Контрольні питання. Склад, структура і функції метрологічної служби України визначаються Законом України про метрологію і метрологічну діяльність від 11 січня 1998 р

М-6.3. МЕТРОЛОГІЧНА СЛУЖБА НА УКРАЇНІ

Склад, структура і функції метрологічної служби України визначаються Законом України про метрологію і метрологічну діяльність від 11 січня 1998 р.

Метрологічна служба України має наступні складові:

· Державна метрологічна служба;

· Метрологічні служби центральних органів виконавчої влади;

· Метрологічні служби підприємств і організацій.

Державна метрологічна служба - здійснює і координує діяльність, направлену на забезпечення єдності вимірів в Україні, а також контролює виконання вимог нормативних документів по метрології. До Державної метрологічної служби відносяться:

· Центральні і територіальні підрозділи Держстандарта України;

· Державні наукові метрологічні центри;

· Державна служба єдиного часу і еталонних частот;

· Державна служба стандартних зразків і властивостей речовин і матеріалів;

· Державна служба стандартних довідкових даних.

Держстандарт України здійснює державне управління забезпеченням єдності вимірів і всіма іншими підрозділами метрологічної служби. Рішення Держстандарту є обов'язковими для центральних і місцевих органів виконавчої влади.

Територіальні (обласні) підрозділи Держстандарту виконують наступні функції:

· здійснюють діяльність по забезпеченню єдності вимірів у масштабах окремого регіону - зберігання робочих еталонів і зразкових засобів вимірів, звірення їх з іншими, передачу значень одиниць робочим ЗВ і т.ін.;

· виконують метрологічні роботи на госпдоговірної основі: державні іспити, метрологічну експертизу, атестацію засобів вимірів і методик виконання вимірів, перевірки тощо.

Метрологічні служби відомств, організацій і підприємств здійснюють діяльність, що полягає в:

· рішенні організаційних і технічних питань забезпечення єдності вимірів на підприємстві з метою забезпечення якості і економічності продукції, що випускається;

· розробці методик виконання вимірів, контролю і іспитів продукції, а також підготовки їх до атестації;

· виконанні перевірок, обслуговування і ремонту засобів вимірів, що використаються на підприємстві.

Література

[11]

[13], стор. 534-542, 567-621, 695-715.

[14], стор. 40-44, 60-66.

[15], стор. 130-143, 281-320.

[12], стор. 3-24, 46-65.

1. Забезпечення єдності вимірів.

2. Державна система забезпечення єдності вимірів.

3. Види еталонів.

4. Необхідність еталонів.

5. Передача розміру одиниці засобам вимірів.

6. Види метрологічної діяльності в країні.

7. Метрологічне забезпечення виробництва.

8. Необхідність метрологічної експертизи виробничої документації.

9. Метрологічна атестація засобів вимірів.

10. Види превірок засобів вимірів.

11. Склад метрологічної служби України.

ТЕМА М-7. СИСТЕМА ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТОЧНОСТІ ГЕОМЕТРИЧ­НИХ ПАРАМЕТРІВ У БУДІВНИЦТВІ

Геометричний параметр - це узагальнена назва лінійної і кутової величини, що характеризує розміри, форму і положення елементів будівельних конструкцій, будинків і споруд.

Забезпечення точності необхідно для того, щоб виконувалися умови збірності і взаємозамінності.

Збірность конструкцій - властивость незалежно виготовлених елементів щодо забезпечення можли­вості збирання з точністю геометричних параметрів, відповідно експлуатаційним вимогам, що пред’являються до конструкції.

Взаємозамінність - властивість незалежно виготовлених однотипних елементів забезпе­чу­ва­ти можливість застосування одного взамін іншого без додаткової обробки. Досягається за­сто­суван­ням однотипних норм точності.

Система забезпечення точності геометричних параметрів є конкретизацією ДСВ для розмірів бу­ді­вельних конструкцій, будинків і споруд. Поява цього розділу в метрологічному за­без­пе­чен­ні будівельного виробництва пов'язана з винятковою важливістю точного дотримання роз­мі­рів і взаємного положення конструкцій в будинку. Перевірка геометричних параметрів вхо­дить складовою частиною в заходи по контролю якості продукції будівництва.

