ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«СТАРООСКОЛЬСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»

Рассмотрено на заседании предметной цикловой комиссии

Протокол от «___»________2014 г №____

Председатель П(Ц)К___________ Вашанова Т.П.

Утверждено и рекомендовано

к использованию

методическим советом от «___»_____________2014г протокол №____

Зам.директора по УМР ________В.В.Стадниченко

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по выполнению лабораторных работ и практических занятий

по дисциплине «Метрология, стандартизация, сертификация»

для студентов обучающихся по специальности

220417 Автоматические системы управления

140448 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования

230113 Компьютерные системы и комплексы.

Разработала:

преподаватель Бурцева Л.Н.

Старый Оскол

2014

Автор:

Бурцева Л.Н.

Рецензенты:

Методические рекомендации по выполнению лабораторно-практических работ

по дисциплине « Метрология, стандартизация, сертификация»

Представленные методические рекомендации предназначены для выполнения лабораторно-практических работ студентами по специальности 220417 Автоматические системы управления (АСУ24), 220417 Автоматические системы управления (АСУ14), 140448 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования, 230113 Компьютерные системы и комплексы.

В данной разработке представлены содержание тем лабораторно-практических работ, задания к лабораторно и практическим работам, порядок выполнения и оформления лабораторно-практических работ, содержание отчета по выполнению лабораторно- практической работе

Рекомендовано в качестве учебного пособия для преподавателей СПО при организации и проведении лабораторных и практических работ по дисциплине

« Метрология, стандартизация, сертификация»

СОДЕРЖАНИЕ

1.Практическая работа №1 «Изучение структурных элементов и содержания государственного стандарта на примере ГОСТ Р1.0-92»………………………………6

2.Практическая работа №2 «Методы стандартизации в автоматических системах управления»…………………………………………………………………...10

3. Практическое занятие №3 «Определение унифицированного выходного сигнала измерительного преобразователя»……………………….…………………...14

4.Лабораторная работа №1 «Определение погрешности при линейно-угловых измерениях»……………………………………………………………………………...16

5.Лабораторная работа №2 «Измерение сопротивлений косвенным методом»………………………………………………………………………………….23

6.Лабораторная работа №3 «Поверка амперметра магнитоэлектрической системы»………………………………………………………………………………….26

7.Лабораторная работа №4 «Расширение пределов измерения вольтметров».29

8.Лабораторная работа №5 «Определение класса точности комбинированного электроизмерительного прибора»……………………………………………………...32

9. Практическое занятие №4 «Определение эквивалентного сопротивления при смешанном соединении резисторов»………………………………………….….33

10. Практическое занятие №5 «Расчет экономической эффективности при внедрении сертифицированной продукции»……………………………………….…35

ВВЕДЕНИЕ

Лабораторно-практические работы предназначены для углуб­ления и закрепления теоретических знаний, а также приобрете­ния навыков по сборке и наладке электрических схем, измерений в электрических цепях, проведения испытаний электротехничес­ких установок, расчета и анализа электрических цепей, оформле­ния результатов испытаний и расчетов.

При подготовке к лабораторно-практическим рабам обучающиеся должны ознакомиться с их содержанием, повторить соответствующий теоретический материал по технической и справочной литературе, рекомендованной преподавателем. Обязательно изучить правила техники безопасности и строго выполнять их, особенно при работе в действующих электроустановках.

Для выполнения и оформления лабораторной и практической ра­боты каждый обучающийся должен иметь рабочую тетрадь, в которой оформляются протоколы испытаний и отчеты по всем работам, линейку с трафаретами для изображения элементов электричес­ких схем, карандаш и калькулятор. Форма протокола испытаний и отчета приведена в описании каждой работы.

Общие указания к проведению лабораторно-практических работ:

1.Лабораторные работы выполняются обучающимися по графику в соответствии с учебным расписанием занятий.

2.Обучающийся, не выполнивший лабораторную или практическую ра­боту, должен в двухнедельный срок с разрешения преподавате­ля и по согласованию с учебной частью выполнить ее в дни кон­сультаций.

3.К выполнению работ допускаются обучающиеся: прошедшие инструктаж по технике безопасности;

4.При подготовке к выполнению очередной работы обучающиеся должны получить необходимые инструкции, приборы, наборы монтажного и измерительного инструмента.

5.Подготовленность обучающиеся к выполнению лабораторной работы проверяется преподавателем индивидуально. Обучающийся, получивший неудовлетворительную оценку, к выполне­нию работы не допускается.

Подача напряжения на рабочие места и учебные стенды без проверки и разрешения преподавателя или лаборанта КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩЕНА!

После окончания выполненной работы вся аппаратура выключается и приводится в первоначальное состояние.

В отчет по каждой выполненной работе включаются: краткое описание работы, схемы, технические характеристики приборов, протоколы испытаний, таблицы, графики, выводы о проделанной работе.

Отчет оформляется в рабочей тетра­ди по дисциплине акку­ратно в полном соответствии с требованиями к оформлению. Не­обходимые схемы должны быть выполнены согласно ЕСКД с при­менением чертежных инструментов. На графиках и векторных ди­аграммах должны быть нанесены масштабы измеряемых величин и соответствующие обозначения. При выставлении оценки учитывается степень самостоятельности выполнения работы, качество ее оформления и ответы на вопросы.

После получения зачетной оценки учащийся допускается к выполнению следующей работы.

2.Порядок выполнения лабораторно-практических работ и сдачи отчета

Тематика и очередность выполнения лабораторных работ определяется программой курса и сообщается преподавателем на первом занятии группы.

Лабораторно-практические работы выполняются в соответствии с расписанием учебных занятий. Подготовка рабочих мест производится учебным мастером по указанию преподавателя. Работа студентов на рабочем месте производится в соответствии с методическими указаниями к каждой лабораторной работе.

Студент должен быть приготовлен к выполнению очередной лабораторно-практической работы, изучив необходимый материал учебных и методических пособий. Проверить степень подготовленности к выполнению лабораторной работы студент может по контрольным вопросам, которые приводятся в методических указаниях.

Отчет по лабораторно-практической работе составляется каждым студентом самостоятельно. Задания лабораторных и практических работ, имеющие варианты, выполняются в соответствии с последней цифрой номера зачетной книжки. Отчет оформляется чернилами; схемы и графики вычерчиваются простым карандашом с использованием чертежных инструментов.

Отчет по выполнению лабораторной работе предоставляется преподавателю после выполнения экспериментальной части, как правило, на очередном занятии.

Содержание отчета:

1. Название лабораторно-практической работы

2. Приборы и принадлежности

3. Цель лабораторно-практической работы

4. Схема лабораторно практической работы

5. Таблица, куда заносятся экспериментальные данные

Общий зачет по лабораторным работам выставляется студенту после выполнения им всех работ, оформления и защиты отчетов.

Форма проведения зачета - собеседование по всем темам лабораторных занятий.

В группах АСУ14, ТЭО14, КСК14

Практическое занятие №1 « Изучение структурных элементов и содержание государственного стандарта на примере ГОСТ 1.01.92-Государственная система стандартизации РФ- основные положения»

Лабораторная работа №1 «Поверка амперметра магнитоэлектрической системы»

Практическое занятие №1

« Изучение структурных элементов и содержание государственного стандарта на примере ГОСТ 1.01.92-Государственная система стандартизации РФ- основные положения»

Цель: изучить структуру Государственная система стандартизации РФ, содержание структурных элементов.

Основные теоретические положения:

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА СТАНДАРТИЗАЦИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 1 июля 1992 г. N 7

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие организационно-технические правила проведения работ по стандартизации, формы и методы взаимодействия предприятий и предпринимателей (далее - субъекты хозяйственной деятельности) друг с другом, с государственными органами управления.

Положения стандартов государственной системы стандартизации Российской Федерации применяют государственные органы управления, субъекты хозяйственной деятельности, научно-технические, инженерные общества и другие общественные объединения, в том числе технические комитеты по стандартизации

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 1.2-92 Государственная система стандартизации Российской Федерации. Порядок разработки государственных стандартов

ГОСТ Р 1.4-93 Государственная система стандартизации Российской Федерации. Стандарты отраслей, стандарты предприятий, стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений. Общие положения

ГОСТ Р 1.5-92 Государственная система стандартизации Российской Федерации. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов

ГОСТ Р 1.8-95 Государственная система стандартизации Российской Федерации. Порядок разработки и применения межгосударственных стандартов

ГОСТ Р 1.9-95 Государственная система стандартизации Российской Федерации. Порядок маркирования продукции и услуг знаком соответствия государственным стандартам

ГОСТ Р 1.10-95 Государственная система стандартизации Российской Федерации. Порядок разработки, принятия, регистрации правил и рекомендаций по стандартизации, метрологии, сертификации, аккредитации и информации о них

ГОСТ 2.114-95 ЕСКД. Технические условия

3.4 Стандарт - нормативный документ по стандартизации, разработанный, как правило, на основе согласия, характеризующегося отсутствием возражений по существенным вопросам у большинства заинтересованных сторон, принятый (утвержденный) признанным органом (предприятием

3.5 Государственный стандарт Российской Федерации (ГОСТ Р) - стандарт, принятый Государственным комитетом Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации (Госстандарт России) или Государственным комитетом Российской Федерации по жилищной и строительной политике (Госстрой России)

3.6 Стандарт отрасли - стандарт, принятый государственным органом управления в пределах его компетенции.

