В чем заключается отличие между понятиями контроль и измерение в метрологии
Измерения, испытания, контроль
Между измерением и испытанием существует большое сходство: во-первых, результаты обеих операций выражаются в виде чисел; во-вторых, погрешности и в том, и другом случае могут быть выражены как разности между результатами измерений (испытаний) и истинными значениями измеряемой величины (или определяемой характеристики при номинальных условиях эксплуатации). Однако с точки зрения метрологии между этими операциями имеется значительная разница: погрешность измерения является только одной из составляющих погрешности испытания. Поэтому можно сказать, что испытание – это, более общая операция, чем измерение. Измерение можно считать частным случаем испытания, при котором условия испытаний не представляют интереса.
Измерения и контроль также тесно связаны друг с другом, близки по своей информационной сущности и содержат ряд общих операций (например, сравнение, измерительное преобразование и т. п. ). В то же время их процедуры во многом различаются, в частности:
— контрольные приборы, в отличие от измерительных, применяются для проверки состояния изделий, параметры которых заданы и изменяются в узких пределах;
Объектом испытаний является продукция или процессы ее производства и функционирования. В зависимости от вида продукции и программы испытаний объектом может быть как единичное изделие, так и их партия. Объектом испытания может также быть макет или модель изделия.
Важнейшими признаками любых испытаний являются:
— принятие на основе их результатов определенных решений по объекту испытаний, например о его годности, или отбраковке, о возможности предъявления на следующие испытания и т.д.;
— задание требуемых реальных или моделируемых условий испытаний. Под условиями испытаний понимается совокупность действующих факторов и (или) режимов функционирования объекта при испытаниях. В нормативно-технических документах на испытания конкретных объектов должны быть определены нормальные условия испытаний.
Существует большое число разновидностей испытаний. Они классифицируются по различным признакам. По назначению испытания делятся на исследовательские, контрольные, сравнительные и определительные. По уровню проведения различают следующие категории испытаний: государственные, межведомственные и ведомственные. По виду этапов разработки испытуемой продукции различают предварительные и приемочные испытания. В зависимости от вида испытаний готовой продукции их подразделяют на квалификационные, приемосдаточные периодические и типовые. Определения этих видов испытаний можно найти в ГОСТ 16504-8 «Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения».
Целью испытаний следует считать нахождение истинного значения параметра (характеристики), определенного не при тех реальных условиях, в которых он фактически может находиться в ходе испытаний, а в заданных номинальных условиях испытания. Реальные условия испытаний практически всегда отличаются от номинальных, поскольку установить параметры условий испытаний абсолютно точно невозможно. Следовательно, результат испытания всегда имеет погрешность, возникающую не только из-за погрешности определения искомой характеристики, но и из-за неточного установления номинальных условий испытания.
Для того чтобы измерить эти характеристики и параметры, образец необходимо перемагнитить. Значения магнитных величин существенно зависят от режима перемагничивания испытуемого образца, поэтому с целью получения возможности сравнения результатов измерений различных лабораторий стандарт предписывает:
— использовать при испытаниях образцы магнитных материалов стандартизованной формы (кольцевые и полоски для аппарата Эпштейна);
— применять унифицированные первичные преобразователи магнитных свойств;
— проводить измерения при регламентированном законе изменения магнитной индукции в процессе перемагничивания образца. Основное распространение получил синусоидальный закон, который необходимо обеспечивать с погрешностью (по коэффициенту гармоник) не более 2%. Отличие реального закона изменения магнитной индукции от синусоидального в пределах более допустимых значений приводит к погрешностям определения магнитных параметров.
Контроль состоит из ряда элементарных действий: измерительного преобразования контролируемой величины; операции воспроизведения уставок контроля; операции сравнения; определения результата контроля.
Контроль может быть классифицирован по ряду признаков.
В зависимости от числа контролируемых параметров он подразделяется на однопараметровый, при котором состояние объекта определяется по размеру одного параметра, и многопараметровый, при котором состояние объекта определяется размерами многих параметров.