Система забезпечення точності викладена в групі стандартів, що визначають:

· характеристики точності конструкцій, способи визначення класів точності;

· методи призначення функціональних і технологічних допусків;

· правила виконання вимірів і статистичного аналізу точності, контролю точності і т.д.

Стандарти Системи викладають загальні вимоги і не прив'язані до конкретних конструкцій і будинків. Ця при’вязка здійснюється проектувальником шляхом віднесення геометричних параметрів будинку до певного класу точності.

Згідно стандартам Системи на робочих кресленнях і в технологічній документації встановлюють вимоги до точності конструкцій, їх елементів і виконання робіт, а також методи і засоби технологічного забезпечення і контролю точності.

М-7.1. ПРИЗНАЧЕННЯ ГЕОМЕТРИЧНИХ РОЗМІРІВ

Проектування будівельних об'єктів починається з призначення основних розмірів, що ха­рак­те­ри­зують об’ємно-планувальне рішення - кроків колон (B₀), пролітів (L₀), висот перекрить (H₀), розмірів будинку в осях. Ці розміри називаються координаційними розмірами будинку. На підставі вибраних координаційних розмірів будинку визначаються координаційні розміри елементів будинку: довжина (l₀), ширина (b₀), висота (h₀), товщина, діаметр (d₀).

Координаційний розмір конструктивного елементу часто приймають рівним основному координаційному розміру будинку, якщо відстань між двома осями будинку повністю заповнюється елементом. Це характерно для таких елементів, як ферми, головні балки, панелі покриття і т.ін. Якщо декілька конструктивних елементів заповнюють основний розмір між осями, то їхні координаційні розміри приймаються як частина основного (наприклад, панелі стінового огороджування в промбудинку).

Координаційний розмір елементу представляє його геометричний розмір в осях або габарит, таким чином зазори між елементами в місцях їх примикання друг до друга не враховуються. Реальний розмір елементу менш координаційного на величину зазорів і називається конструктивним розміром елементу.

При призначенні розмірів в будівництві повинна використовуватися система Модульної координації розмірів у будівництві (МКРБ).

Згідно МКРБ всі координаційні розміри приймаються кратно певному розміру, що називається основним модулем. За ГОСТ 28984-91 основний модуль прийнят рівним 100 мм і зазанача­єть­ся літерою М. При призначенні координаційних розмірів поряд з основним застосовуються наступні похідні модулі:

- Укрупнені модулі 60М; 30 М; 15 М; 12 М; 6 М; 3 М, рівні відповідно 6000, 3000, 1500, 1200, 600, 300 мм.

- Дробові модулі ¹/₂M; ¹/₅M; ¹/₁₀M; ¹/₂₀M; ¹/₅₀M; ¹/₁₀₀M, рівні відповідно 50; 20; 10; 5; 2; 1 мм.

Укрупнені похідні модулі використовують для призначення координаційних розмірів об’ємно-планувальних рішень по висоті - без обмеження, для розмірів в плані - модулі залежать від граничних розмірів об’ємно-планувального елементу. Так, модулі 30М і 15М використовують для розмірів в плані до 18000 мм, 12М - для розмірів до 12000 мм, 6М - для розмірів до 7200 мм, 3М - в плані і по висоті до 3600 мм.

Основний модуль M використовують для всіх розмірів в межах до 1800 мм, дробові модулі: ¹/₂M - до 600 мм; ¹/₅M - до 300 мм; ¹/₁₀M - до 150 мм; ¹/₂₀M - до 100 мм; ¹/₅₀M - до 50 мм; ¹/₅₀M - до 20 мм.

Принцип призначення розмірів кратно модулям повинен застосовуватися при розробці проектів будинків і споруд, проектів будівельних конструкцій і виробів, сортаментів і каталогів конструкцій. Допускається не використовувати модульність при проектуванні і будівництві унікальних споруд, при реконструкції існуючих об'єктів і в деяких інших випадках.

М-7.2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОЧНОСТІ ГЕОМЕТРИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ

Згідно вимогам ГОСТ 21778-81, на робочих кресленнях і в технологічній документації необхідно встановлювати: вимоги до точності розмірів конструкцій, їх елементів і виконання робіт, а також методи і засоби технологічного забезпечення і контролю точності.