3.7 Стандарт предприятия - стандарт, утверженный предприятием.

3.8 Стандарт научно-технического, инженерного общества - стандарт, принятый научно-техническим, инженерным обществом или другим общественным объединением.

3.9 Международный стандарт - стандарт, принятый международной организацией по стандартизации.

3.10 Региональный стандарт - стандарт, принятый региональной организацией по стандартизации.

3.11 Межгосударственный стандарт (ГОСТ) - стандарт, принятый Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации или Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве.

3.12 Национальный стандарт - стандарт, принятый национальным органом по стандартизации.

Виды стандартизации

Международная стандартизация - стандартизация, участие в которой открыто для соответствующих органов всех стан.

3.15 Региональная стандартизация - стандартизация, участие в которой открыто для соответствующих органов стран только одного географического или экономического региона мира.

3.16 Национальная стандартизация - стандартизация, которая проводится на уровне одной страны.

7 Нормативные документы по стандартизации

и их применение

7.1 Нормативные документы по стандартизации и требования к ним

7.1.1 К нормативным документам по стандартизации, действующим на территории Российской Федерации в случаях, порядке и на условиях, установленных Законом Российской Федерации "О стандартизации", относятся:

- государственные стандарты Российской Федерации (далее - государственные стандарты); применяемые в установленном порядке международные (региональные) стандарты, правила, нормы и рекомендации по стандартизации; общероссийские классификаторы технико-экономической информации;

- стандарты отраслей; стандарты предприятий; стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений.

Государственные стандарты должны содержать:

- требования к продукции, работам и услугам по их безопасности для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества, требования техники безопасности и производственной санитарии;

- требования по технической и информационной совместимости, а также взаимозаменяемости продукции;

- основные потребительские (эксплуатационные) характеристики продукции, методы их контроля, требования к упаковке, маркировке, транспортированию, хранению, применению и утилизации продукции;

- правила и нормы, обеспечивающие техническое и информационное единство при разработке, производстве, использовании (эксплуатации) продукции, выполнении работ и оказании услуг, в том числе правила оформления технической документации, допуски и посадки, общие правила обеспечения качества продукции, работ и услуг, сохранения и рационального использования всех видов ресурсов, термины и их определения, условные обозначения, метрологические и другие общетехнические и организационно-технические правила и нормы.

В зависимости от специфики объекта стандартизации и содержания устанавливаемых к нему требований разрабатывают стандарты следующих видов:

- стандарты основополагающие;

- стандарты на продукцию, услуги;

- стандарты на работы (процессы);

- стандарты на методы контроля (испытаний, измерений, анализа).

7.4.2 Основополагающие стандарты устанавливают общие организационно-технические положения для определенной области деятельности, а также общетехнические требования, нормы и правила, обеспечивающие взаимопонимание, техническое единство и взаимосвязь различных областей науки, техники и производства в процессах создания и использования продукции, охрану окружающей среды, безопасность продукции, процессов и услуг для жизни, здоровья, имущества и другие общетехнические требования.

7.4.3 Стандарты на продукцию (услуги) устанавливают требования к группам однородной продукции (услуг) или к конкретной продукции (услуге).

7.4.4 Стандарты на работы (процессы) устанавливают основные требования к методам (способам, приемам, режимам, нормам) выполнения различного рода работ в технологических процессах разработки, изготовления, хранения, транспортирования, эксплуатации, ремонта и утилизации продукции.

7.4.5 Стандарты на методы контроля устанавливают методы (способы, приемы, методики и др.) проведения испытаний, измерений, анализа продукции при ее создании, сертификации и использовании

5 Применение нормативных документов по стандартизации

7.5.1 Нормативные документы по стандартизации применяют государственные органы управления, субъекты хозяйственной деятельности на стадиях разработки, подготовки продукции к производству, ее изготовления, реализации (поставки, продажи), использования (эксплуатации), хранения, транспортирования и утилизации, при выполнении работ и оказании услуг, при разработке технической документации (конструкторской, технологической, проектной), в том числе технических условий, каталожных листов на поставляемую продукцию (оказываемые услуги).

8 Государственный контроль и надзор за соблюдением требований государственных стандартов

8.1 В соответствии с Законом Российской Федерации "О стандартизации" государственный контроль и надзор за соблюдением субъектами хозяйственной деятельности обязательных требований государственных стандартов осуществляется на стадиях разработки, подготовки продукции к производству, ее изготовления, реализации (поставки, продажи), использования (эксплуатации), хранения, транспортирования и утилизации, а также при выполнении работ и оказании услуг.

8.2 Порядок осуществления государственного контроля и надзора за соблюдением обязательных требований государственных стандартов устанавливается Госстандартом России [7].

8.3 Должностные лица субъектов хозяйственной деятельности обязаны создавать все условия, необходимые для осуществления государственного контроля и надзора.

8.4 В соответствии с Законом Российской Федерации "О стандартизации" органами, осуществляющими государственный контроль и надзор за соблюдением обязательных требований государственных стандартов, являются Госстандарт России, иные специально уполномоченные государственные органы управления в пределах их компетенции.

8.5 Осуществление государственного контроля и надзора за соблюдением обязательных требований государственных стандартов проводится должностными лицами государственных органов управления в пределах их компетенции.

Непосредственное осуществление государственного контроля и надзора за соблюдением обязательных требований государственных стандартов от имени Госстандарта России проводится его должностными лицами - государственными инспекторами:

- главным государственным инспектором Российской Федерации по надзору за государственными стандартами;

- главными государственными инспекторами республик в составе Российской Федерации, краев, областей, автономной области, автономных округов, городов по надзору за государственными стандартами;

- государственными инспекторами по надзору за государственными стандартами.

8.6 Государственные инспекторы, осуществляющие государственный контроль и надзор за соблюдением обязательных требований государственных стандартов, в соответствии с Законом Российской Федерации "О стандартизации", являются представителями государственных органов управления и находятся под защитой государства.

Государственный инспектор в соответствии с Законом Российской Федерации "О стандартизации" имеет право:

- свободного доступа в служебные и производственные помещения субъекта хозяйственной деятельности;

- получать от субъекта хозяйственной деятельности документы и сведения, необходимые для проведения государственного контроля и надзора;

- использовать технические средства и специалистов субъекта хозяйственной деятельности при проведении государственного контроля и надзора;

- проводить в соответствии с действующими нормативными документами по стандартизации отбор проб и образцов продукции и услуг для контроля их соответствия обязательным требованиям государственных стандартов с отнесением стоимости израсходованных образцов и затрат на проведение испытаний (анализов, измерений) на издержки производства проверяемых субъектов хозяйственной деятельности;

- выдавать предписания об устранении выявленных нарушений обязательных требований государственных стандартов на стадиях разработки, подготовки продукции к производству, ее изготовления, реализации (поставки, продажи), использования (эксплуатации), хранения, транспортирования и утилизации, а также при выполнении работ и оказании услуг;

- выдавать предписания о запрете или приостановке реализации (поставки, продажи), использования (эксплуатации) проверенной продукции, а также выполнения работ и оказания услуг в случаях несоответствия продукции, работ и услуг обязательным требованиям государственных стандартов;

- запрещать реализацию продукции, выполнение работ и оказание услуг в случае уклонения субъекта хозяйственной деятельности от предъявления продукции, работ и услуг для проверки.

Международное сотрудничество в области стандартизации

9.1 Госстандарт России в соответствии с Законом Российской Федерации "О стандартизации" вправе представлять Российскую Федерацию в международных и региональных организациях, осуществляющих деятельность по стандартизации.

9.2 Основными задачами международного сотрудничества в области стандартизации являются:

- гармонизация государственной системы стандартизации Российской Федерации с международными, региональными, прогрессивными национальными системами стандартизации других стран;

- совершенствование фонда отечественных нормативных документов по стандартизации на основе применения международных, региональных и национальных стандартов других стран и максимального использования достижений научно-технического прогресса;

- гармонизация стандартов с международными, региональными стандартами и национальными стандартами других стран;

- повышение качества отечественной продукции и ее конкурентоспособности на мировом рынке;

- разработка международных и региональных стандартов на основе отечественных стандартов на новые конкурентоспособные виды продукции и технологии, в том числе созданные в результате двустороннего и многостороннего сотрудничества;

- нормативное обеспечение торгово-экономического и научно-технического сотрудничества Российской Федерации с другими странами и участие Российской Федерации в международном разделении труда;

- обеспечение защиты интересов Российской Федерации при разработке международных и региональных стандартов;

- обеспечение единства измерений с другими странами.

