ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано
_____________________________
Руководитель ООП
по направлению 210100
декан ЭФ проф. В.А. Шпенст
|
Утверждаю
___________________________
Зав. кафедрой
метрологии и управления качеством
профессор Литвинов Б.Я.
|
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Метрология, СтАНДАРТИЗАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ»
Направление подготовки: 210100 Электроника и наноэлектроника
Профиль подготовки:
«Промышленная электроника»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Составитель: доц. Сытько И.И.
Санкт-Петербург
2012
1. Цели и задачи дисциплины: целью изучения дисциплины «Метрология, стандартизация и технические измерения» является подготовка будущих инженеров к решению организационных, научных, технических и правовых задач метрологии, стандартизации и сертификации, методов и средств измерений электрических, магнитных и неэлектрических величин при проектировании, производстве и эксплуатации разнообразных устройств электронной техники.
Задачи дисциплины – получение теоретических знаний и практических навыков по основным вопросам метрологии, стандартизации и сертификации, обучение студентов современным средствам и методам технических измерений, которые обеспечивают в будущем их квалифицированное участие в многогранной деятельности по выбранному профилю подготовки.
2. Место дисциплины в структуре ООП: дисциплина «Метрология, стандартизация и технические измерения» относится к циклу профессиональных дисциплин и изучается студентами в течение 6 семестра. Для изучения дисциплины студент должен обладать знаниями по дисциплинам «Математика», «Информатика», «Физика», «Теоретические основы электротехники», «Схемотехника» устанавливаемыми ФГОС ВПО по направлению «Электроника и наноэлектроника».
Дисциплина является предшествующей для изучения последующих дисциплин цикла Б.3 (профессиональный цикл), выполнения экспериментальных частей курсовых работ и проектов, а также выполнения выпускной работы.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
профессиональных:
способность владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5);
готовность организовывать метрологического обеспечение производства материалов и изделий электронной техники (ПК-16);
способность выполнять задания в области сертификации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов (ПК-25);
способность налаживать работоспособность измерительного, диагностического, технологического оборудования, используемого для решения различных научно-технических, технологических и производственных задач в области электроники и наноэлектроники (ПК-27);
готовность к участию в монтаже, испытаниях и сдаче в эксплуатацию опытных образцов материалов и изделий электронной техники (ПК-28);
способность к сервисному обслуживанию измерительного, диагностического, технологического оборудования (ПК-29);
готовность осуществлять регламентную проверку технического состояния оборудования, его профилактический осмотр и текущий ремонт (ПК-30).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Иметь представление: об основах метрологии и метрологического обеспечения, принципах и методах стандартизации и сертификации и о возможностях средств измерений, используемых в избранной области профессиональной деятельности.
Знать: основные метрологические правила, требования и нормы; методы и средства измерений; принципы действия технических средств измерений; правила обработки результатов измерений и оценивания погрешностей; правила выбора методов и средств измерений; организационные и технические принципы стандартизации и сертификации.
Уметь: правильно выбирать и применять средства измерений; осуществлять обработку результатов измерений.
Владеть: навыками обработки результатов измерений.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы.
Вид учебной работы
|
Всего часов
|
Семестры
|
6
|
|
|
|
Аудиторные занятия (всего)
|
51
|
|
|
|
|
В том числе:
|
-
|
|
-
|
-
|
-
|
Лекции
|
17
|
|
|
|
|
Практические занятия (ПЗ)
|
17
|
|
|
|
|
Семинары (С)
|
-
|
|
|
|
|
Лабораторные работы (ЛР)
|
17
|
|
|
|
|
Самостоятельная работа (всего)
|
93
|
|
|
|
|
В том числе:
|
-
|
|
-
|
-
|
-
|
Курсовой проект (работа)
|
-
|
|
|
|
|
Расчетно-графические работы
|
-
|
|
|
|
|
Контрольные работы
|
-
|
|
|
|
|
Реферат
|
-
|
|
|
|
|
Другие виды самостоятельной работы
|
-
|
|
|
|
|
Подготовка к лабораторным работам
|
17
|
|
|
|
|
Составление отчетов к лабораторным работам
|
8
|
|
|
|
|
Защита лабораторных работ
|
2
|
|
|
|
|
Работа с литературой
|
30
|
|
|
|
|
Подготовка к сдаче экзамена
|
36
|
|
|
|
|
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
|
|
экзамен
|
|
|
|
Общая трудоемкость час
зач. ед.
|
144
|
72
|
|
|
|
4
|
|
|
|
|
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п
|
Наименование раздела дисциплины
|
Содержание раздела
|
1.
|
Метрология
|
Предмет и задачи дисциплины. Основные этапы развития метрологии, стандартизации и сертификации.
Измерения и наука об измерениях. Качественная характеристика измеряемых величин - размерность. Количественная характеристика измеряемых величин - размер. Физические величины и измерительные шкалы.