Оскільки геометричні параметри (лінійні розміри, кутові величини і т.ін.) є випадковими величинами, їхня точність визначається за характеристиками точності. Основними з них є (рис. М-7.1):

dx_i - дійсне відхилення геометричного параметру в кожному окремому випадку:

dx_i =x_i - x_nom,

Де x_i - дійсне значення параметру x;

x_nom - номінальне значення параметру x, тобто значення, що встановлене в проекті або нормативно-технічних документах;

m_x, s_x - математичне очікування і середньоквадратичне відхилення x;

x_min і x_max - мінімальний і максимальний граничні розміри. Їх значення встановлюють в залежності від прийнятого рівня імовірності виходу значення x за межі інтервалу [ x_min; x_max ]:

x _min = m_x - t _min s_x

x _max = m_x + t _max s_x

dx_inf і dx_sup - нижнє і верхнє граничні відхилення від номінального значення;

D x - допуск, рівний різниці граничних розмірів;

dx_c - відхилення середини поля допуска x_c від номінального значення.

  Рис.М-7.1.

При розробці технології виготовлення і монтажу конструкцій в залежності від їхнього вигляду, відповідальності і найбільших розмірів, вибирається клас точності, якому відповідають їхні геометричні розміри. По класу точності встановлюють точність геометричних параметрів шляхом призначення граничних значень характеристик точності (наприклад, значення допуска, граничних розмірів і т.ін.).

По прийнятим значенням характеристик точності здійснюється вибір методів виміру (контролю) розмірів виробів, визначаються засоби виміру для виконання контролю, призначається технологія виготовлення елементів і зведення будинків.

М-7.3. ФУНКЦІОНАЛЬНІ І ТЕХНОЛОГІЧНІ ДОПУСКИ, КЛАСИ ТОЧНОСТІ

Основна задача, що вирішується в процесі проектування і будівництва - це створення кон­струк­ції, що задовольняє певним функціональним вимогам. До їхнього числа відносяться ви­моги: естетичні, міцності і довговічності, забезпечення технологічного процесу.

З точки зору форми і розмірів конструкції ці вимоги виконуються, якщо функціональні геометричні параметри, що характеризують форму, розміри і взаємне положення елементів, мають певне проектне значення. Але, оскільки в силу випадкового характера розмірів, вони завжди відхиляються від проектного значення, функціональні вимоги вважаються викональними, коли дійсні значення розмірів знаходяться в певних межах, що називаються функціональними допусками. Для прикладу, деякі допуски за ГОСТ 26607-85 надані в таблиці М-7.1.

Таблиця М-7.1

Найменування допуска	Схема	Функціональні вимоги до конструкції, на ос­но­ві яких визначається зна­чення допуска
1. Допуски розмірів 1.1. Допуски відстані між елементами або ха­рактерними дільни­ця­ми: зазору		Експлуатаційні вимоги. Естетичне сприймання.
висоти		Розміщення по висоті елементів з заданими розмірами, в тому числі підйомно-транс­порт­но­го обладнання. Експлуатаційні вимоги.
1.2. Допуски роз­мі­рів опирання еле­мен­тів: Довжини опирання		Міцність елементу приxmin, f
3. Допуски положення 3.2. Допуски поло-ження элементів у просторі: прямовисності		Міцність (стійкість) елементу.   Експлуатаційні вимоги. Естетичне сприймання

Важливою задачею функціональних допусків, окрім виконання функціональних вимог, є компенсація технологічних похибок. Це необхідно для того, щоб забезпечити збірність конструкцій. Компенсація похибок звичайно виробляється в стиках і сполученнях конструкцій.

Розміри функціональних допусків призначаються: на підставі досвіду розрахунку і проектування конструкцій; по наявним даним в нормативно-технічній літературі; в залежності від конкретних технічних параметрів обладнання, огороджуючих конструкцій і т.ін.