Порядок выполнения:

1Изучить область применения Государственная система стандартизации РФ

2.Понятие стандарт

3.Национальный стандарт

4 Изучить нормативные документы по стандартизации

5. Виды стандартов

6.Изучить применение нормативной документации по стандартизации

7.Государственный контроль и надзор за соблюдением требований государственной стандартизации

Ход работы:

Продолжительность работы -2 ч.

-Изучить исходные материалы; Постановление Госстандарта России от 1 июля 1992 г. N 7

-Подробно изучить Основные положения ГОСТ 1.01.92-Государственная система стандартизации РФ- основные положения

- Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Понятие Система стандартизации РФ.

2. Что понимается под стандартизацией?

3. Цели стандартизации.

4. Принципы стандартизации.

5 .Объекты стандартизации.

6. Требования к объекту стандартизации.

7. Субъекты стандартизации.

8. Чем занимаются ТК по стандартизации?

9 .Чем занимаются специалисты по стандартизации организации?

10. Какие документы охватывает понятие нормативный документ?

11. Какие из перечисленных нормативных документов содержат

обязательные требования: национальные стандарты, правила, технические

регламенты, стандарты организаций, общероссийские классификаторы?

12. Определение стандарта.

13. Что такое категория стандарта? Перечислите категории стандартов.

14. Что такое вид стандарта? Перечислите основные виды стандартов.

15. Как применяются стандарты в РФ?

16. Порядок разработки и утверждения национальных стандартов.

17. Объекты стандартов организаций.

18. Каковы требования к стандартам организаций?

19. Каков порядок разработки стандартов организаций?

20. В чём преимущества стандарта организации перед национальным

стандартом?

21. Где можно получить информацию о действующих национальных стандартах?

22. В каком комплексе стандартов регламентируются работы по

стандартизации?

23. Что понимается под межотраслевыми стандартами?

24. В каком источнике содержится информация о действующих

государственных стандартах РФ?

25.Что понимается под национальной системой стандартизации?

26.Что понимается под межотраслевой системой стандартизации?

27.Что понимается под межгосударственной системой стандартизации?

Практическое занятие №2

« Методы стандартизации в автоматических системах управления»

Цель: Изучить методы стандартизации в автоматических системах управления

Основные теоретические положения:

Метод стандартизации - это приём или совокупность приёмов, с помощью которых выполняются принципы и

достигаются цели стандартизации.

В деятельности по стандартизации используются следующие научно-практические методы:

классификация, кодирование, каталогизация;

систематизация;

селекция;

симплификация;

типизация;

оптимизация;

унификация;

агрегатирование.

Классификация - разделение множества объектов на подмножество по их сходству или различию в соответствии с принятыми методами. Систематизированный перечень классифицированных объектов, позволяющий находить место каждому объекту и после этого присваивать ему определённое условное обозначение, называется классификатором.

Действующие классификаторы подразделяются на категории: общероссийские, межотраслевые, отраслевые и классификаторы предприятий.

Кодирование - образование и присвоение кода классифицированной группировке и(или) объекту классификации.

Каталогизация - одна из форм информационных технологий. В основу каталогизации положены работы по классификации и кодированию. Каталогизация продукции - это процесс составления перечней производимой, экспортируемой и импортируемой продукции с её описанием.

Систематизация - расположение объектов стандартизации в определённом порядке и последовательности. При этом образуется чёткая и удобная для пользования система. Непременно учитывается взаимная связь объектов систематизации.

Наиболее простой формой систематизации является алфавитная система расположения объектов. Такую систему используют, например, в справочниках, библиографиях. Применяют также порядковую нумерацию систематизируемых

объектов или расположение их в хронологической последовательности.

Селекция - деятельность, заключающаяся в отборе из предварительно классифицированных и ранжированных объектов стандартизации таких конкретных объектов, которые на основании специального анализа их перспективности и сопоставления с будущими потребностями признаются целесообразными для дальнейшего производства и(или) применения в общественном производстве.

В некоторых странах результаты деятельности по селекции объектов стандартизации (продукции) оформляют в форме специальных стандартов вида "стандарт селекции". Только на основании этих стандартов в дальнейшем разрешается осуществлять заказы на производство, а также поставку селекционированной (отобранной) продукции как внутри страны,

так и в виде заказов на поставки этой продукции по импорту. Национальные стандарты селекции широко используются развивающимися странами для проведения единой технической политики в области импорта продукции.

Одновременно с деятельностью по селекции объектов стандартизации осуществляются работы по симплификации, т.е. процессы селекции и симплификации осуществляются параллельно.

Симплификация - деятельность, заключающаяся в определении из числа предварительно систематизированных объектов стандартизации таких конкретных объектов, которые на основании специального анализа их перспективности и сопоставления с будущими потребностями признаются нецелесообразными для дальнейшего производства и (или) применения в общественном производстве.

Симплифицированные объекты стандартизации (продукции) исключаются из дальнейшего рассмотрения как морально устаревшие или по другим критериям принятия решений не включаются в специальные стандарты вида "стандарт селекции".

Таким образом, в дальнейшем исключается возможность осуществлять заказы на производство и поставки симплифицированной (запрещённой к применению) продукции как внутри страны, так и в виде заказов на поставки этой продукции по импорту.

Характерным для деятельности по селекции и симплификации объектов стандартизации является то обстоятельство, что при проведении этих работ обычно не применяют какие-либо строгие экономико-математические методы и модели, а селекционированные (отобранные) конкретные объекты стандартизации (продукцию) при этом не подвергают каким-либо техническим преобразованиям (доработке, изменениям и др.).

Типизация - деятельность, заключающаяся в нахождении оптимальных по выбранному критерию эффективности параметрических (в том числе типоразмерных) рядов предварительно селекционированной совокупности однородных

объектов стандартизации по главным параметрам, направлен на достижение высокой степени их совпадения с главными параметрами потребностей, которые будут удовлетворяться с применением данных объектов.

Типизацию однородных объектов стандартизации (продукция, технологические правила и др.) иногда трактуют излишне расширительно, включая в неё оптимизацию не только главных параметров, характеризующих целевое (функциональное) назначение этих объектов, но также и оптимизацию всех их других показателей качества и экономичности. Видимо, такие комплексные работы с однородными объектами стандартизации правильнее характеризовать не термином "типизация", а термином "оптимизация объектов стандартизации".

Типизация - метод стандартизации, заключающийся в разработке и установлении типовых конструктивных, технологических и организационных решений, согласно которым они могут быть приняты за образец по ряду характерных признаков. Определение "типизация" непосредственно связано с двумя понятиями:

типоразмер изделия - характеристика, определяющая отличие изделия от других изделий этой же конструкции (типа), хотя бы числовым значением любого параметра;

типоразмерный ряд - совокупность типоразмеров изделия, построенная в соответствии с числовыми значениями одного из параметров.

В нормативных документах закрепляются общие для ряда изделий или процессов характеристики, которые в каждом конкретном случае могут дополняться необходимыми специфическими данными. Типизация конструкций представляет собой разработку и внедрение типовых моделей, которые содержат общие для ряда изделий и их деталей конструктивные параметры,

Типовой технологический процесс создаётся для классификации объектов производства в разделении их по характерным признакам на отдельные группы. Типизация технологических процессов применяется в качестве рабочей документации для изготовления продукции, информационной основы при разработке конкретных процессов, исходной базы при установлении стандартов и формировании фондов (базы данных) различных уровней.

Оптимизация объектов стандартизации - деятельность, заключающаяся в нахождении оптимальных главных параметров, а также значений всех других показателей качества и экономичности предварительно селекционированной совокупности однородных объектов стандартизации, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения и максимально возможной эффективности по выбранному критерию в определённой области.

Необходимыми условиями корректной оптимизации главных параметров, характеризующих целевое (функциональное) назначение определённой совокупности однородных объектов стандартизации (продукция, типовые технологические правила), а также значений всех других показателей их качества и экономичности являются предварительные классификация и ранжирование объектов стандартизации и предварительные селекция и симплификация объектов стандартизации.

Строго говоря, фактическим началом проведения работ по оптимизации можно считать работы по селекции и симплификации однородных объектов стандартизации. Хотя при этом фактически и не используют строгие экономико- математические методы и модели оптимизации, а применяют более простые, в том числе экспертные методы оценки и обоснования принимаемых решений.

Оптимизацию объектов стандартизации обычно осуществляют путём составления и проведения многовариантных расчётов по специальной целевой функции оптимизации при определённой системе ограничений, а также в сочетании с прогнозами определённых областей н ауки и техники. В результате оптимизации объектов стандартизации находят (определяют) главные параметры, а также значения всех других (иногда только наиболее важных) показателей качества и экономичности на перспективу, которые подлежат далее включению непосредственно в стандарты и техническую документацию (конструкторскую, технологическую и проектную).

При проведении официальной (документированной) стандартизации объектов, подвергшихся предварительной оптимизации непосредственно в процессах разработки стандартов на эти объекты, часто выявляется необходимость и одновременно предоставляется возможность проведения дополнительной работы по оптимизации норм, требований и правил (например, по результатам обработки отзывов на проект стандарта, когда могут быть выявлены важные, не учитывающиеся ранее факторы; по результатам согласования проекта стандарта перед его принятием, когда могут быть выявлены дополнительные, не учтенные ранее ограничения, и др.).