Международная система единиц СИ. Основные и производные единицы СИ. Правила образования когерентных производных единиц. Десятичные кратные и дольные единицы. Внесистемные единицы.
Виды измерений. Методы измерений. Классифи кация средств измерений. Метрологические характеристики средств измерений. Условия измерений. Основное уравнение измерения. Формы представления результата измерения у цифровых и аналоговых измерительных приборов. Способы выражения неопределенности и погрешности измерений.
Математические действия с результатами измерений. Обратная задача теории измерений. Однократные измерения. Априорная информация. Последовательность действий при однократном измерении. Классы точности средств измерений. Многократные измерения. Апостериорная информация. Многократное измерение с равноточными значениями отсчета: обнаружение и исключение ошибок; проверка нормальности закона распределения вероятности результата измерения. Определение пределов, в которых находится значение измеряемой величины. Основы обеспечения единства измерений (ОЕИ). Единство измерений. Обеспечение единства измерений. Четыре основы обеспечения единства измерений. Техническая основа ОЕИ. Государственные эталоны единиц физических величин. Поверочные схемы. Нормативно-правовая основа ОЕИ. Федеральный закон «Об обеспечении единства измерений», Постановление Правительства Российской Федерации от 12.02.1994 г. № 100 «Об организации работ по стандартизации, обеспечению единства измерений, сертификации продукции и услуг», Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ), нормативно-технические и распорядительные документы субъектов хозяйственной деятельности. Организационная основа ОЕИ. Государственные службы обеспечения единства измерений; метрологические службы федеральных органов исполнительной власти; метрологические службы юридических лиц. Структура и деятельность метрологических служб.
|
2.
|
Стандартиза-ция
|
Основные принципы и теоретическая база стандартизации. Общие положения. Сущность и народнохозяйственное значение стандартизации, её место в системе наук и роль в практической деятельности. Основные понятия и определения в области стандартизации в соответствии с Руководством ИСО/МЭК – 2. Уровни, области и аспекты стандартизации. Основополагающие принципы стандартизации. Принципы системности, оптимальности, предпочтительности, комплексности, перспективности и установления опережающих требований, унификации, динамичности, обязательности, добровольного применения стандартов и обязательного исполнения их требований, обеспечения функциональной взаимозаменяемости стандартизуемых изделий – их смысл и использование.
Основные направление развития стандартизации. Параметрическая, комплексная, опережающая стандартизация – их цель и задачи. Примеры этих направлений развития стандартизации. Основные критерии выбора и направлений развития стандартизации: целесообразность разделения производственного процесса изготовления объекта, экономический эффект от комплексной стандартизации и т. п. Система предпочтительных чисел. Математические закономерности, применяемые в работах по стандартизации. Ряды предпочтительных чисел как теоретическая база стандартизации, общие предпосылки образования рядов предпочтительных чисел по ГОСТ 8032-84. Свойства основных рядов. Выборочные, производные и другие ряды предпочтительных чисел по ГОСТ 8032-84 и их условные обозначения. Ряды Е, особенности их образования и области применения. Унификация, агрегатирование и типизация как основные методы стандартизации. Их цели, задачи, применение. Примеры применения методов. Стандартизация в Российской Федерации. Технические регламенты и их правовой статус. Федеральный закон «О техническом регулировании» и его значение. Технический регламент как разновидность регламентов. Системное регулирование направлений деятельности в области технического регулирования. Принятие технического регламента. Содержание технического регламента. Примеры технических регламентов. Межотраслевые системы и комплексы стандартов как новая форма стандартизации с 70-х годов XX века. Межотраслевые системы и комплексы стандартов, действующие в Российской Федерации. Документы, входящие в состав межотраслевой системы «Стандартизация в Российской Федерации» (ГОСТ Р 1), и их назначение. Категории нормативных документов по стандартизации: национальные стандарты; национальные военные стандарты; межгосударственные стандарты, введенные в действие в Российской Федерации; правила стандартизации, нормы и рекомендации в области стандартизации; общероссийские классификаторы технико-экономической и социальной информации; стандарты организаций; своды правил – области их распространения и применения. Виды стандартов: стандарты на продукцию, на процессы, на услуги; основополагающие стандарты (организационно-методические и общетехнические); на термины и определения; на методы контроля (испытаний, измерений, анализа) – области их применения. Правила разработки, утверждения, обновления и отмены национальных стандартов Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначение национальных стандартов. Органы и службы стандартизации. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Единая система технологической документации (ЕСТД). Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП). Система разработки и постановки продукции на производство (СРПП). Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Международная стандартизация. Правительствен-ные и неправительственные международные организации по стандартизации. Деятельность по стандартизации в ИСО, МЭК, ВТО, ООН, ЕОК и др., их структура, цели, задачи, основные направления деятельности. Международные стандарты и их применение в различных странах. Организации по стандартизации в зарубежных странах. Основные документы, определяющие деятельность в области стандартизации, метрологии и сертификации стран-участниц. Органы, осуществляющие деятельность в области межгосударственной стандартизации, их структура, цели и задачи. Основные направления работ в области межгосударственной стандартизации. Межгосударственные стандарты, правовой статус. Объекты межгосударственной стандартизации. Информация в области межгосударственной стандартизации.