Функціональні допуски являють собою обмеження, що накладаються на конструкцію з боку проектувальника. Окрім цього, в процесі виготовлення і будівництва накопичуються похибки розмірів, що можуть призвести до того, що функціональний розмір виявиться за межами функціонального допуска. Для обмеження цих похибок використовуються так звані тех­но­ло­гіч­ні допуски, що встановлюють точність виконання технологічного процесу або стадії. Ве­ли­чина технологічного допуска згідно ГОСТ 21779-82 залежить від класу точності і вигляду допуска.

Виділяють наступні вигляди технологічних допусків, що встановлюють точність:

· виготовлення елементів із різноманітних матеріалів;

· виконання розпланованих робіт при будівництві будинків і споруд і монтажі техно­ло­гіч­но­го обладнання;

· виконання будівельних і монтажних робіт.

В таблиці М-7.2 подані допуски лінійних розмірів для різноманітних класів точності.

Таблиця М-7.2

Інтервал номіналь -	Значення допуску для класу точності, мм
ного розміру L, мм
До 20	0.24	0.4	0.6	1.0	1.6	2.4
Більше 20 до 60	0.30	0.5	0.8	1.2	2.0	3.0
Більше 60 до 120	0.40	0.6	1.0	1.6	2.4	4.0
Більше 120 до 250	0.50	0.8	1.2	2.0	3.0	5.0
Більше 250 до 500	0.60	1.0	1.6	2.4	4.0	6.0
Більше 500 до 1000	0.80	1.2	2.0	3.0	5.0	8.0
Більше 1000 до 1600	1.00	1.6	2.4	4.0	6.0	10.0
Більше 1600 до 2500	1.20	2.0	3.0	5.0	8.0	12.0
Більше 2500 до 4000	1.60	2.4	4.0	6.0	10.0	16.0
Більше 4000 до 8000	2.00	3.0	5.0	8.0	12.0	20.0
Більше 8000 до 16000	2.40	4.0	6.0	10.0	16.0	24.0
Більше 16000 до 25000	3.00	5.0	8.0	12.0	20.0	30.0
Більше 25000 до 40000	4.00	6.0	10.0	16.0	24.0	40.0

Оскільки технологічні і функціональні допуски залежать один від одного, а також з економічних міркувань (чим вище точність, тим дорожче виготовлення), виникає задача ув’язки цих допусків між собою. Для цього виробляється розрахунок точності (ГОСТ 21780-82). Розрахунок точності геометричних параметрів повинен виконуватися в процесі проектування будинків і споруд для забезпечення збірності конструкцій з заданими експлу­ата­цій­ними властивостями при найменших витратах.

В процесі розрахунку точності визначається розрахункове значення підсумкового параметру і порівнюється з гранично-допустимими. Розрахунок виконується в наступній послідовності:

1. вибирається той або інший вигляд функціонального допуска в якості підсумковогопараметру (див. табл. М-7.1)

2. визначається розрахункове значення підсумкового параметру за даними про точність складових параметрів, які залежать від застосованих технологічних процесів виготовлення елементів, розпланування осей і збирання конструкцій;

3. гранично-допустиме значення підсумковогопараметру вибирається виходячи з функціональних вимог;

4. точність підсумковогопараметру відповідає функціональним вимогам, якщо виконуються умови:

x_min ³ x_{min , f}

x_max £ x_{max , f}

Де x_min і x_max - розрахункові граничні значення підсумкового параметру x;

x_{min ,f} і x_{max ,f} - допустимі граничні значення підсумкового параметру x. Різниця x_{max ,f}- x_{min ,f} складає функціональний допуск D x _f.

В залежності від призначення існують наступні вигляди розрахунків точності:

пряма задача - розрахункові граничні значення підсумкового параметру визначаються по ві­до­мим технологічним допускам - перевірочний розрахунок;

зворотня задача - по прийнятим допустимим значенням підсумкового параметру виз­на­ча­ють­ся вимоги до точності окремих технологічних процесів і операцій.

За результатами розрахунку точності в нормативно-технічній документації і робочих кресленнях на будівельний об'єкт вказують номінальні значення підсумкового і складового параметрів, вказують вимоги до точності цих параметрів і правила контролю точності. На підставі розрахунку вибираються методи і засоби виготовлення і монтажу конструкцій, що дозволяють забезпечити необхідну точність складових параметрів.