Унификация (uni - один, unio - единство) - это выбор оптимального числа разновидностей продукции, процессов и услуг, значений их параметров и размеров.

Различают межотраслевую, отраслевую, заводскую унификацию и унификацию продукции.

Межотраслевая (отраслевая, заводская унификация) - деятельность, заключающаяся в проведении работ по классификации и ранжированию, селекции и симплификации, типизации и оптимизации выбранных совокупностей однородных объектов стандартизации межотраслевого (отраслевого, заводского - предприятия, организации, объединения) применения, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения и максимальной эффективности в определённой области.

Наибольшее значение для ускоренного развития производства и решения проблемы коренного повышения качества продукции имеет межотраслевая унификация деталей, узлов и комплектующих изделий многоотраслевого производства и(или) применения, а также межотраслевая унификация принципиально новых высокоэффективных технологических процессов, которые можно применить в ряде родственных отраслей экономики.

Также большое значение имеют вопросы отраслевой унификации типовых технологических процессов, которые можно применить на ряде родственных предприятий отрасли.

Унификация продукции - деятельность, заключающаяся в проведении работ по классификации и ранжированию, селекции и симплификации, типизации и оптимизации элементов конечной готовой продукции, направленная на достижение

её оптимального упорядочения и максимальной эффективности в производственных процессах её разработки, изготовления, обращения, потребления и ремонта (восстановления).

Непосредственно результаты работ по унификации продукции оформляют в таких различных формах, как: альбомы типовых (унифицированных) конструкций деталей, узлов, сборочных единиц и др.; стандарты типов, параметров и(или) размеров, конструкций, марок, сортамента и др.

Унификация - наиболее распространённый и эффективный метод стандартизации, заключающийся в приведении объектов к единообразию на основе установления рационального числа разновидностей числа элементов (типов, видов, размеров) одинакового функционального назначения.

Известно, что номенклатура деталей одновременно используемого металлургического оборудования на крупносерийном заводе достигает 100 тысяч наименований. Метод унификации сводится к сокращению многообразия продукции путём анализа и приведения идентичных изделий к единой норме, типовой форме, единообразию конструктивных решений.

В основе способа унификации лежит принцип заимствования элементов существующих изделий, в результате которого элементы из ранее спроектированной конструкции переносятся во вновь проектируемые конструкции. В результате заимствования сокращается многообразие продукции путём анализа и приведения идентичных изделий при условии оптимизации. Характерной особенностью является то, что она может проводиться в случае, когда отсутствуют соответствующие стандарты, предполагающие проведение унификации изделий и его составляющих.

Унификации подлежат как продукция основного производства, так и изделия вспомогательного производства, методы контроля и испытания, а также терминология, условия обозначения и т.д. Этот метод стандартизации характерен как для деятельности отдельных и родственных предприятий, так и для межотраслевых отношений в области производства и эксплуатации продукции.

При унификации проводят рациональное сокращение числа типов, видов и размеров изделий (документов) одинакового функционального назначения. Унификация направлена на уменьшение числа разновидностей изделий путём комбинирования. Унификацию проводят на основе анализа и изучения конструктивных вариантов и особенностей работы изделий аналогичного назначения. Путём сопоставления вариантов создают один или несколько типов одноименных изделий и устанавливают ряд размеров (например, диаметров подшипников качения), который полностью удовлетворяет запросы всех отраслей промышленности. Если унификации подвергаются изделия массового применения, то она

заканчивается разработкой стандартов на конструкцию изделий всего унифицированного ряда. Унифицироваться могут и изделия ограниченного применения. Но унификация имеет и границы, определяемые её влиянием на эксплуатационные свойства изделий. Например, в СССР действовало 700 разновидностей напряжений: 300 - переменного тока и 400 - постоянного. В результате унификации к 1970 году их количество было сокращено до 135.

Агрегатирование - метод стандартизации, применяемый для создания объектов производства с последующей эксплуатацией. Сущность его состоит в том, что машина, оборудование или технологическая оснастка компонуется из унифицированных агрегатов (сборочных единиц) с целью изготовления изделий иного назначения. Обобщение частных конструктивных решений положено в основу метода агрегатирования, при котором путём пространственного сочетания стандартных агрегатов расширяется область применяемого оборудования и замены его рабочих органов.

Агрегатирование - это метод, заключающийся в создании изделий путём их компоновки (сборки) из ограниченного количества стандартных унифицированных деталей и агрегатов (сборочных единиц), обладающих геометрической или функциональной взаимосвязанностью. Агрегаты разрабатываются по рациональным параметрическим рядам и изготовляются на специализированных заводах.

Порядок выполнения практической работы:

1.Изучить методы стандартизации

2.Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы:

1.Перечислить методы стандартизации.

2. Применение унификации.

3. Применение систематизации.

4. Применение параметрической стандартизации.

5.Применение агрегатирования

6. Применение типизации

Практическое занятие №3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УНИФИЦИРОВАННОГО ВЫХОДНОГО СИГНАЛА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Ш79

1. Цель работы

Определить погрешность преобразования температуры в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 0 - 5 мА измерительного преобразователя Ш79.

2. Основные теоретические положения

2.1 Назначение измерительного преобразователя Ш79

Преобразователь измерительный Ш-79 предназначен для преобразования сигналов термопреобразователей сопротивления типов ТСМ, ТСП в унифицированный сигнал постоянного тока 0-5 мА или напряжения постоянного тока 0-10 В. Преобразователи применяются в системах регулирования и управления технологическими процессами, в измерительных системах и измерительно-вычислительных комплексах.

Соединение термопреобразователя сопротивления с преобразователями осуществляется трехпроводной линией. Сопротивление каждого провода линии связи не превышает 10 Ом.

Преобразователь относится к восстанавливаемым, ремонтируемым, однофункциональным изделиям. Преобразователи виброустойчивы и имеют сейсмостойкое исполнение.

Зависимость выходного сигнала от входного - линейная.

2.2 Технические данные измерительного прибора Ш79

Допускаемая основная погрешность преобразователя не превышает ±0,4%.

Входные и выходные цепи преобразователя не имеют гальванической связи с цепями питания и между собой.

Время установления рабочего режима - не более 30 мин.

Преобразователь выдерживает длительную перегрузку по входному сигналу, превышающему диапазон измерения входного сигнала на 25% и короткое замыкание цепи нагрузки с выходом по напряжению и обрыв цепи нагрузки с выходом по току.

Питание - 220 В, 50 Гц
Исполнение - щитовое.
Габаритные размеры: 60х160х355 мм
Масса: 2,5 кг

2.3 Принцип действия и схема преобразователя Ш79

Рисунок 1 - Блок схема преобразователя Ш79

Преобразователь состоит из следующих основных функцио­нальных узлов: измерительного моста МИ, входного усили­теля Увх, устройства гальванической развязки УГР, фильтра Ф, выходного усилителя Увых и источника стабилизирован­ного питания.

Измерительный мост МИ осуществляет преобразование изменения сопротивления термопреобразователя, включенного в одно из плеч моста, в напряжение постоянного тока. Напряжение с выхода измерительного моста поступает на входной усилитель Увх, который усиливает сигнал до уровня 1В.

Трансформаторное устройство гальванической развязки осуществляет гальваническое разделение входной и выход­ной цепей. На выходе УГР включен фильтр Ф, обеспечива­ющий необходимое подавление сигнала помехи. Выходной усилитель Увых обеспечивает унифицированный выходной сигнал в диапазоне 0 плюс 5 мA или 0 плюс 10В.

2.4 Схема подключения преобразователя Ш79

3. Порядок проведения работы

Собрать схему преобразования, используя вместо термометра сопротивления - магазин сопротивления;

Составить таблицу преобразования температуры в токовый сигнал;

Определить погрешность преобразования;

Оформить результаты в виде протокола измерений.

ПРОТОКОЛ

калибровки преобразователя измерительного Ш-79

зав.№ ……….. градуировка……………

№п/п T°, °С Rмаг, Ом Iвых мА Погрешность, %

1 0

2 20

3 40

4 60

5 80

6 100

Вывод:

Приложение:

Градуировочная таблица преобразователя

Гр. 100М 0…100°С

Т°,С 0 20 40 60 80 100

Rт, Ом 100,000 108,563 117,121 125,684 134,242 142,800

I, mA 0 1 2 3 4 5

Лабораторная работа №1

Тема: « Определение погрешности при линейно-угловых измерениях»

Цель работы - освоить методику проведения измерений средствами, широко используемыми в условиях производства и с их помощью провести контроль типовой детали, установить абсолютную и относительную погрешность контрольно-измерительных средств.

Для выполнения работы необходимо знать: основные понятия в области метрологии, технических измерений, контроля; уметь: снять отсчет показаний инструмента, определить действительное значение размера, сделать вывод о годности детали по заданному размеру.

