Измерительный метод определения показателей качества товаров

Измерительный метод определения показателей качества товаров представляет собой способ получения количественных значений характеристик продукции посредством применения технических средств измерений. Этот метод основан на объективном измерении свойств товаров с помощью приборов, реактивов и других инструментов, обеспечивающих числовое отображение потребительских и технических параметров.

Основные сведения об измерительном методе определения показателей качества

Измерительный метод позволяет минимизировать влияние субъективного фактора при оценке качества продукции. Для этого требуется использование стандартных измерительных приборов, что обеспечивает повторяемость и воспроизводимость результатов. В методику входят четко регламентированные процедуры отбора проб, проведения измерений, обработки данных, а также контроля точности измерений.

Методика представляет собой комплекс методов, средств и условий измерений, а также алгоритмов выполнения операций по следующим этапам:

• отбору проб;
• определению показателей качества;
• представлению данных;
• оценке точности и достоверности результатов.

В типичных случаях измерительный метод применяется для выявления таких параметров, как масса, геометрические размеры, механические напряжения или электрические показатели. В частности, это такие показатели, как:

• масса;
• форма;
• размеры изделий;
• механические и электрические напряжения;
• число оборотов двигателя.

Например, масса измеряется в граммах с точностью до 0,1 г при использовании аналитических весов класса точности А. Длина и ширина изделий могут фиксироваться с точностью до 0,01 мм с помощью штангенциркулей или лазерных дальномеров.

Сложность применения измерительного метода заключается в необходимости подготовки специалистов, способных правильно обращаться с оборудованием. Кроме того, некоторые приборы требуют регулярной поверки с периодичностью не реже одного раза в год согласно ГОСТ 8.010-2014. Без своевременной поверки точность измерений значительно снижается, что ведет к недостоверным результатам.

Кроме того, измерительный метод в некоторых случаях требует выполнения следующих условий и операций:

• изготовления стандартных образцов для испытаний;
• разрушения проверяемых образцов;
• строгого соблюдения общих и специальных условий испытаний;
• систематической поверки средств измерений.

К сожалению, определение показателей качества с применением измерительного метода может занимать значительное время. Так, полное химическое исследование состава товара иногда требует до 8 часов, включая подготовительные этапы и реакции с реагентами. Это ограничивает оперативность контроля на производствах с высокой производительностью.

Ошибки измерений могут содержать различные виды погрешностей, в частности:

• грубые погрешности (промахи);
• систематические погрешности;
• допустимые приборные (инструментальные, аппаратурные) погрешности;
• случайные погрешности;
• ошибки выборки.

Отсюда следует необходимость оценки точности испытаний. Она проводится путем обращения к таким статистическим приемам, как расчет:

• абсолютной и относительной ошибок;
• среднеквадратичной ошибки;
• доверительного интервала.

Эти приемы позволяют установить степень приближения найденного значения к истинной величине.

Классификация измерительных методов определения показателей качества

Все измерительные методы подразделяются на группы в зависимости от природы определяемых свойств. В товароведении выделяются четыре основные категории:

• физические методы;
• химические методы;
• биологические методы;
• смешанные методы.

Физические методы ориентированы на выявление механических, структурных, оптических, термических и электрических характеристик. Товары могут обладать следующими физическими свойствами:

• механическими;
• структурными;
• оптическими;
• электрическими;
• термическими;
• и другими физическими свойствами.

К примеру, микроскопический метод рассматривает образец с увеличением до 1000 раз, что позволяет выявить дефекты структуры до 0,2 мкм. Оптические измерения применяются без нарушения целостности объекта, что важно для изделий с высокими требованиями к сохранности.

Оптические свойства чаще всего определяются при помощи неразрушающих физических методов, а механические свойства, например гибкость и прочность, — разрушающими методами.

Химические методы дают количественную и качественную оценку состава товаров. К ним относятся следующие возможности:

• определение химического состава;
• установление отношения к действию различных реагентов;
• выявление содержания вредных примесей;
• определение концентраций, соотношений или масс элементов и соединений в составе вещества.

