Основы метрологии и стандартизации в строительстве
В условиях ускорения научно-технического прогресса и строительства особое значение придается унификации строительных конструкций, деталей и узлов, повышению качества изготовления и монтажа строительных конструкций. Решение поставленных задач требует существенного повышения роли метрологии и стандартизации в строительстве.
Метрология - это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. В метрологии рассматриваются: общая теория измерений, единицы физических величин и их системы, методы и средства измерений, методы определения точности измерений, основы обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений, методы передачи размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений к рабочим средствам измерений.
Метрология является научной основой метрологического обеспечения, под которым понимают установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений. Метрологическое обеспечение включает следующие системы:
1) государственных эталонов единиц физических величин, обеспечивающих воспроизведение единиц с наивысшей точностью;
2) передачи размеров единиц физических величин от эталонов всем средствам измерений с помощью образцовых средств измерений и других средств поверки;
3) разработки, постановки на производство и выпуска в обращение рабочих средств измерений, обеспечивающих определение с требуемой точностью характеристик продукции, технологических процессов и других объектов в сфере материального производства, научных исследований и других видов деятельности;
4) разработки стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов, обеспечивающих достоверными данными научные исследования, разработку технологических процессов получения и использования материалов и конструкций.
Кроме того, в метрологическое обеспечение входят:
- государственные испытания или метрологическая аттестация средств измерений, предназначенных для серийного или массового производства и ввоза их из-за границы партиями, обеспечивающими единообразие средств измерений при их разработке и выпуске в обращение;
- обязательная государственная и ведомственная поверки средств измерений, обеспечивающие единообразие средств измерений при изготовлении, эксплуатации и ремонте, а также установление стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов, обеспечивающих воспроизведение единиц величин, характеризующих состав и свойства веществ и материалов.
Определим основные понятия, связанные с поверкой средств измерений.
Поверка средств измерений-это определение метрологическими органами погрешностей средств измерений и установление их пригодности к применению. Различают государственную (производится органами государственной метрологической службы) и ведомственную (производится органами ведомственных метрологических служб) поверку средств измерений.
Метрологическая аттестация средств измерений - исследование средств измерений, выполняемое метрологическими органами для определения метрологических свойств этих средств измерений, и выдача документа с указанием полученных данных.
Поверочная схема - это утвержденный в определенном порядке документ, устанавливающий средства, методы и точность передачи размера единицы физической величины от эталона к рабочим средствам измерений. Различают общегосударственные и локальные (отдельных органов метрологической службы) поверочные схемы.
Средства поверки - это технические средства, необходимые для осуществления поверки средств измерений в соответствии с требованиями нормативно-технических документов на методы и средства поверки. Средства поверки включают в себя рабочие эталоны, образцовые средства измерений, в том числе стандартные образцы и образцовые меры, вспомогательные приборы, устройства и материалы, поверочные приспособления.
Средства измерений - это технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики. Они состоят из системы мер, измерительных приборов и преобразователей, а также измерительных установок и систем.
Под измерительным приборомпонимают средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателя. Измерительный преобразователь - средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию с помощью наблюдения.
Измерение -это процесс нахождения какой-либо физической величины с помощью технических средств и сравнения её с эталоном. Измерение включает следующие элементы: объект измерения, свойства или состояние которого характеризует измеряемая величина; единицу измерения; техническое средство измерения, градуированное в выбранных единицах; метод измерения; регистрирующее устройство, воспринимающее результат измерения; окончательный результат измерения.
Измерения характеризуются рядом параметров:
· погрешностью измерения - разностью между истинными и измеренными значениями величин;
• точностью измерения - степенью приближения результатов измерения к истинному значению;
• достоверностью измерения - вероятностью отклонения измерения от истинного значения;
• диапазоном измерений - областью значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности средств измерений;
• ценой деления шкалы - разностью значений величины, соответствующей двум соседним отметкам шкалы;
• пределом измерений - наибольшим и наименьшим значениями диапазона измерений;
• чувствительностью измерительного прибора - отношением изменения сигнала на выходе измерительного прибора к вызвавшему его изменению измеряемой величины.