По форме сравниваемых сигналов контроль подразделяется на аналоговый, при котором сравнению подвергаются аналоговые сигналы, и цифровой, при котором сравниваются цифровые сигналы.
В зависимости от вида воздействия на объект контроль подразделяется на пассивный, при котором воздействие на объект не производится, и активный, при котором воздействие на объект осуществляется посредством специального генератора тестовых сигналов.
В практике большое распространение получил так называемый допусковый контроль, суть которого состоит в определении путем измерения или испытания значения контролируемого параметра объекта и сравнение полученного результата с заданными граничными допустимыми значениями. Частным случаем допускового контроля является поверка средств измерений, в процессе которой исследуется попадание погрешностей средства измерений в допускаемые пределы.
По расположению зоны контролируемого состояния различают допусковый контроль состояний:
— ниже допускаемого значения Х ХВ;
— между верхним и нижним допускаемыми значениями ХН ХВ и Х0 ХВ. При оговоренных допущениях вероятность события «негоден» или «брак»
3. Принято решение «брак», когда истинное значение контролируемого параметра лежит в пределах допускаемых значений, т.е. Х0 ХВ и ХН £ Х0 £ ХВ и забракован исправный объект. В этом случае принято говорить, что имеет место ошибка I рода. Ее вероятность
4. Принято решение «годен», когда истинное значение контролируемого параметра лежит вне пределах допускаемых значений, т.е. имели место события Х ХВ и ХН £ Х0 £ ХВ и неисправный объект признан годным. В этом случае говорят, что произошла ошибка II рода, вероятность которой
Очевидно, что ошибки I и II родов имеют разное значение для изготовителей и потребителей (заказчиков) контролируемой продукции. Ошибки I рода ведут к прямым потерям изготовителя, так как ошибочное признание негодным в действительности годного изделия приводит к дополнительным затратам на исследование, доработку и регулировку изделия. Ошибки II рода непосредственно сказываются на потребителе, который получает некачественное изделие. При нормальной организации отношений между потребителем и производителем брак, обнаруженный первым из них, приводит к рекламациям и ущербу для изготовителя.
Рассмотренные вероятности РГ, РНГ, Р1 и Р2 при массовом контроле партии изделий характеризуют средние доли годных, негодных, неправильно забракованных и неправильно пропущенных изделий среди всей контролируемой их совокупности. Очевидно, что РГ + РНГ + Р1 + Р2 = 1.
Достоверность результатов допускового контроля описывается различными показателями, среди которых наибольшее распространение получили вероятности ошибок I(Р1) и II(Р2) родов и риски изготовителя и заказчика (потребителя):
Приведенные формулы позволяют осуществить целенаправленный поиск таких значений погрешности измерения, которые бы при заданных верхнем и нижнем значениях контролируемого параметра обеспечили бы допускаемые значения вероятностей ошибок I и II родов (Р1Д и Р2Д) или соответствующих рисков. Этот поиск производится путем численного или графического интегрирования. Следовательно, для рационального выбора точностных характеристик средств измерений, используемых при проведении контроля, в каждом конкретном случае должны быть заданы допускаемые значения Р1Д и Р2Д.
Контрольные вопросы к главе 1.1.
1. Дайте определение физической величины. Приведите примеры величин, принадлежащих к различным группам физических процессов.
2. Что такое экстенсивные и интенсивные физические величины? В чем их сходство и различие? Приведите примеры ФВ каждого вида.
3. Проанализируйте определения счета, оценивания и измерения. Выделите их общие и отличительные признаки.
4. Что такое шкала физической величины? Приведите примеры различных шкал ФВ.
5. Назовите основные операции процедуры измерения. Расскажите, как они реализуются при измерении размера детали штангенциркулем.
б. Приведите примеры измерительных преобразователей, многозначных мер и устройств сравнения, используемых в известных вам средствах измерений.
7. Какие элементы процесса измерений принадлежат к ветви реального, а какие к ветви отражения реальности? Как они соотносятся друг с другом?
