Организация и технология испытаний

 

Министерство образования и науки Российской Федерации 
Сибирский федеральный университет 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ю. А. Пикалов, В. С. Секацкий, Я. Ю. Пикалов 
 
 
ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ИСПЫТАНИЙ 
 
 
Рекомендовано федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования 
«Московский государственный технологический университет имени 
Н. Э. Баумана» в качестве учебного пособия для студентов высших 
учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 
27.03.01 (221700.62) «Стандартизация и метрология», № 05.03.01-06/51 
от 12.05.2015 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Красноярск 
СФУ 
2016 

УДК 620.1(07) 
ББК 30.1я73 
П321 
 
 
Р е ц е н з е н т ы: 
Г. С. Бутенко, начальник испытательного центра ФБУ «Красноярский ЦСМ»; 
А. Ю. Сидоров, кандидат технических наук, начальник управления 
качеством ОАО «Красноярский электровагоноремонтный завод» 
 
 
 
 
 
 
 
Пикалов, Ю. А. 
П321 
 
Организация и технология испытаний : учеб. пособие / 
Ю. А. Пикалов, В. С. Секацкий, Я. Ю. Пикалов. – Красноярск : 
Сиб. федер. ун-т, 2016. – 258 с. 
ISBN 978-5-7638-3366-9 
 
 
Приведены основные понятия организации и технологии испытаний, 
а также методы и виды испытаний материалов и изделий. Рассмотрены вопросы планирования и автоматизации испытаний, а также раскрыты процедуры аттестации и аккредитации испытательных лабораторий. 
Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся 
по направлению подготовки 27.03.01 (221700.62) «Стандартизация и метрология», а также может быть использовано преподавателями, магистрантами, 
аспирантами и студентами других специальностей для организации самостоятельной работы по изучению методов и процедур проведения испытаний продукции и материалов. 
 
Электронный вариант издания см.: 
УДК 620.1(07) 
http://catalog.sfu-kras.ru 
ББК 30.1я73 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-7638-3366-9 
© Сибирский федеральный 
университет, 2016 

Оглавление 

3 

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ 
 
 
АСИ 
– автоматизированная система испытаний 
АЦП 
– аналого-цифровой преобразователь 
ГЦИ СИ 
– государственный центр испытаний средств измерений 
ЕСКД 
– Единая система конструкторской документации 
ЕСТПП 
– Единая система технологической подготовки производства 
КТД 
– конструкторско-технологическая документация 
МИ 
– методика испытаний 
МИК 
– лаборатория моделирования и испытания конструкций  
ММ 
– математическая модель 
НД 
– нормативная документация 
НТД 
– нормативно-техническая документация 
ОАО ЦНИИС 
– открытое акционерное общество «Научно-исследовательский институт транспортного строительства»  
ОТК 
– отдел технического контроля 
ПИ 
– программа испытаний 
ППи 
– первичный преобразователь изделия 
ППс 
– первичный преобразователь стенда 
СИ 
– средство испытаний 
СНиП 
– строительные нормы и правила 
СТО(П) 
– стандарт организации (предприятия) 
ТЗ 
– техническое задание 
ТП 
– технологический процесс 
ТТ 
– технические требования 
ТР 
– технический регламент 
ТС 
– Таможенный союз 
ТУ 
– технические условия 
УВК 
– устройство ввода программы, контроля 
ФГБУ «ГНМЦ» МО РФ – федеральное государственное бюджетное учреждение 
«Главный научный метрологический центр» Министерства обороны Российской Федерации 
ЦАП 
– цифроаналоговый преобразователь 
ЭВМ 
– электронно-вычислительная машина 
 
 
 
 

Введение 

4 

ВВЕДЕНИЕ 
 
 
Испытания являются одним из важнейших этапов оценки жизненного цикла любой продукции. Существенное отличие испытания от процесса 
измерения заключается в том, что на объект оказывается внешнее воздействие, которое может проявляться в виде нагрузок (статических или динамических), моментов (кручения, изгиба), температуры, давления, влаги 
и прочих факторов. При этом необходимо измерить (проконтролировать) 
изменение нормированных параметров объекта от внешнего воздействия, 
после чего оператору предстоит сделать заключение о соответствии фактических значений параметров нормированным. Это позволяет оценить 
техническое состояние объекта, выявить физико-механические свойства 
материалов, на основании чего можно сделать вывод о пригодности материалов и сырья для изготовления продукции, проконтролировать качество 
получаемого материала, а также определить возможность использования 
технологических приемов и методов при изготовлении изделий. 
Испытания должны быть правильно спланированы и выполняться по 
методикам, соответствующим требованиям национальных (международных) стандартов, техническим регламентам. Это позволит избежать получения недостоверных результатов и предотвратить выпуск некачественной 
продукции. Правильно разработанная программа и методика проведения 
испытаний дают возможность получать результаты с высокой достоверностью даже при работе персонала с низкой квалификацией. 
Современное испытательное оборудование обеспечивает высокую 
степень точности, достоверности результатов испытания, а также имитацию внешних воздействующих факторов и их воспроизведение. При этом 
следует отметить, что данное оборудование имеет возможность автоматизации как процесса проведения испытаний, так и процесса обработки полученных результатов. 
Важным мероприятием при внедрении испытательного оборудования является его аттестация, при которой определяют нормированные 
точностные характеристики оборудования, их соответствие требованиям 
нормативно-технической документации (НТД) и устанавливают пригодность этого оборудования к эксплуатации. Аттестация оборудования 
предшествует аккредитации испытательных лабораторий, деятельность которых распространяется как на объекты народного хозяйства, так и на объекты безопасности и военно-оборонного комплекса. 
В учебном пособии рассмотрены основные положения организации 
и технологии проведения испытаний с учетом требований нормативнотехнической документации на продукцию. 