Контрольные вопросы: 1) понятие о метрологии, технических измерениях, контроле; 2) средства измерений; 3) методы измерений; 4) основные параметры средств измерений; 5) эталоны и меры; 6) измерительные инструменты; 7) отсчет по нониусу; 8) условие годности детали по заданному размеру.

2. Основные теоретические положения

Средства измерений:

Мера

Поверка, т.е. определение действительной погрешности, выданного измерительного инструмента - штангенциркуля или микрометра, выполняется применением плоскопараллельных концевых мер длины, из которых составляются образцовые размеры (М). Образцовые размеры (М) могут быть размером одной меры или блока мер, составляемых из отдельных мер.
Пример. Выданы меры: 1,05; 3,5; 7,0.

Необходимо составить образцовые размеры (М) для поверки измерительного инструмента.
Возможно несколько вариантов: а) 1,05; 4,55(1,05+3,5); 8,05(7,0+1,05); 11,55(1,05+3,5+7,0); б) 1,05; 3,5; 7,0; 10,5(3,5+7,0) или др.
Измеренная погрешность по абсолютной величине не должна превышать допускаемую техническими условиями (ТУ) погрешность инструмента, т.е.. В случае, если инструмент не соответствует ТУ. Проведенная поверка является частью процесса сертификации средства измерения.

Штангенциркуль

Варианты, наиболее часто применяемых на производстве конструктивных исполнений штангенциркулей типа ШЦ (ГОСТ 166-89) представлены на рисунках 1, 2, 3.

Внимание! Запрещается перемещать подвижную рамку за пределы штанги во избежание потери плоской пружины.

Рис. 1. Штангенциркуль ШЦ-1 с диапазоном измерения 0-125 мм и величиной отсчета 0,1 мм. 1- губки для внутренних измерений, 2 - рамка, 3 - зажим рамки, 4- штанга, 5 - линейка глубинометра, 6 - шкала штанги, 7 - нониус, 8- губки для наружных измерений.

Рис. 2. Штангенциркуль ШЦ-II с диапазоном измерения 0-160 мм и величиной отсчета 0,05 мм 1 - неподвижные измерительные губки, 2 - подвижные измери-тельные губки, 3 - рамки, 4 - зажим рамки, 5 - рамка микрометриче-ской подачи, 6 - зажим рамки микрометрической подачи, 7 - штанга, 8 - гайка и винт микрометрической подачи рамки, 9 - нониус

Рис. 3. Штангенциркуль ШЦ-III с диапазоном измерения 0-160 мм или 0-400 мм с величиной отсчета 0,05 мм (выполняется с мик-рометрической подачей или без неё)
1 - рамка, 2 - зажимы рамки, 3 - рамка микрометрической пода-чи, 4 - зажим рамки микрометрической подачи, 5 - штанга, 6 - гайка и винт микрометрической подачи, 7 - нониус, 8 - губка рамки, 9 - губка штанги

Нониус

Шкала нониуса делит целое число миллиметров основной шкалы на определенное число частей на рис.4 представлена шкала нониуса с ценой деления 0,1 мм. Длина нониуса в этом случае равна 19 мм и разделена на 10 частей. Одно деление (длина деления) нониуса равна 19:10 = 1,9 мм, что на 0,1 мм меньше целого числа миллиметров.

Рис. 4. Шкала нониуса с величиной отсчета 0,1 мм

На рис. 5 представлена шкала нониуса с ценой деления 0,05 мм. Длина конуса 39 мм разделена на 20 частей. Длина деления составляет 39:20 = 1,95 мм, что на 0,05 мм меньше целого числа миллиметров.

Рис. 5. Шкала нониуса с величиной отсчета 0,05 мм

Отсчет показаний

Примеры отсчета показаний штангенинструмента с ценой деления 0,05 мм представлены на рис. 6а, б, в., крестиком указаны штрихи нониуса, совпадающие со штрихом основной шкалы.

Рис. 6. Отсчет показаний по нониусу с ценой деления 0,05 мм

При внутренних измерениях к показаниям штангенциркуля по основной и нониусной шкалами прибавляется толщина губок, которая указана на них. Пример измерения диаметра отверстия представлен на рис. 7.

Рис. 7. Отсчет показаний при внутренних измерениях

Микрометр

Микрометры типа МК мод 102 (ГОСТ 6507-90) предназначены для наружных измерений (Рис. 8). Цена деления 0,01 мм. Диапазоны измерений микрометров от 0 - 25 мм (МК-25) до 500 - 600 мм (МК-600). У всех микрометров перемещение подвижной пятки с микровинтом равно 25 мм. Микрометры с нижним пределом 300, 400 и 500 мм имеют сменную пятку, что позволяет увеличить диапазон измерений до 100 мм. Микрометры, начиная с М-50, с диапазоном измерения 25 - 50 мм имеют в комплекте установочные меры (Рис.8 и 9).

Рис. 8. Микрометры типа МК

Основные элементы микрометра показаны на рис. 9. Конструктивное исполнение некоторых элементов, например 6, 7 и 9, может быть другим, при этом их функциональное назначение не изменяется.

Рис. 9. Микрометр для наружных измерений:
1 - скоба; 2 - жесткая пятка; 3 - калибр (концевая мера) для уста-новки микрометра на нуль; 4 - подвижная пятка (микровинт); 5 - стебель; 6 - микрометрическая головка; 7 - установочный колпачок; 8 - трещоточное устройство; 9 - тормозное приспособление

Внимание! Запрещается применять излишнее усилие при силовом замыкании жесткой и подвижной пяток микрометра при проверке нулевого положения или проведении измерений, для этого вращение микровинта осуществлять большим и указательным пальцами руки, как показано на рис. 10.

Рис. 10

Установка нулевого положения шкалы микрометра, в случае несовпадения, проводится с помощью взаимно противоположного поворота микрометрической головки 6 и установочного колпачка 7 (Рис. 9, 11) и осевого перемещения головки 6 до совпадения нуля. В некоторых конструкциях стопорение микрометрической головки осуществляется винтом.

При невозможности установки нуля, допускается принять условный нуль отсчета, например на рис. 11а и б, показаны случаи несовпадения нуля на величины + 0,17 мм и + 0,22 (5), в этих случаях от значений показаний вычитаются значения этих методических погрешностей инструмента. В производственных условиях такое средство измерений подлежит ремонту и поверке.

Рис. 11

Отсчет показаний

Примеры отсчета показаний микрометра представлены на рис. 12. Необходимо следить за показаниями верхней шкалы стебля, один оборот микровинта даёт перемещение пятки на 0,5 мм.

Рис. 12

Угломер

Угломер типа УН предназначен для измерения наружных и внутренних углов деталей. Цена деления равна 2 мин.

Диапазон измерения наружных углов составляет 0°-180°, внутренних 40°-180°. Размер углов больше развернутого (180°) получается как разность между 360° и измеренным углом. Конструкция угломера и его основные элементы показаны на рис. 13.

Рис. 13
1 - основание, 2 - угольник, 3 - нониус, 4 - стопор, 5 - сектор, 6 - линейка основания, 7 - съемная линейка, 8 - державка.

Построение шкал основания и нониуса представлена на рис. 14. Угол между крайними штрихами нониуса равен 29° и разделен на 30 частей, таким образом в угловых единицах длина деления составляет 29°:30х60=58 мин, что на 2 мин меньше целого числа.

Рис. 14

Примеры измерения углов в различных пределах и соответствующего применения приспособлений (угольник, линейка), а также отсчеты показаний, приведены на рис. 15а, б, в, г, д, е, ж, з с необходимыми пояснениями. Совпадающие штрихи отмечены крестиком.

При измерении наружных углов от 0° до 50° показания читают по правой части шкалы.

а) 0°-50°
При измерении наружных углов от 50° до 90° показания читают по левой части шкалы.

б) 50°- 90°

При измерении наружных углов от 90° до 140° к показаниям правой части шкалы прибавляют 90°.

в) 90°-140°

При измерении наружных углов от 140° до 180° к показаниям левой части шкалы прибавляют 90°.

г) 140°-180°

При измерении внутренних углов от 180° до 130° показания правой части шкалы вычитают из 180°.

д) 180°-130°

При измерении внутренних углов от 130° до 90° показания левой части шкалы вычитают из 180°.

е) 130°-90°

При измерении внутренних углов от 90° до 40° показания правой части шкалы вычитают из 90°.

ж) 90 °- 40°

При отсутствии просвета между измерительными поверхностями нулевые штрихи нониуса и основания должны совпадать.

з) 0°

Обработка результатов

Действительные значения, т.е. полученные в результате измерений линейные или угловые величины обозначены Zr. За номинальный размер z принять ближайшее целое число. Погрешность размера вычислить по формуле , мм. За условие годности принять неравенство , где TZ - допуск размера. Допуск (Т) размера (z) определить по таблицам, исходя из заданного квалитета точности (IТ) и значения Z. Допуск угла AT'- задается преподавателем.

Задание
Пример. Результат измерения Zr = 29,95 мм, примем Z = 30,0 мм, тогда Z = - 0,05 мм. Квалитет точности задан - IT9, в этом случае TZ= 52 мкм = 0,052 мм. Условие годности выполняется.