8. По каким признакам классифицируются методы измерений? Какие методы измерений вам известны?
9. Что такое средство измерений? Приведите примеры средств измерений различных ФВ.
10. Что такое условия измерений? Какие они бывают?
11. Что такое результат измерения и чем он характеризуется?
12. Сформулируйте основные этапы измерения применительно к процессу измерения микрометром диаметра детали.
13. Перечислите признаки, по которым могут быть классифицированы измерения. Расскажите о классификации измерений по каждому из названных признаков.
14. Дайте определения прямых, косвенных, совместных и совокупных измерений. Приведите примеры измерений каждого вида.
15. Что такое испытание и чем оно отличается от измерения?
16. Что такое контроль и чем он отличается от измерения? Какие виды контроля существуют?
17. Что такое вероятность ошибок I и II родов? Что они характеризуют?
Лекция 2. Виды и методы измерений
Описание
1. Основные понятия и определения. Виды измерений.
2. Методы измерений.
3. Понятие о точности измерений.
4. Основы обеспечения единства измерений
Оглавление
1. Основные понятия и определения. Виды измерений
Измерение — совокупность операций по применению системы измерений для получения значения измеряемой физической величины.
Измерения могут быть классифицированы по метрологическому назначению на три категории:
Ненормированные – измерения при ненормированных метрологических характеристиках.
Технические – измерения при помощи рабочих средств измерений.
Метрологические – измерения при помощи эталонов и образцовых средств измерений.
Ненормированные измерения наиболее простые. В них не нормируются точность и достоверность результата. Поэтому область их применения ограничена. Они не могут быть применены в области, на которую распространяется требование единства измерений. Каждый из нас выполнял ненормированные измерения длины, массы, времени, температуры не задумываясь о точности и достоверности результата. Как правило, результаты ненормированных измерений применяются индивидуально, т.е. используются субъектом в собственных целях.
Технические измерения удовлетворяют требованиям единства измерений, т.е. результат бывает получен с известной погрешностью и вероятностью, записывается в установленных единицах физических величин, с определённым количеством значащих цифр. Выполняются при помощи средств измерений с назначенным классом точности, прошедших поверку или калибровку в метрологической службе. В зависимости от того, предназначены измерения для внутрипроизводственных целей или их результаты будут доступны для всеобщего применения, необходимо выполнение калибровки или поверки средств измерений. Средство измерений, прошедшее калибровку или поверку, называют рабочим средством измерений. Примером технических измерений является большинство производственных измерений, измерение квартирными счётчиками потреблённой электроэнергии, измерения при взвешивании в торговых центрах, финансовые измерения в банковских терминалах. Средство измерений, применяемое для калибровки других средств измерений, называют образцовым средством измерений. Образцовое средство измерений имеет повышенный класс точности и хранится отдельно, для технических измерений не применяется.
Метрологические измерения не просто удовлетворяют требованиям единства измерений, а являются одним из средств обеспечения единства измерений. Выполняются с целью воспроизведения единиц физических величин для передачи их размера образцовым и рабочим средствам измерений. Метрологические измерения выполняет метрологическая служба в стандартных условиях, сертифицированным персоналом.
В дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» рассматриваются технические измерения.
Можно выделить следующие виды измерений.
1) По характеру зависимости измеряемой величины от времени методы измерений подразделяются на:
2) По способу получения результатов измерений (виду уравнений измерений) методы измерений разделяют на прямые, косвенные, совокупные и совместные.
При прямом измерении искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных (например, измерение диаметра штангенциркулем).
При косвенном измерении искомое значение величины определяют на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.
Совместными называют измерения двух или нескольких не одноимённых величин, производимые одновременно с целью нахождения функциональной зависимости между величинами (например, зависимости длины тела от температуры).
Совокупные – это такие измерения, в которых значения измеряемых величин находят по данным повторных измерений одной или нескольких одноименных величин (при различных сочетаниях мер или этих величин) путем решения системы уравнений.
3) По условиям, определяющим точность результата измерения, методы делятся на три класса.
