартизации.

40. Законодательство в области сертификации.

Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Основная литература (печатные издания)

1. Схиртладзе, А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник / Схиртладзе Александр Георгиевич, Радкевич Яков Михайлович. - Старый Оскол : ТНТ, 2010. - 540 с.

2. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник / под ред. В.В. Алексеева. - 3-е изд., стер. - Москва : Академия, 2010. - 384 с.

3. Димов, Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация : учебник / Димов Юрий Владимирович. - Иркутск : ИГТУ, 2002

Основная литература (издания из ЭБС)

1. Радкевич, Я.М. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник для бакалавров / Радкевич Яков Михайлович; Радкевич Я.М., Схиртладзе А.Г. - 5-е изд. - М. : Издательство Юрайт, 2014. - 813.

2. Горленко, О.А. Статистические методы в управлении качеством: Учебник и практикум / Горленко Олег Александрович; Горленко О.А. - отв. ред. - 2-е изд. - М. : Издательство Юрайт, 2017. - 270.

Дополнительная литература (печатные издания)

1. Ломоносов, Г.Г. Горная квалиметрия : учеб. пособие / Ломоносов Геральд Георгиевич. - 2-е изд., стер. - Москва : МГГУ, 2007. - 201 с

2. Мязин, В.П. Сертификация и управление качеством минеральной продукции горно-добывающего и перерабатывающего комплекса : учеб. пособие / Мязин Виктор Петрович. - Чита : ЧитГУ, 2010. - 237 с.

3. Технические средства измерений : учеб. пособие / Гольцов Анатолий Сергеевич [и др.]. - Старый Оскол : ТНТ, 2012. - 264 с.

4. Перельштейн, Е.Л. Метрологическая служба предприятия : моногр. / Е. Л. Перельштейн. - 3-е доп. и перераб. - Москва : Стандартинформ, 2006. - 168 с.

5. Вознесенский, А.С. Средства передачи и обработки измерительной информации : учеб. пособие / Вознесенский Александр Сергеевич. - Москва : МГГУ, 1999. - 267с.