Ппорядок выполнения.
Оформление отчета.

1. Измерить плоскопараллельные концевые меры длины штангенциркулем, увеличивая размер от минимального до мак-симального. Вычислить погрешность измерений и, сравнив ее с допускаемой, сделать вывод о результатах поверки. Результаты занести в табл. 1.

Таблица 1

Инструмент

Размер концевой меры или блока мер (М), мм

Изме-ренный размер (Мr), мм

Погрешность инструмента , мм

Допускаемая погрешность инструмента
(±Е), мм

Вывод по
результатам поверки (соответст., не соотв.)

Штангенциркуль

±0,05

Микрометр

±0,01

2. Измерить концевые меры микрометром, предварительно настроив его на ноль и выполнить все действия, как в п.1. Результаты занести в табл. 1.
3. Измерить линейные размеры, обозначенные на эскизе штангенциркулем, а размер C измерить штангенциркулем и микрометром. Сделать вывод о годности детали по данному размеру. Результаты занести в табл. 2.

Размер

Результат измерения (Zr), мм

Номинальный размер (Z), мм (ближайшее целое число)

Погрешность размера

, мм

Допуск (Т) раз-мера по IT ___,мм

Вывод по результатам контроля (годен, брак)

B

C

D1

D2

F

-

-

-

-

G

-

-

-

-

A

A'=F-(D1+D2)/2=

A''=G+(D1+D2)/2=

Таблица 2

4. Измерить углы, обозначенные на эскизе, универсальным угломером. Сделать вывод о годности. Результаты занести в табл. 3.

Таблица 3

5. Определить основные параметры измерительных инструментов и занести их в табл. 4.

Таблица 4

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Тема «Метрология»

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ

КОСВЕННЫМ МЕТОДОМ

1. Цель работы

1.1. Изучить схемы определения сопротивлений по методу вольтметра и амперметра;

1.2. Оценить погрешность измерения при различных способах включения вольтметра и амперметра.

2. Основные теоретические положения:

2.1 Метод вольтметра и амперметра

Метод вольтметра и амперметра - косвенный способ определения различных сопротивлений, позволяющий ставить элемент с определенным сопротивлением в рабочие условия. Этот метод основан на использовании закона Ома для участка цепи, сопротивление Rх которого определяется по известному падению напряжения Uх на нем и току Iх так:

Rх = Uх / Iх

2.2 Способы измерения малых и больших сопротивлений

Существуют различные способы измерения падения напряжения Uх и тока Iх (Рис. 1.)

a) б)

Рис. 1

Измерительные части приведенных схем не обеспечивают одновременное измерение напряжения Uх и тока Iх. Так 1-я схема (Рис.1.а.) позволяет измерить с помощью вольтметра напряжение Uх, а амперметр дает возможность определить ток I, равный сумме Iх и Iв, из которых последний является током обмотки вольтметра. В этом случае определяемое сопротивление:

где Rв - сопротивление вольтметра.

Во второй схеме амперметр учитывает ток Iх, но вольтметр показывает напряжение U, равное сумме падений напряжений Uх на сопротивлении Rх и Uа на амперметре. Поэтому определяемое сопротивление:

где Rа - сопротивление амперметра.

Следовательно, если при расчете определяемого сопротивления учитывать сопротивления приборов, то все схемы равноценны.

Если определяемое сопротивление Rх мало по сравнению с сопротивлением вольтметра Rв, током Iв можно пренебречь, применять первую схему (Рис.1.а.).

В случаях, когда определяемое сопротивление Rх сравнимо с сопротивлением вольтметра Rв и пренебречь током Iв нельзя, следует пользоваться второй схемой (Рис. 1.6.) и при расчете не учитывать падение напряжения Uа на амперметре.

Первую из схем называют схемой определения "малых" сопротивлений, а вторую - схемой для определения "больших" сопротивлений.

2.3 Формула расчёта сопротивления

Определять сопротивление Rх по формуле:

При определении сопротивлений методом вольтметра и амперметра следует выбирать магнитоэлектрические приборы с такими пределами измерений, чтобы показания их были близки к номинальным значениям, т.к. это обеспечивает меньшие погрешности измерения.

3. Порядок выполнения работы

В данной работе необходимо косвенным методом измерить сопротивление R1 (малой величины 300 Ом) и сопротивление R2 (сравнимое с сопротивлением обмотки вольтметра 10 кОм).

3.1 Измерить сопротивление малой величины.

(в данном опыте измеряется сопротивление R1.)

3.1.1 Собрать схему согласно рис. 2.

Рис. 2

3.1.2 Изменять регулятором блока питания величину напряжения (V) до отклонения стрелки амперметра примерно до середины шкалы.

3.1.3 Снять показания приборов амперметра и вольтметра.

3.2 Измерить сопротивление большой величины.

(в данном опыте измеряется сопротивление R2.)

3.2.1 Собрать схему согласно рис. 3.

Рис. 3

3.2.2 Изменять регулятором блока питания величину напряжения (V) до отклонения стрелки амперметра примерно до середины шкалы.

3.2.3 Снять показания приборов амперметра и вольтметра.

4. Обработка результатов работы

4.1 Рассчитать Rх по схеме рис. 2. в соответствии с п.п.3.1.3.

4.2 Оцените погрешность измерения.

4.3 Рассчитать Rх по схеме рис. 3. в соответствии с п.п.3.2.3.

4.4 Оценить погрешность измерения.

4.5 Результаты измерений и расчетов занести в таблицу:

схема 1

схема 2

I, А

U, В

Rx, Ом

погрешность, %

Вывод:

5. Вопросы для самопроверки

5.1 Что понимают под измерением сопротивления?

5.2 Почему при определении сопротивления по методу амперметра и вольтметра следует применять различные схемы включения измерительных приборов?

5.3 Какие сопротивления при определении по методу вольтметра и амперметра принято считать "большими" и какие "малыми"?

Лабораторная работа №3

ПОВЕРКА АМПЕРМЕТРА МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

1. Цель работы

1.1.Изучить схему поверки амперметра;

1.2.Определить класс точности поверяемого амперметра;

1.3.Изучить методы поверки измерительных средств.

2. Основные теоретические положения

2. 1 Назначение и способы поверки

Для оценки параметров отдельных физических величин использу­ются контрольно-измерительные средства. Качество измерительных средств характеризуется совокупностью показателей, определяющих его работоспособность, точность, надежность и эффективность приме­нения .

Для обеспечения гарантированной точности измерений проводится периодическая поверка измерительной аппаратуры.

Поверка измерительного средства - это определение соответст­вия действительных характеристик измерительного средства техниче­ским условиям или государственным стандартам. При осуществлении поверки применяются измерительные средства поверки - специально предусмотренные средства повышенной точности по сравнению с пове­ряемыми измерительными средствами. Методы поверки - совокупность поверочных измерительных средств, приспособлений и способ их при­менения для установления действительных метрологических показате­лей поверяемых измерительных средств.

В практике поверки измерительных приборов нашли применение два способа:

• сопоставление показаний поверяемого и образцового приборов;

• сравнение показаний поверяемого прибора с мерой данной вели­чины.

При поверке первым способом в качестве образцовых приборов выбираются приборы с лучшими метрологическими качествами.

Для поверки приборов постоянного тока в качестве образцовых принимаются магнитоэлектрические приборы, а для поверки приборов переменного тока - электродинамические. В последнее время исполь­зуются цифровые приборы.

Верхний предел измерений образцового прибора должен быть та­ким же, как и поверяемого или не превышать предел измеряемого прибора более чем на 25%. Допустимая погрешность образцового при­бора должна быть 3...5 раз ниже погрешности поверяемого прибора.

2. Погрешности измерений

Погрешность выражают в виде абсолютных величин и в виде отно­сительных.

Различают:

а) абсолютную погрешность измерительного прибора:

ΔХ = Хп - Хд,

где Хп и Хд - соответственно показание прибора и действитель­ное значение измеряемой величины;

б) относительную погрешность средства измерения, часто выра­жаемую в процентах:

где ΔХ - абсолютная погрешность.

Для оценки многих средств измерений широко применяется приве­денная погрешность, выражаемая в процентах:

где Хн.з. - нормирующее значение, т.е. некоторое значение, по отношению к которому рассчитывается погрешность.

Часто в качестве нормирующего значения для приведенной по­грешности принимают верхний предел измерения прибора. Для многих средств измерений по приведенной погрешности устанавливают класс точности прибора. Например, прибор класса 0,5 может иметь основную приведенную погрешность, не превышающую 0,5%.

Измерительные приборы могут быть следующих классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

Многопредельные приборы поверяют на одном, двух основных пре­делах, а на других в некоторых точках.

Магнитоэлектрические приборы работают только на постоянном токе. Они отличаются высокой чувствительностью, высокой точностью, равномерностью шкалы, выполняются в виде амперметров и вольтметров постоянного тока.

Для поверки амперметра магнитоэлектрической системы образцо­вый и поверяемый амперметр включают параллельно.