Различают три класса измерений: особо точные, высокоточные и технические. Особо точныесвязаны с установлением эталона. Высокоточныеизмерения проводятся при градуировании измерительных систем, а также при проведении измерений в особо ответственных испытаниях. Техническиеприменяются в практике испытаний строительных конструкций.
Всякое измерение неизбежно связано с погрешностями измерений. Погрешности, порожденные несовершенством метода измерений, неточной градуировкой и неправильной установкой измерительной аппаратуры, называют систематическими.Систематические погрешности исключают введением поправок, найденных экспериментально. В настоящее время для устранения систематических погрешностей применяется микропроцессорная техника.
Случайные погрешностиобусловлены влиянием на результаты измерений неконтролируемых факторов (случайные колебания температуры, вибрация и т. д.). Такие погрешности оцениваются методами математической статистики по данным многократных измерений. При измерениях могут возникать грубые ошибки, вызванные неисправностью измерительных систем, ошибками регистратора и т.д. Эти ошибки также могут быть выявлены методами математической статистики.
Проблемы метрологического обеспечения измерений неразрывно связаны с задачами, стоящими перед стандартизацией.
Стандартизация - это установление и применение правил для упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности, для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении функциональных условий и требований техники безопасности.
Объектами стандартизации являются конкретная продукция, нормы, требования, методы, термины, обозначения и т. д., имеющие перспективу многократного применения, используемые в науке, технике, строительстве. В строительстве стандартизации подлежат методы расчета и проектирования конструкций и сооружений, требования к материалам и изделиям, допуски на стадии монтажа и строительства конструкций зданий и сооружений, методы испытаний и проведения измерений, методы представления и обработки получаемых результатов измерений и т. д.
В зависимости от сферы действия стандарты разделяются на четыре категории: государственные (ГОСТ), отраслевые (ОСТ), республиканские (РСТ) и стандарты предприятий (СТП). Государственные стандарты в области строительства и строительных материалов утверждаются Госстроем. В настоящее время проводится большая работа по переработке отечественных стандартов в соответствии с международными требованиями и международными стандартами.
В области строительства наряду со стандартами действуют строительные нормы и правила (СНиП). Эти документы содержат отдельные общие элементы, но в целом они существенно различны. СНиПы устанавливают требования ко всей строительной продукции и содержат нормы строительного проектирования, тогда как ГОСТы содержат требования к строительным материалам и изделиям массового производства, методам испытания материалов и конструкций, измерений, обработки и представления результатов.
В зависимости от содержания стандарты подразделяются на 13 отдельных видов. С точки зрения освидетельствования и испытания конструкций и сооружений наибольший интерес представляют следующие:
1) стандарты технических условий, которые, в частности, содержат всесторонние требования к продукции при ее изготовлении, поставке и эксплуатации, регламентируют методы испытаний, правила приемки;
2) стандарты технических требований, которые нормируют показатели качества, надежности и долговечности продукции, устанавливают срок службы и т. д.;
3) стандарты методов испытаний, которые включают требования о порядке отбора проб или образцов, методы испытаний материалов и изделий, используемые для оценки качества продукции; эти стандарты обеспечивают единство методов и средств испытаний; в стандартах на методы испытаний содержатся также требования к измерительным приборам, инструментам и установкам, используемым для контроля показателей качества изделий;
4) стандарты правил приемки, маркировки, упаковки, транспортирования и хранения, которые регламентируют, в частности, порядок приемки изделий, вид и программу испытаний при приемке.
В большинстве строительных стандартов даны совмещающие данные, свойственные стандартам нескольких видов. Стандарты существенно влияют на темпы развития и уровень производства. Базируясь на последних достижениях науки, техники и практического опыта, стандартизация во многом не только фиксирует достигнутый уровень производства, но и является одним из рычагов прогресса науки и техники.
Дата добавления: 2014-12-24; просмотров: 9602;