К ним относятся титриметрические, спектроскопические и хроматографические методы. Например, газовая хроматография с масс-спектрометрией позволяет определить концентрации соединений с точностью до 0,01%. При строгом соблюдении методик анализ занимает от 30 минут до нескольких часов.

Химические методы применяются для оценки чистоты вещества, определения уровня вредных примесей, а также для изучения реакционной способности материалов. Ограничениями этих методов выступают требования к специальному оборудованию и сложная подготовка проб.

Биологические методы служат для оценки биохимических и микробиологических свойств. Они включают следующие направления:

• устойчивость товаров к воздействиям микроорганизмов;
• влияние плесневелых грибов;
• воздействие насекомых;
• другие элементы окружающей природной среды.

Использование микробиологического метода направлено на определение:

• степени заражения продуктов питания микроорганизмами;
• устойчивости текстильных материалов к микробиологическому разрушению;
• устойчивости текстильных материалов к воздействию плесневелых грибов.

Микробиологические пробы обычно выполняются в контролируемых условиях при температуре 37 °C в течение 24-72 часов.

Использование биологических методов обосновано для товаров с биологической природой, продуктов питания и текстильной продукции. Например, разрешенная степень микробного загрязнения стандартами не должна превышать 103 КОЕ на грамм продукции. Перерасход или некорректное проведение испытаний иногда приводит к фальсификации данных.

Смешанные методы объединяют достоинства физических и химических подходов. Суть физико-химических методов состоит в определении химических свойств материалов в результате применения физических методов. В группу физико-химических методов входят:

• методы оценки сорбционных и диффузионных свойств;
• методы оценки свойств проницаемости;
• методы коллоидной химии;
• хроматография;
• другие методы.

Смешанные методы используют в случаях, когда единственный физический или химический способ не дает полноты информации. Большинство таких методов требует дорогостоящего оборудования и высокой квалификации специалистов.

Применение и ограничения измерительного метода

Измерительный метод применяется в лабораторных условиях и на производстве для контроля качества упаковки, сырья, готовой продукции. В зависимости от цели и характеристик товара выбирается соответствующий метод и прибор.

Основной недостаток - высокая стоимость и сложность оборудования. Средняя цена аналитического спектрофотометра составляет порядка 1 200 000 рублей, что ограничивает использование на малых предприятиях. Также необходимо обучение операторов сроком не менее 40 часов для каждого нового прибора.

Другим ограничением служит необходимость разрушения образцов. В некоторых случаях требуется подготовка стандартных образцов с известными характеристиками для калибровки приборов, что увеличивает время и расходы. Стандартные образцы проходят метрологическую экспертизу с периодичностью 2-3 года для поддержания достоверности.

Погрешности измерительной системы могут составлять от 0,1 до 5%, что зависит от класса точности прибора и условий эксплуатации. При повышенной влажности или вибрациях точность снижается до 0,5%. Поэтому контроль окружающей среды является обязательным этапом.

Статистическая оценка точности измерений

Оценка точности включает вычисление абсолютных и относительных ошибок, стандартного отклонения и доверительных интервалов. Например, при серии из 30 измерений приборов класса точности В стандартизируется относительная погрешность не выше 1,5%.

Для определения доверительного интервала применяется формула с использованием нормального распределения с уровнем доверия 95%. Это позволяет оценить достоверность усредненного параметра и прогнозировать возможный диапазон истинного значения.

Некорректный расчет точности выводит на неверные заключения по качеству продукции, что может привести к рекламациям или штрафам. Регулярное применение статистических методов предполагает ведение журналов измерений с подробной фиксацией всех параметров контроля.

Сравнительная таблица основных видов измерительных методов

Ниже представлена таблица, которая систематизирует группы измерительных методов по типу, назначению и ограничениям.

Таблица позволяет ориентироваться при выборе метода, учитывая параметры контроля и доступность технических ресурсов. Практика показывает, что наибольшую точность дают смешанные методы, но они менее универсальны и требуют значительных затрат.

Матрица выбора измерительного метода

Ниже представлены рекомендации по выбору измерительного метода в зависимости от условий задачи и ограничений.