2. Способы подключения приборов

Измерительный механизм магнитоэлектрической системы можно включить в какую-либо электрическую цепь двумя различными способа­ми. При схеме (Рис. 1.а.) через обмотку механизма, обозначенного буквой А проходит весь ток нагрузки.

Отклонение подвижной части ее от нулевого положения будет зависеть от значения тока I. В этом случае показание прибора явля­ется функцией тока нагрузки, что позволяет проградуировать его шкалу в амперах, и он будет служить амперметром.

а) б)

Рис. 1.

Если такой прибор дополнить достаточно большим сопротивлени­ем Ид, соединенным последовательно с обмоткой рамки, и включить прибор, обозначенный буквой А (Рис. 1.б.), то через него будет проходить ток IА, определяемый напряжением и суммой сопротивлений:

Rд + Rp,

где Rp - сопротивление обмотки рамки прибора

Отсюда видно, что при схеме (рис. 1.б.) показания прибора становятся функцией напряжения U, т.е. он служит уже не ампермет­ром, а вольтметром.

3. Проведение опыта

3.1. Собрать схему (Рис. 2.).

Рис. 2

Vо - контрольный вольтметр; Vп - поверяемый вольтметр.

В данной работе в качестве контрольного (образцового) вольтметра Vо. использу­ется вольтметр электромагнитной системы типа Э531 класса точности 0,5 с пределами измерений от 0 до 15 В и ценой деления 0,1 В, снабженный зеркальной шкалой.

3.2. Включить блок питания в сеть на напряжение 220 В.

3.3 Изменять регулятором величину напряжения, (величина контролируется по вольтметру Vо) до получения измеряемо­го напряжения на приборе Vп.

3.4 Провести необходимое для расчетов количество замеров.

3.5 По окончании работы вернуть показания аппаратов в исходное положение и отключить питание.

4. Обработка результатов опыта

4.1 Вычислить по результатам измерения абсолютную погреш­ность в нескольких точках шкалы поверяемого вольтметра;

4.2 Вычислить приведенную погрешность поверяемого вольт­метра.

4.3 Определить класс точности поверяемого амперметра и сравнить его с классом точности, нанесенного на шкале поверяемого амперметра.

4.4 Оформить результаты в виде протокола поверки.

ПРОТОКОЛ

поверки амперметра

тип . . . . . . . . . . . . . .

зав.№ . . . . . . . . . . . . .

класс точности . . . . . . . . . . . . . .

нижний предел измерения . . . . . . . . . . . . . .

верхний предел измерения . . . . . . . . . . . . . .

цена деления шкалы . . . . . . . . . . . . . .

Вывод………………………. Поверку проводил……………………….

«___»_____________2013 г

5. Вопросы для самопроверки

5.1 Что такое класс точности измерительного прибора?

5.2 Какие варианты способа сличения показаний поверяемого и образцового приборов Вам известны?

5.3 Как проверяют соответствие поверяемого прибора ука­занному на шкале классу точности?

5.4 Возможно ли проведение поверки вольтметра класса 0,5 с помощью вольтметра класса 0,2?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

РАСШИРЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ

ВОЛЬТМЕТРОВ

1. Цель работы

Определить верхний предел измерения электроизмерительных приборов экспериментальным путём при расширении.

2. Основные теоретические положения

2.1 Расширения пределов измерения приборов постоянного тока

Для расширения пределов измерения приборов постоянного тока применяются шунты (для амперметров), добавочные резисторы и делители напряжения (для вольтметров), измерительные трансформаторы тока и напряжения (для цепи переменного тока):

2.2 Расчётные формулы для определения расширения пределов измерения

Сопротивление шунта Rш:

Rш = Rа/(n-1)

где: Rа - сопротивление прибора

n - коэффициент шунтирования (выбирают равным или кратным 10)

Сопротивление добавочного резистора Rд:

Rд=(n-1)Rv.

где: Rv - сопротивление прибора

n - коэффициент увеличения пределов измерения

2.3 Делители напряжения

2.4 Применение измерительных трансформаторов для расширения пределов измерения приборов переменного тока

Измерительные трансформаторы:

3. Техническое обеспечение

Работа производится на стенде по электротехнике «17Д-01»

В работе используются:

R1 = 51 Ом

R2 = 10 Ом

R3 = 10 Ком.

R4 = 10 Ком.

ГТ1, ГН2 - источники питания

АВ1 - измерительный прибор со шкалой 10 мА

АВ2 - измерительный прибор со шкалой 10 В

4. Порядок проведения работы

4.1 Определить расширение пределов измерения амперметра:

- установить панель №8 и съемный элемент R2 = 10 Ом;

- подключить ГТ1 к гнездам «+1» и «-2», АВ1 к гнездам «Х1» и «Х2»;

- включить тумблеры «сеть» и «БП1…БП3»;

- установить ток ГТ1, равный полному отклонению стрелочного прибора АВ1 со шкалой 10 мА, измерить ток ГТ1 I1;

- установить дополнительно R1 = 51 Ом и увеличить ток до полного отклонения стрелки АВ1, замерить ток ГТ1 I2.

4.2 Определить расширение пределов измерения вольтметра:

- установить R3 = 0, R4 = 10 Ком, подключить ГН2 к гнездам «+3» и «-4», АВ2 со шкалой 10 В к гнездам «Х3» и «Х4».

- увеличить входное напряжение ГН2 до полного отклонения стрелочного прибора АВ2 измерить напряжение ГН2 U1.

- установить вместо перемычки R3 = 10 Ком и увеличить напряжение до полного отклонения стрелки АВ2 измерить напряжение ГН2 U2.

Выключить прибор.

5. Порядок оформления работы

Заполнить таблицу по результатам измерений токов и напряжений:

Показания амперметра

Показания вольтметра

I1 = мА

I2 = мА

U1 = В

U2 = В

Вывод:

6. Ответить на вопросы:

6.1 Для каких приборов применяются шунты и добавочные сопротивления?

6.2 Для каких приборов применяются делители напряжения?

6.3 Как производится расширение пределов измерения амперметров и вольтметров переменного тока?

7. Приложение:

Схема панели №8 стенда «17Д-01»:

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССА ТОЧНОСТИ

КОМБИНИРОВАННОГО

ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА

1. Цель работы

Определить соответствие класса точности комбинированного электроизмерительного прибора

2. Основные теоретические положения

Класс точности измерительного прибора - это обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами, влияющими на точность, значения которых установлены в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых при помощи этих средств.

Класс точности - отношение абсолютной погрешности к диапазону шкалы, выраженное в процентах:

ΔА

К = -----― х 100%

Аmax - Amin

Наиболее распространенные технические приборы имеют классы точности 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5. Этими цифрами обозначают класс точности на шкалах.

3. Порядок выполнения работы:

3.1 Получить магазин сопротивлений Р4831, измерительный прибор DT830, монтажный многожильный провод для подключения для выполнения задания;

2. Проверить комбинированный цифровой электроизмерительный прибор на исправность;

3. Определить показания прибора в 5 точках каждого диапазона измерения

0…200 Ом, 0…2000 Ом, 0…20 Ком, 0…200 Ком,

2. Произвести расчет относительной погрешности измерения в каждой поверяемой точке:

Аи - Ад

δ = ----- х 100%

Ад

2. Составить протокол определения класса точности прибора и дать заключение о его пригодности.

ПРОТОКОЛ

Тип прибора…………………

Зав. № ……………………….

Завод изготовитель…………………

Год выпуска………………………..

Измеряемый параметр

Предел измерения

Действительное значение параметра

Показания прибора

Относительная погрешность измерения, %

Сопротивление

0…200 Ом

0

40

80

120

160

200

0…2000 Ом

400

800

1200

1600

2000

0…20 КОм

4

8

12

16

20

0…200 Ком

40

80

Вывод: Испытания производил……………………….

«___»___

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

ПРИ СМЕШАННОМ СОЕДИНЕНИИ РЕЗИСТОРОВ

1. Цель работы

Определить эквивалентное сопротивление смешанного соединения резисторов и сравнить с теоретическими расчётами

2. Основные теоретические положения

Резисторы являются пассивными элементами электрической цепи, характеризуются сопротивлением электрическому току.

2.1 Обозначение резисторов на схемах

а) обозначение, принятое в России и в Европе

б) обозначение, принятое в США

2.2 Цепи, состоящие из резисторов

2.2.1 Последовательное соединение резисторов

При последовательном соединении резисторов их сопротивления складываются

2.2.2. Параллельное соединение резисторов

При параллельном соединении резисторов складываются величины, обратно пропорциональные сопротивлению (то есть общая проводимость складывается из проводимостей каждого резистора )

2.2.3 Смешанное соединение резисторов

Схема состоит из двух параллельно включённых цепей, одна состоит из последовательно включённых резисторов и , общим сопротивлением , другая из резистора ,

общая проводимость будет равна:

3. Порядок выполнения

3.1 Получить постоянные резисторы, заданные схемы смешанного соединения резисторов;

3.2 Составить таблицу типов и номиналов сопротивлений резисторов, указанных на деталях и полученных в результате измерения;

3.3 Присвоить резисторам порядковые номера по увеличению номинального значения сопротивлений;

3.4 Произвести расчет эквивалентного сопротивления заданных схем смешанного соединения резисторов;

3.5 Спаять схему;

3.6 Замерить общее сопротивление составленных схем и сравнить с эквивалентным сопротивлением, полученных в результате расчета;

7. Оформить результаты работы.