Измерении максимально возможной точности (например, эталонные измерения), достижимой при существующем уровне техники.
Контрольно-поверочные измерения, погрешность которых с определенной вероятностью не должна превышать некоторое заданное значение.
Технические измерения, в которых погрешность результата определяется характеристиками средств измерения.
4) По способу выражения результатов измерений различают абсолютные и относительные измерения.
Абсолютное измерение основано на прямых измерениях величины и (или) использования значений физических констант.
При относительных измерениях величину сравнивают с одноименной, играющей роль единицы или принятой за исходную (например, измерение диаметра вращающейся детали по числу оборотов соприкасающегося с ней аттестованного ролика).
5) В зависимости от совокупности измеряемых параметров изделия различают поэлементный и комплексный методы измерения.
Поэлементный метод характеризуется измерением каждого параметра изделия в отдельности (например, эксцентриситета, овальности, огранки цилиндрического вала).
Комплексный метод характеризуется измерением суммарного показателя качества (а не физической величины), на который оказывают влияние отдельные его составляющие (например, измерение радиального биения цилиндрической детали, на которое влияют эксцентриситет, овальность и др.).
2. Методы измерений
Метод измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Можно выделить следующие методы измерений.
По способу получения значения измеряемых величин различают два основных метода измерений.
Метод непосредственной оценки – метод измерения, при котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия.
Метод сравнения с мерой – метод измерения, при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.
Разновидности метода сравнения:
При измерении линейных величин независимо от рассмотренных методов различают контактный и бесконтактный методы измерений.
В зависимости от измерительных средств, используемых в процессе измерения, различают:
3. Понятие о точности измерений
Точность результата измерения – характеристика качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности его результата.
Эти погрешности являются следствием многих причин: несовершенства средств измерений, метода измерений, опыта оператора; недостаточной тщательности проведения измерения; воздействия внешних условий и т.д. Для оценки степени приближения результатов измерения к истинному значению измеряемой величины используются методы теории вероятности и математической статистики, что позволяет с определенной достоверностью оценить границы погрешностей, за пределы которых они не выходят. Это дает возможность для каждого конкретного случая выбрать средства и методы измерения, обеспечивающие измерение результата, погрешности которого не превышают заданных границ с требуемой степенью доверия к результатам измерений (достоверностью).
Класс точности – обобщённая метрологическая характеристика средства измерения.
Класс точности определяется и обозначается по-разному. Наибольшее распространение получили три варианта, каждый представляет собой выраженное в процентах значение относительной погрешности:
– относительно измеренного значения (относительная погрешность),
– относительно максимального значения шкалы (приведённая погрешность),
– относительно участка шкалы (приведённая к участку шкалы погрешность).
Рассмотрим эти три варианта.
Вариант 1. Относительная погрешность.
Чтобы по классу точности определить значение абсолютной погрешности, результат измерения умножают на класс точности и делят на сто, чтобы избавиться от процентов. Например, вольтметром класса точности 0,1 получено значение 10,000 В.
Абсолютная погрешность составит: (10,000 В ∙ 0,1 %) / 100 % = 0,010 В. Запись результата: (10,000 ± 0,010) В, с вероятностью 95 % (эта вероятность по умолчанию назначается для технических измерений, исходя из этой вероятности определяется и класс точности). При нормировании по относительной погрешности, значение класса точности заключают в кружок. Как правило, обозначение класса точности размещают в правом нижнем углу на шкале средства измерений.
Вариант 2. Приведённая погрешность.
Чтобы по классу точности определить значение абсолютной погрешности, максимальное значение шкалы умножают на класс точности и делят на сто, чтобы избавиться от процентов. Например, вольтметром класса точности 0,1 получено значение 10,000 В. Максимальное значение шкалы составляет 20,000 В.
Абсолютная погрешность составит: (20,000 В ∙ 0,1 %) / 100 % = 0,020 В. Запись результата: (10,000 ± 0,020) В, с вероятностью 95 %. При нормировании по приведённой погрешности, значение класса точности не сопровождают никакими знаками.