|
3.
|
Сертификация
|
История формирования терминов и определений в области сертификации. Современные термины «Сертификация» и «Подтверждение соответствия» и их определения. Федеральный закон «О техническом регулировании» и его статьи в области сертификации. Основные положения в сертификации. Принципы, правила и порядок проведения сертификации продукции. Сертификация добровольная и обязательная. Права и обязанно сти заявителя в области обязательного подтверждения соответствия.
Качество продукции и необходимость подтверждения соответствия ха рактеристик продукции существующим требованиям. Закон РФ «О защите прав потребителей» и его сущность. Сферы его действия. Формирование доверия к товарам и услугам путем использования сертификации и аккредитации, постро енным по единым европейским нормам.
Системы и схемы сертификации. Схемы сертификации продукции, применяемые в РФ. Системы обязательной сертификации. Системы добровольной сертификации. Перспективные задачи сертификации, переход на подтверждение соответствия.
Этапы сертификации. Порядок проведения сертификации. Основные этапы проведения сертификации: заявка на сертификацию; оценка соответствия объекта сертификации установленным требованиям; анализ результатов оценки соответствия; решения по сертификации; инспекционный контроль за сертифицированным объектом.
Органы по сертификации и их аккредитация. Органы по сертификации и испытательные лаборатории. Обязанности и основные функции органа по сертификации, требования к персоналу органа по сертификации, к фонду нормативных документов и документации, к аккредитуемой организации.
Аккредитация как механизм обеспечения доверия – беспристрастности, независимости и компетентности участников сертификации. Структура Российской системы аккредитации. Этапы процесса аккредитации.
Направления сертификации: продукции, услуг, систем качества и персонала. Сущность сертификации систем качества и производств. Порядок проведения сертификации систем качества.
|
4.
|
Методы, средства и автоматизация измерений
|
Сигналы измерительной информации. Электрический сигнал и формы его представления. Методы измерений. Структурные схемы средств измерений (СИ) и их метрологические характеристики (МХ). Средства измерений – меры, измерительные преобразователи (масштабные, электромеханические, аналого-цифровые и цифроаналоговые), измерительные приборы.
Информационно-измерительные системы (ИИС). Измерительно-вычислительные комплексы (ИВК) Компъютерно-измерительные системы (КИС).
Работа СИ в статическом и динамическом режимах. Автоматизация измерений.
Измеряемые электрические величины: ток, напряжение, мощность, параметры электрических цепей, частотно-временные параметры сигналов. Принципы действия, структурные схемы СИ (электромеханических, электронно-аналоговых и цифровых): вольтметров, амперметров, ваттметров, мостов постоянного и переменного токов, частотомеров, осциллографов. Примеры СИ.
Измеряемые магнитные величины: магнитный поток, индукция, напряженность магнитного поля. Принципы действия, структурные схемы СИ. Примеры СИ.
Измеряемые неэлектрические величины: температура, масса, длина, угол. Принципы действия, структурные схемы СИ. Примеры СИ.
Выбор средств измерений. Перспективы развития СИ.
|
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п
|
Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин
|
№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
|
1
|
2
|
3
|
4
|
1.
|
Выпускная квалификационная работа
|
+
|
+
|
+
|
+
|
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п
|
Наименование раздела дисциплины
|
Лекц.
|
Практ.
зан.
|
Лаб.
зан.
|
Семин
|
СРС
|
Все-го
час.
|
1.
|
Метрология
|
8
|
8
|
4
|
|
23
|
43
|
2.
|
Стандартизация
|
2
|
2
|
|
|
6
|
10
|
3.
|
Сертификация
|
2
|
2
|
|
|
5
|
9
|
4.
|
Методы, средства и автоматизация измерений
|
5
|
5
|
13
|
|
23
|
46
|
|
Итого:
|
17
|
17
|
17
|
|
57
|
108
|
6. Лабораторный практикум
№ п/п
|
№ раздела дисциплины
|
Наименование лабораторных работ
|
Трудо-емкость
(час.)
|
1.
|
1
|
Внесение поправок в показания средств измерений
|
4
|
2.
|
4
|
Измерение напряжения электроизмерительными приборами
|
4
|
3.
|
4
|
Измерение мощности и коэффициента мощности в однофазной цепи переменного тока промышленной частоты
|
4
|
4.