М-7.4. КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТІ

Основні правила і методи контролю точності геометричних параметрів при будівництві будинків і споруд, виготовленні конструкцій та їх елементів викладені в стандарті ГОСТ 23616-79*. Контроль точності геометричних параметрів є обов'язковою складовою частиною контролю якості і виробляється шляхом порівняння дійсних значень параметрів, що виз­на­ча­ють­ся шляхом виконання вимірів, з номінальними (проектними, нормативними тощо). Контроль точності виконується як для будинків, конструкцій, так і для технологічного облад­нан­ня, форм, монтажного оснащення і т.ін.

При невеликих обсягах виробництва, нестабільному характері технологічного процесу або при підвищених вимогах до забезпечення точності використовується суцільний контроль, коли кон­тро­люється 100% виробів або розмірів. Контрольними нормативами звичайно є верх­нє dx_sup і нижнє dx_inf граничні відхилення від номінальних розмірів або найбільший (най­мен­ший) граничний розмір x_max (x_min). Об'єкт контролю вважається придатним за даним кон­тро­льо­ваним параметром, якщо дотримується одне з умов:

dx_inf £ dх_і £ dx_sup (7.1)

x_min £ x_i £ x_max (7.2)

Для зниження трудомісткості, перевірка цих умов може робиться без виміру значень dx_i і x_i, а за допомогою порівняння їх з граничними шаблонами.

При використанні вибіркового контролю спочатку формують випадкову вибірку, що скла­да­ється з певної кількості об'єктів контролю в загальному обсязі партії продукції або проведе­них робіт. Точність геометричного параметру перевіряють для всіх об'єктів у вибірці. Точність па­ра­мет­ру в партії вважається забезпеченою, якщо кількість дефектних об'єктів (для яких не виконуються умови (7.1) і (7.2)) в вибірці перевищує встановлене в плані контролю. За­сто­су­вання вибіркового контролю можливо при стабільному характері технологічного процесу. Це означає - постійність в часі характеристик випадкового розподілу вихідного параметру, тобто в даному випадку - геометричних розмірів виробів. Ця умова перевіряється шляхом статистичного аналізу даних вимірів вихідних параметрів (за ГОСТ 23615-79).

Точність вимірів при виконанні контролю точності геометричних параметрів повинна відповідати умові:

dx _met £ 0, 2D x (3)

де dx _met - граничне значення абсолютної похибки виміру;

D x - допуск контрольованого параметру.

Засоби, що застосовуються, а також методики вимірів повинні бути атестовані державною або відомчою метрологічною службою в відповідності з вимогами стандартів Державної системи забезпечення єдності вимірів.

М-7.5. ПРАВИЛА ВИКОНАННЯ ВИМІРІВ

У нормативній літературі (ГОСТ 26433.1-89) встановлені правила виконання вимірів наступних геометричних параметрів:

· лінійних і кутових розмірів;

· відхилень форми;

· відхилень взаємного положення осей і поверхонь для деталей, виробів, конструкцій і технологічного оснащення, що виробляються на заводах і будівельних майданчиках.

Для виміру лінійних розмірів і їх відхилень застосовують: лінійки, штангенциркулі, рулетки, віддалеміри, скоби, нутромери, індикатори годинникого типу. Допускається застосовування засобів спеціального виготовлення з відліковими приладами в вигляді індикаторів і лінійних шкал, наприклад: рулетки із вбудованими динамометрами, клинові щупи та ін.

Для виміру відхилень форм профіля поверхні застосовують: нівеліри, теодоліти, оптичні струни, візирні труби та ін.

Кутові розміри перевіряють кутомерами, а їхні відхилення, висловлені лінійними одиницями, виміряють лінійками і щупами із застосуванням косинців, калібрів, шаблонів.

Правила виконання вимірів геометричних параметрів включають:

· схему виконання вимірів;

· спосіб обчислення результату виміру і значення похибок вимірів;

· вибір інструментів для виконання вимірів.

Схема виконання виміру залежить від наступних параметрів:

· характеру вимірюваного параметру (довжина, діаметр, відстань між осями отвору, площінність і т.д.);

· вигляду конструкції і місця виконання вимірів;

· номінального розміру;

· похибки схеми вимірів.