Вариант 3. Приведённая к участку шкалы погрешность.
Чтобы по классу точности определить значение абсолютной погрешности, размер участка шкалы умножают на класс точности и делят на сто, чтобы избавиться от процентов. Рассмотрим два примера, для случая, когда вся шкала поделена на два участка.
Пример 1. Участок шкалы от 0,000 В до 12,000 В, отмечен галочкой. Вольтметром класса точности 0,1 получено значение 10,000 В.
Абсолютная погрешность составит: (12,000 В ∙ 0,1 %) / 100 % = 0,012 В. Запись результата: (10,000 ± 0,012) В, с вероятностью 95 %.
Пример 2. Участок шкалы от 12,000 В до 20,000 В, также отмечен галочкой. Вольтметром класса точности 0,1 получено значение 15,000 В.
Абсолютная погрешность составит: (8,000 В ∙ 0,1 %) / 100 % = 0,008 В. Запись результата: (15,000 ± 0,008) В, с вероятностью 95 %. При нормировании по приведённой к участку шкалы погрешности, значение класса точности помещают над галочкой. Участки шкалы, относительно которых нормируется погрешность, обозначают галочками.
Варианты классов точности обусловлены отличием конструктивных, системных и схемотехнических решений средств измерений.
Корректная запись результатов
Запись результатов измерений производится по следующим правилам.
1) Погрешность указывается двумя значащими цифрами, если первая равна 1 или 2. Погрешность указывается одной значащей цифрой, если первая равна 3 или более. Все остальные цифры должны быть не значащими.
Значащей цифрой называется любая цифра числа, записанного в виде десятичной дроби, начиная слева с первой отличной от нуля цифры, независимо от того, где она находится – до запятой или после запятой.
2) Результат измерения округляется в соответствии с его погрешностью, т.е. записывается с той же точностью, что и погрешность.
Рассмотрим пример. Результат измерения: 10,645701, погрешность 0,012908.
1) Рассматриваем погрешность. Первая значащая цифра 1, поэтому оставляем две значащие цифры, округляя, записываем: 0,013.
2) Рассматриваем результат измерения. Погрешность записана с точностью до третьего знака после запятой, поэтому в результате также оставим три знака. Округляя, записываем: 10,646.
Корректная запись: 10,646 ± 0,013.
Корректная запись обеспечивает адекватность и сопоставимость результатов различных измерений и является одним из элементов единства измерений. Как правило, отбрасывание избыточных цифр не приводит к дополнительной погрешности, поскольку избыточные цифры обусловлены точностью вычислений, а не точностью измерений.
4. Основы обеспечения единства измерений
Специализация и кооперирование производства в масштабах страны, основанные на принципах взаимозаменяемости, требуют обеспечения и сохранения единства измерений.
Обеспечение единства измерений – деятельность метрологических служб, направленная на достижение и поддержание единства измерений в соответствии с правилами, требованиями и нормами, установленными государственными стандартами и другими нормативно-техническими документами в области метрологии.
В 1993 г. был принят Закон Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений», который устанавливает правовые основы обеспечения единства измерений в нашей стране. Он состоит из семи разделов: общие положения; единицы величин, средства и методики выполнения измерений; метрологические службы; государственный метрологический контроль и надзор; калибровка и сертификация средств измерений; ответственность за нарушение закона и финансирование работ по обеспечению единства измерений. В Законе дано следующее определение понятия «единство измерения»:
«Единство измерения – состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью».
Обеспечение единства измерений является задачей метрологических служб.
Метрологическая служба – совокупность субъектов, деятельности и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений.
Закон определяет, что Государственная метрологическая служба находится в ведении Госстандарта России и включает: государственные научные метрологические центры; органы Государственной метрологической службы регионов страны, а также городов Москва и Санкт-Петербург.