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Обозначение радиодеталей

Номинальное значение

Действительное значение

Расчет/измерение

R1

Rэ =

Rобщ =

R2

R3

R4

R5

Вывод:

Практическое занятие №5

«Расчет экономической эффективности при внедрении сертифицированной продукции»

Цель: Определить экономическую эффективность от внедрения государственного стандарта "Приборы полупроводниковые излучающие»

Радикальная перестройка системы управления экономикой, переходящей на рельсы рыночных отношений - одно из важнейших направлений программы реформ, проводимых в нашей стране. Особое значение эта проблема имеет на уровне предприятия, положение которого в рыночной экономике меняется коренным образом. Становясь объектом товарно-денежных отношений, обладающим экономической самостоятельностью и полностью отвечающим за результаты своей хозяйственной деятельности, предприятие должно формировать у себя систему управления (менеджмента), которая обеспечила бы ему высокую эффективность работы, конкурентоспособность и устойчивость положения на рынке.

Методика расчета экономической эффективности от внедрение новой техники.
К основным показателям эффективности внедрения новой техники относятся следующие:
1)годовой экономический эффект от внедрения новой техники;
2)эффективность единовременных затрат на создание новой техники;
3)срок окупаемости единовременных затрат на создание новой техники.

При внедрении государственного стандарта «Приборы самопишущие

быстродействующие. Общие технические условия» ожидается экономический эффект за счет сокращения затрат потребителя на ремонт в результате увели­чения

времени наработки на отказ. Себестоимость изготовления практически не

изменяется, поэтому для базового и стандартизуемого варианта она принята на

одном уровне.

Расчет экономического эффекта производится в соответствии с методикой

определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве

новой техники, изобретений и рационализаторских предложений

2. Исходные данные для расчета.

Таблица 1

Наименование показателя

обозначения

Показатели

Источники получения показателей

базовые

стандартизуемые

базовых

стандартизуемых

Планируемый Объём выпуска ,шт.

А2

-

1700

-

Перспектив­ный план завода

Средняя себестоимость изготовления единицы продукции, руб.

С1, С2

959.2

959,2

Расчетная средневзвешенная

Количество рабочих часов при одновременной работе, ч

Ф

2080

2080

Данные эксплуатирующей

организации

Норма амортизационных отчислений, %

а

Экономические нормативы

в том числе:

на реновацию

11.8

11.8

на капиталь­ный ремонт

1,6

1.6

Фондоемкость, руб.

0,41

0,41

То же

Стоимость ре­монта Iiкатегории, руб.

Сре

45,63

45,63

Прейскурант 26-05-64

Коэффициент использования прибора

Кисп

0,9

0,9

Расчетный

Цена прибора, руб.

Ц1, Ц2

1430

1430

Расчетная средневзвешенная

Удельные капи­тальные вложения на единицу прибора, руб.

к1

1200

1200

Данные завода-изготовителя

Затраты на разработку стандарта, руб.

Кдоп1

-

5000

-

Сметная стоимость

темы

Затраты на внедрение стандарта, руб.

Кдоп2

-

9000

-

План мероприятий по внедрению

2. Определение показателей эффективности.

2.1. Определение приведенных затрат в сфере изготовления

- Затраты на

производство

(1)

Затраты на разработку и внедрение стандарта (2)

где З1 - приведённые затраты на производство, руб.;

С1, С2 - средняя себестоимость изготовления единицы

продукции до внедрения стандарта (С1) и после (С2

), руб.

ЕН - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, Ен=0,15;

К1 - удельные капитальные вложения на единицу продукции, руб.;

З2 - производственные затраты на разработку и внедрение стандарта, руб.;

ЗР.С. - затраты на разработку стандарта, руб.;

ЗВ.С. - затраты на внедрение стандарта, руб.;

αt - коэффициент приведения затрат αt= (1+Е)

t (3)

где Е - норматив приведения, Е=0,1;

t - число лет от второго года внедрения стандарта до года осуществления

затрат и получения результата. t = 3 года

Для разработки стандарта tР = 3 года, αt = 1,33

Для внедрения стандарта tВ = 2 года, αt = 1,21

А2 - планируемый объём выпуска, шт.

З1 = 959,2 + 0,15 . 1200 = 1139 руб.

2.2. Определение текущих затрат в сфере эксплуатации.

Таблица 2

Наименование показателя

Значение показателя

до внедрения

стандарта

после внедрения

стандарта

Годовой фонд рабочего времени, Ф, при работе в две смены,ч.

4160

4160

Коэффициент использования прибора, КИСП

0,9

0.9

Среднее время безотказной работы, ТБЕЗ., ч

2500

3000

Среднегодовое количество отказов,ñ0., раз

1.5

1,25

Стоимость ремонта (прейскурант 26-05-64 поз. 1-541),СРЕМ., руб.

45,63

45.63

Годовые затраты по текущему ремонту, И., руб.

68,45

57,04

Среднегодовое количество отказов определяется по формуле

(4)

где все обозначения в таблице 2.

Годовые затраты по текущему ремонту: И = СРЕМ .

ñ0 (5)

где все обозначения в таблице 2.

2.3. Определение годового экономического эффекта

Годовой экономический эффект

(6)

где Э - годовой экономический эффект, руб. (см формулу (1))

В1, В2 - годовые объёмы производства продукции до внедрения стандарта и после;

Не - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, Не =0,15

-коэффициент учёта

роста производительности единицы стандартизованного средства труда по сравнению

с базовым; в нашем случае В2 = В1, поэтому

Р1 - доля отличий от балансовой стоимости на полное восстановление

средств труда, до внедрения стандарта;

Р2 - то же после внедрения стандарта;

,

(7)

Т - срок морального износа средств труда;

- Коэффициент учёта

изменения срока службы стандартизованного

средства труда по сравнению с базовым.

- экономия

потребителя на текущих издержках эксплуатации и отчислениях от сопутствующих

капитальных вложений за весь срок службы стандартизованного средства труда по

сравнению с базовым.

И1, И2 - годовые эксплуатационные издержки потребителя в

расчёте на объём продукции, производимой с помощью стандартизованного средства

труда до внедрения разработки и после (см. таблицу 2).

К'1, К'2 - сопутствующие капитальные вложения потребителя

в расчёте на объём продукции, производимой с помощью стандартизованного

средства труда до внедрения разработки и после (см. таблицу 1)

З2 - приведённые затраты на разработку и внедрение стандарта (см. формулу (2))

А2 - планируемый объём выпуска (см. таблицу1).

руб.

Таким образом годовой экономический эффект составит 66640 руб.

В том числе в сфере изготовления:

,

а в сфере эксплуатации:

2.4Определение долевого участия

(8)

где - затраты на разработку стандарта

- затраты на разработку и внедрение

ЗI - затраты I- организаций

Ri - коэффициент значимости работ i - ой организаций

n - количество организаций

Наименование работ

Коэффициент Значимости R

Научно - технические и опытно - конструкторские работы

5

Разработка стандартов

4

Мероприятия по внедрению стандарта

1

(9)

Определение экономического эффекта стандартизации Эст = Э . D

где Э - годовой экономический эффект Э = 66640 руб. (см формулу (6))

D = 0,69

Эст=66,64.0,69=45,98 руб.

Таким образом экономический эффект стандартизации от внедрения

государственного стандарта "Приборы самопишущие быстродействующие. Общие

технические условия" составляет 45980 рублей.

Контрольные вопросы:

Назовите основные показатель эффективности внедрения сертифицированной продукции

Из чего складываются показатели эффективности.

Из чего складываются показатели текущих затрат в сфере эксплуатации.

Из чего складывается годовой экономический эффект

Список использованной литературы.

1. Зайцев С. А., Толстов А. Н., Грибанов Д. Д., Куранов А. Д. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении: Учебник для спо. - М.: Изд. Центр "Академия", 2011.

2. Климов А.Г., Колчков В.И., Парфеньева И.Е. Технология машиностроения: Лаб. практикум. / Под ред. В.И. Колчкова. - М.: Изд-во Университета машиностроения (МАМИ), 2012. - 390 с.

3. Козлов М.Г. Метрология и стандартизация: Учебник для вузов. - М., СПб.: Изд-во "Петербургский институт печати", 2001. - 372 с.

4. Колчков В.И. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник для спо. - М.: Гуманитар. изд. центр Владос, 2010. - 398 с.

5. Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ - ДАНА, 2007. - 671 с.

6.Попова Т.К., Кусмарцева Н.В. Методические указания по расчету экономической эффективности. М.: 2003 г.

7. Никифоров А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 2007. - 512 с.

8. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. - Л.:
Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1985. - 304 с.