У таблиці М-7.3. показані деякі схеми виконання вимірів, а також формули для обробки результатів вимірів (за ГОСТ 26433.1-89).

Таблиця М-7.3

Найменування вимірюваного па­­ра­­метру, методу і засобу виміру	Схема	Формули для обчислення вимірюваного параметру
1. Лінійні розміри і їхні відхилення 1.1. Довжина, товщина, ши­ри­на 1.1.1. Прямий вимір розміру лінійкой		хi = a2i - a1i dxi = xi - xnom Де xi - дійсний розмір xnom - номінальний розмір dxi- дійсне відхилення a1i, a2i - початковий і кінцевий відліки
1.2. Діаметр 1.2.1. Прямий вимір діаметру: - методом похитування лінійкой, рулеткой		xi = ami - a1i dxi = xi - xnom Де ami - максимальний з можливих відліків a2i, a3i, a4i.
1.2.2. Побічний вимір діаметру а) методом оперізування рулет­кой		d = (a2i-a1i)/p
б) методом виміру хорди і ви­соти сегменту штан­ген­цирку­лем у межах 320-1000 мм		d = L2/4h + h

При виборі інструменту для вимірів спочатку необхідно прийняти значення сумарної похибки методу і засобу вимірів dx _Smet так, щоб вона не перевищувала граничну похибку виміру:

dx _Smet £ dx _met (4)

Вибір інструментів для виконання вимірів за прийнятою схемою здійснюється таким чином, щоб похибка для даного інструменту була менш сумарної похибки виміру dx _Smet, що допускається. Інструментальна похибка залежить від номінального розміру, ціни ділення і інших характеристик засобу вимірів. Похибки виміру лінійних розмірів для деяких інструментів надані в таблиці М-7.4 (за ГОСТ 26433.1-89).

Таблиця М-7.4.

	Похибки виміру, мм
Інтервали номінальних розмірів, мм	Штанген-циркулі, ціна ділен-ня 0.1 мм	Лінійки металеві, ціна ділен-ня 1 мм	Рулетки 3-го класу ціна ділен-ня 1 мм	Довгоміри з відліком за ноніусом 0.1 мм
Більше 1 до 50	0.1	0.4
Більше 50 до 200	0.2	0.4
Більше 200 до 500	0.2	0.5	0.5
Більше 500 до 1000	0.3	0.5	0.5
Більше 1000 до 4000	0.5		1.5	0.8
Більше 4000 до 6000			2.0	1.0
Більше 6000 до 10000			2.5	1.5

При виконанні вимірів геометричних параметрів необхідно дотримуватися наступних положень (за ГОСТ 26433.0-85):

1) Вимірам підлягають геометричні параметри, вимоги до точності яких встановлені в нормативно-технічній (НТД), проектній і технологічній документації на об'єкти вимірів.

2) Довжину, ширину, товщину, діаметр, кутові розміри, а також їхні відхилення вимірюють у двох крайніх перерізах елементу на відстані 50 - 100 мм від країв, а при довжині або ширині елементу більш 2.5 м - і в середньому переризі, якщо немає спеціальних вказівок у НТД про місце виконання вимірів.

3) При підготовці до вимірів повинен бути забезпечений вільний доступ до об'єкту вимірів і можливість розміщення засобів виміру. Місця вимірів повинні бути очищені, размічені або замарковані. Засоби вимірів повинні бути перевірені і підготовані в відповідності з інструкцією по їх експлуатації.

4) Виміри виконують, як правило, подвійним спостереженням параметру в кожному з встановлених перерізів або місць, тобто число повторних спостережень m = 2.

5) Для зменшення впливу систематичних похибок на результат виміру спостереження проводять в прямому і зворотньому напрямках, на різних дільницях шкали відлічного влаштування, змінюючи настанову і настройку приладу тощо.

6) При обчисленні середнього результату з двох спостережень вводять систематичні поправки для винятку відомих систематичних похибок, в тому числі через невідповідності умов виміру, що виникають, нормальним.

7) Дійсна похибка виконаних вимірів не повинна перевищувати граничного значення dx _met.

Література

[12], стор.

[13], стор.

[14], стор.

Дата добавления: 2015-04-30