В чем заключается отличие между понятиями контроль и измерение в метрологии
Сегодня все большее значение придается измерениям, поскольку процесс развития любой науки идет в направлении от менее точного уровня к более точному и теоретическому. Эта значимость отражена в цитатах великих ученых 19–20 веков. Достаточно вспомнить замечательное выражение Д.И. Менделеева – гения русской науки: «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука немыслима без меры». Роль измерений в науке высоко оценил советский и украинский математик Ю.А. Митропольский. Ему принадлежит знаменитая фраза: «Зависимость состояния конкретной науки от качества измерений настолько жесткая, что точными мы называем именно те науки, в которых с позиций потребностей сегодняшнего дня решена проблема измерения» (Митропольский Ю.А., 1985). Поставленные нами вопросы: что понимают сегодня под термином «измерение», как изменилось это понятие с введением нового терминологического стандарта, и чем термин «измерение» отличается от термина «контроль» предопределил цель исследования – анализ сходства и различий в определении основополагающих терминов «измерение» и «контроль», применяемых в метрологии.
Для реализации поставленной цели проведен сравнительный анализ терминов «измерение» и «контроль (табл. 1–3).
Анализ термина «измерения», регламентированного в национальных и международных нормативных документах (НД) по метрологии
Нормативный и законодательный документ (статус)
Определение термина измерение
ГОСТ 16263–70 «Метрология. Термины и определения» (заменен на РМГ 29–99)
Нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств
РМГ 29–99 «Метрология. Основные термины и определения» (заменен на РМГ 29–2013)
Совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины
МИ 2247–93 «Метрология. Основные термины и определения» (отменен без замены)
Совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины
N 4871–1 (ред. от 10.01.2003)
«Об обеспечении единства измерений»
ГОСТ Р ИСО 5725–1–2002
«Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Ч.1. Основные положения и определения» (актуальная редакция НД)
Определение отсутствует. Однако из контекста следует, что измерение (испытание, контроль) – стандартизованная процедура, направленная на получение результатов с заданной (требуемой) или установленной точностью измерений, реализуемая на основе регламентированного (стандартизованного) метода измерений
Словарь основных терминов и определений по метрологии VIM 3 «Международный словарь по метрологии. Основные и общие понятия и соответствующие термины» (2007 г, переизд. в 2010 г) [10]
Процесс экспериментального получения одного или более значений величины, которые могут быть обоснованно приписаны величине
ФЗ РФ от 26.06.2008 N 102–ФЗ (ред. от 13.07.2015) «Об обеспечении единства измерений»
Совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины
РМГ 29–2013 «Метрология. Основные термины и определения» (актуальная редакция НД)
Процесс экспериментального получения одного или более значений величины, которые могут быть обоснованно приписаны величине.
Наиболее полное определение термина «измерение» было дано в отмененных в настоящее время терминологических стандартах: РМГ 29–99 и МИ 2247–93. В них подчеркивалась не только экспериментальная направленность процедуры, но и её метрологическое предназначение: сравнение с единицей измерения, воплощенной в эталоне. Однако объект измерений ограничивался физической величиной. Под объектом измерений в РМГ 29–99 было регламентировано тело (физическая система, процесс, явление и т.д.), которое можно характеризовать одной или несколькими измеряемыми физическими величинами. В РМГ 29–2013 объект измерений – это «материальный объект или явление, которые характеризуются одной или несколькими измеряемыми и влияющими величинами». В этом НД измерение подразумевает не только сравнение величин, но и счет объектов. Понятие «измерений» существенно расширилось после введения термина «шкала измерений». Признается, что измерять можно не только с помощью средств измерений, но и по шкалам измерений. Однако измерение (оценку) количественного свойства возможно только с применение метрических шкал измерений. В ГОСТ Р ИСО 5725–1–2002 термин «измерение» трактуется в расширенном смысле – как получение численного значения, в том числе, и в других процедурах, таких как контроль (испытаний, анализа и т.п.). Однако характер большинства приведенных в Стандартах 5725 примеров вызывает предположение, что они распространяются лишь на измерения состава и свойств веществ и материалов.