|
4
|
Измерение частотно-временных параметров электрических сигналов
|
5
|
7. Практические занятия (семинары)
№ п/п
|
№ раздела дисциплины
|
Наименование практических занятий (семинаров)
|
Трудо-емкость
(час.)
|
1.
|
1
|
Построение функции преобразования измерительного преобразователя
|
2
|
2.
|
1
|
Использование априорной информации при однократном измерении
|
2
|
3.
|
1
|
Обработка экспериментальных данных при многократных измерениях
|
4
|
4.
|
2
|
Построение параметрических рядов взаимосвязанных параметров
|
2
|
5.
|
3
|
Правила заполнения бланка сертификата соответствия
|
2
|
6.
|
4
|
Выбор средства измерений электрической величины или параметра сигнала
|
2
|
7.
|
4
|
Расчет шунтов и добавочных резисторов многопредельных магнитоэлектрических приборов
|
3
|
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) не предусмотрено учебным планом и основной образовательной программой
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Радкевич Я.М. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник для вузов/ Я.М. Радкевич, А.Г.Схиртладзе, Б.И. Лактионов. – М.: Высш. шк., 2007. – 790 с.
2. Лифиц И.М. Стандартизация, метрология и сертификация: учеб. для вузов/ И.М. Лифиц. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Юрайт, 2004.- 330 с.
3. Ким К.К. Метрология, стандартизация, сертификация и электроизмерительная техника / К.К. Ким, Г.Н. Анисимов, В.Ю. Барбарович, Б.Я. Литвинов. – М.: Питер, 2006. – 369 с.
4. Алексеев Г.А. Метрология, стандартизация и сертификация: учебно-методический комплекс/Г.А. Алексеев, О.В. Новикова, Э.И. Медякова, В.М. Станякин, И.Ф. Шишкин. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2009, 227 с.
б) дополнительная литература
1. Сергеев А.Г. Метрология. Стандартизация. Сертификация: учеб. пособие / А.Г.Сергеев, М.В. Латышев, В.В. Терегеря. – М.: Логос, 2003.- 525 с.
2. Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством: учеб. для вузов /И.Ф. Шишкин .- М.: Изд-во стандартов, 1990.- 341 с.
3. Алексеев Г.А. Стандартизация в технических системах: учеб. пособие /Г.А. Алексеев. - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2001.- 196 с.
4. Федеральный закон «О техническом регулировании» от 27.12.2002г. № 184-ФЗ.
5. Федеральный закон «Об обеспечении единства измерений» от 26.06.2008г. № 102-ФЗ.
6. Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и сертификация: учеб. пособие /И.Ф. Шишкин, Г.А. Алексеев, В.М. Станякин. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2009.
7. Кушнир Ф.В. Электрорадиоизмерения /Ф.В. Кушнир.- Л.: Энергоато миздат, 1983. – 319 с.
8. Медякова Э.И. Методы, средства и автоматизация измерений: учеб. пособие / Э.И. Медякова. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2009.- 68 с.
9. ГОСТ 8.009-84. ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений. – М.: Изд-во стандартов, 2001. – 25 с.
10. Шишкин И.Ф. Практикум по метрологии. Основы теории измерений: Методические указания к лабораторным работам (практическим занятиям) /И.Ф. Шишкин, Г.Ф. Сергушев. - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2004. - 29 с.
11. Методические указания к лабораторным работам по дисциплинам Метрология, стандартизация, сертификация. Радиоизмерения /Э.И. Медякова – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2004. – 52 с.
в) программное обеспечение: Microsoft Office.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.
1. Интернет-библиотека: http://www.consultant.ru/popular/techreg/
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
а) кафедральный компьютерный центр;
б) кафедральная лаборатория.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Преподавание дисциплины основано на организации внутри дисциплины и междисциплинарных образовательных модулей, представляющих совокупность теоретических представлений и практических навыков по дидактическим единицам, изложенными в тексте программы во взаимосвязи с последующими и смежными дисциплинами.
Теоретические представления студент получает в результате изучения курса лекций и самостоятельного изучения литературных источников (учебников и учебных пособий). Теоретические представления закрепляются в процессе выполнения домашних заданий и самостоятельных работ.
Практические навыки студентом приобретаются в ходе выполнения лабораторного практикума и проведения практических занятий, рекомендованных программой.
Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация является совокупностью данных по успешности выполнения студентом требований ФГОС ВПО, учебного плана, примерной учебной программы и включает:
посещение лекционных, практических занятий и лабораторных работ;
своевременная сдача домашних заданий и защита лабораторных работ в соответствии с предоставленным преподавателем графиком выполнения домашних заданий и защиты лабораторных работ.
Разработчики:
кафедра М и УК доцент Сытько И.И.
Эксперты:
кафедра М и УК профессор Алексеев Г.А.
кафедра ЭС профессор Лиференко В.Д. |