Следует подчеркнуть, что в основном законодательном документе (см. табл. 1) определение термина «измерение» трактуется довольно общей формулировкой, подчёркнут экспериментальный характер и необходимость применения обоснованной процедуры получения одного или более количественных значений величины.
Мы проанализированы доступные источники информации (табл. 2) и установили, что в них ученые – авторы учебников и пособий подчеркивают гносеологический (познавательный) аспект и экспериментальный характер процедуры, выполняемой путем сравнения величины с известной величиной, принятой за единицу сравнения. Из анализа таблицы следует, что приведенные в ней термины – различные интерпретации стандартизованного в РМГ 29 определения.
Анализ термина «измерение» (сводные данные из доступных источников информации)
Определение термина измерение
Тюрин Н.И. «Введение в метрологию» (уч. пособие, 1973 г.) [7]
Познавательный процесс, заключающийся в сравнении путем физического эксперимента данной величины с известной величиной, принятой за единицу сравнения
Ехлаков В.П., Маков Л.В. «Измерение и контроль параметров технических комплексов» (уч. пособие, 1978 г.)
Акт познания, заключающийся в сравнении опытным путем данного размера величины с некоторым ее значением, принятым за единицу измерения, выполнении необходимых логических и вычислительных действий, и представлении результата в числовой форме с указанием его точности
Котов В.Н., Кузнецов В.И. «Применение теории измерений в биологических исследованиях» (уч. пособие, 1985 г.) [4]
Приписывание различным проявлениям некоторого свойства материальных объектов определенных действительных чисел с целью его познания (философский аспект)
Основные термины в области метрологии авт. Юдин М.Ф., Селиванов М.Н. Словарь – справочник под редакцией Ю.В. Тарбеева (1989 г.) [9]
Совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, заключающихся в сравнении (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей с целью получения значения этой величины (или информации о нем) в форме, наиболее удобной для использования
Шишкин И.Ф. «Метрология, стандартизация и управление качеством» (уч. пособие, 1990 г.) [8]
Сравнение неизвестного размера с известным и выражение первого через второй в кратном или дольном отношении
Алиев Т.М., Тер-Хачатуров А.А. «Измерительная техника»: УП для технических вузов – М.: «Выс. школа» (уч. пособие, 1991 г.) [1]
Информационный процесс получения опытным путем численного отношения между данной физической величиной и некоторым ее значением, принятым за единицу сравнения
Шишкин И.Ф. «Теоретическая метрология» (уч. пособие, 2010 г.)
Получение информации о размере измеряемой величины
Миронов Э.Г., Н.П. Бессонов «Метрология и технические измерения» (уч. пособие, 2015 г.) [5]
Совокупность операций по сравнению опытным путем измеряемой величины с некоторым ее значением, принятым за единицу измерения
Измерение в терминах производимых исследователем операций – это приписывание объекту числа по определенному правилу. Это правило устанавливает соответствие между измеряемым свойством объекта и результатом измерения – количественным признаком. В обыденном сознании, как правило, отсутствует необходимость разделять свойства вещей и их признаки: такие свойства предметов, как вес и длина, мы отождествляем, соответственно, с количеством граммов и сантиметров. Если нет необходимости в измерении, мы ограничиваемся сравнительными суждениями: этот человек тревожный, а этот – нет; этот более сообразителен, чем другой, и т.д. В научном исследовании нам исключительно важно отдавать себе отчет в том, что точность, с которой признак отражает измеряемое свойство, зависит от процедуры (операции) измерения.
Определение термина «контроль» (таблица 3), приведенное в ГОСТ 16504–81, является наиболее общим, что сужает категории возможных требований. Определение методологии контроля из ГОСТ Р ИСО 9000–2008 представляется не совсем корректным, в определении отсутствует упоминание об объекте и требованиях к нему.
Анализ термина «контроль» (сводные данные из доступных источников информации)
Определение термина контроль
«Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения» (взамен ГОСТ 16504–74)
Проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям.
Контроль качества – это проверка соответствия продукции или процесса, от которого зависит ее качество, установленным требованиям.
ГОСТ 16504–81«Испытания и контроль качества продукции.
Основные термины и определения» (взамен ГОСТ 16504–74)
Экспериментальное определение количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта испытаний как результата воздействия на него, при его функционировании, при моделировании объекта и (или) воздействий.
ГОСТ Р ИСО 9000–2008 «Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь» (взамен ГОСТ Р ИСО 9000–2001)
Контроль – процедура оценивания соответствия путём наблюдения и суждений, сопровождаемых соответствующими измерениями, испытаниями или калибровкой.
ИСО/МЭК 17000–2004 «Оценка соответствия. Словарь и общие принципы» (взамен ГОСТ Р ИСО/МЭК 17000–2009)
Контроль – проверка проектной документации на продукцию, продукции, процесса или монтажа и определение их соответствия заданным требованиям или, на основе профессионального суждения, общим требованиям.
Колчков В.И. «Метрология, стандартизация и сертификация» (уч. пособие, 2010 г) [3]
Контроль качества – это процесс получения и обработки информации об объекте с целью определения нахождения параметров объекта в заданных пределах. Процесс контроля заключается в установлении соответствия действительных значений физических величин установленным предельным значениям. Контроль должен ответить на вопрос находится ли контролируемая физическая величина в поле допуска или выходит за его пределы.
Ю.И. Ребрин «Управление качеством» (уч. пособие, 2004 г) [6]
Контроль – это процесс определения и оценки информации об отклонениях действительных значений от заданных, или их совпадении и результатах анализа. Контролировать можно цели, ход выполнения плана, прогнозы, развитие процесса.
ИСО 8402-94 «Управление качеством и обеспечение качества – Словарь» (взамен ИСО 8402–86)
Контроль – деятельность, включающая проведение измерений, экспертизы, испытаний или оценки одной или нескольких характеристик (с целью калибровки) объекта и сравнение полученных результатов с установленными требованиями для определения, достигнуто ли соответствие по каждой из этих характеристик
Попытка указать объекты контроля (ИСО/МЭК 17000–2004) не представляется удачной. В учебном пособии В.И. Колчкова [3] приведено подробное описательное определение понятию «контроль» применительно к качеству. Ю.И. Ребрин в учебном пособии «Управление качеством» привел общее понятие целей контроля. А понятие «контроль» дано узконаправленно: в отношении получения информации об отклонениях от размеров, что справедливо только для технического контроля.
Контроль – это измерение, в процессе которого определяют, находится ли значение измеряемой величины в заранее установленных для нее пределах. Из этого следует, что процедура контроля включает проведение измерений, испытаний и проверку одной или нескольких характеристик продукции с последующим их сравнением с установленными требованиями с целью определения соответствия. Особо следует отметить значимость органолептического контроля. Чем отличается этот вид контроля от измерительного (инструментального) проиллюстрировано схемой (рис. 1).
Рис. 1. Основные виды органолептического и инструментального контроля
Рис. 2. Порядок проведения инструментального контроля
Как видно из рис. 2 получение оценки контролируемого свойства невозможно без измерительной процедуры. Этот факт подчеркивает, что измерительный (числовой) контроль не возможен без измерительных процедур.
Выводы
1. Тенденция усиления роли измерений в науке и практике за последние пятьдесят лет обозначилась еще сильнее.
2. При управлении качеством принципиально важно однозначное понимание терминологии. Это имеет особое значение для таких основополагающих терминов, как «измерение» и «контроль».
3. В современных терминологических документах понятие «измерение» расширилось и имеет отношение не только к физическим величинам, но и к любым свойствам, оцениваемым количественно, в том числе по шкалам измерений.
4. Достоверный и полноценный контроль невозможен без измерительной процедуры.
Работа выполнена под руководством профессора кафедры метрологии, стандартизации и сертификации Оренбургского государственного университета – члена-корреспондента РАЕ, д.т.н., доцента Третьяк Л.Н.