1. Основные понятия в области испытаний 

5 

1. 
ОСНОВНЫЕ  ПОНЯТИЯ  
В  ОБЛАСТИ  ИСПЫТАНИЙ 
 
 
По ГОСТ 16504–81 испытание – это экспериментальное определение количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта 
испытаний как результата воздействия на него при его функционировании, 
при моделировании объекта и (или) воздействии. Это определение включает в себя оценивание и (или) контроль.  
Характеристики свойств объекта при испытаниях могут оцениваться, если задачей испытаний является получение количественных или качественных оценок, а могут контролироваться, если задачей испытаний является только установление соответствия характеристик объекта заданным 
требованиям. В этом случае испытания сводятся к контролю, а поэтому 
часть видов испытаний являются контрольными, в процессе которых решается задача контроля. 
 
 

1.1. Определения понятий, задачи  

и виды испытания продукции 
 
Важнейшим признаком любых испытаний является принятие на основе их результатов определенных решений. Другой признак испытаний – 
задание определенных условий испытаний (реальных или моделируемых), 
под которыми понимается совокупность воздействий на объект и режимов 
функционирования объекта. 
Условия испытаний (реальные и моделируемые) – совокупность воздействующих факторов (внутренних и внешних) и (или) режимов функционирования объекта при испытаниях. Испытания должны проводиться 
при нормальных условиях испытаний, за которые принимаются условия, 
установленные нормативной документацией на данный вид продукции. 
Объект испытаний – продукция, подвергаемая испытаниям (единичное изделие, выборка по генеральной совокупности, модель, макет). 
При проведении испытаний важно воспроизвести требуемые условия испытаний. 
Экспериментальное определение характерных свойств объекта при 
испытаниях может осуществляться путем использования измерений, анализов, диагностирования, органолептическими методами, а также путем 
регистрации некоторых событий при испытаниях на надежность (отказы, 
повреждения) и т. д. 

Организация и технология испытаний 

6 

Регистрируемые в процессе испытаний значения характеристик, 
свойств объекта и условий формируют данные испытаний, которые позволяют получить их результат. 
Результатом проведенных испытаний продукции может быть: 
 оценка характеристик свойств объекта; 
 установление соответствия объекта заданным требованиям; 
 результат анализа качества функционирования объекта в процессе 
испытаний. 
Например, испытания средств измерения проводят с целью обеспечения единства измерений, установления рациональной номенклатуры 
и эффективного использования парка средств измерений, постановки на 
производство и выпуска средств измерений, которые по своему техническому уровню и качеству соответствуют лучшим отечественным и зарубежным образцам или превышают их. Управление Госстандарта России 
принимает решение по заявке и направляет поручение государственным 
центрам испытаний средств измерений (ГЦИ СИ) на проведение испытаний средств измерений для целей утверждения типа. 
Рассмотрим наиболее распространенные термины и их понятия, 
встречаемые при описании различных испытаний. 
Вид испытаний – классификационная группировка испытаний по 
определенному признаку. 
Категория испытаний – вид испытаний, характеризуемый организационным признаком их проведения и принятием решений по результатам 
оценки объекта в целом. 
Образец для испытаний – продукция или ее часть, или проба, непосредственно подвергаемая эксперименту при испытаниях. 
Опытный образец – образец продукции, изготовленный по вновь 
разработанной рабочей документации для проверки путем испытаний соответствия его заданным техническим требованиям с целью принятия решения о возможности его постановки на производство и использования по 
назначению. 
Модель для испытаний – изделие, процесс, явление, математическая 
модель, находящаяся в определенном соответствии с объектом испытаний 
и воздействующими на него факторами, способная замещать их в процессе 
испытаний. 
Макет для испытаний – изделие, представляющее упрощенное воспроизведение объекта испытаний или его части и предназначенное для испытаний. 
Метод испытаний – правила применения определенных принципов 
и средств испытаний. 

1. Основные понятия в области испытаний 

7 

Объем испытаний – характеристика испытаний, определяемая количеством объектов и видов испытаний, а также суммарной продолжительностью испытаний. 
Программа испытаний (ПИ) – обязательный организационнометодический документ, устанавливающий объект и цели испытаний, виды, последовательность и объем проводимых экспериментов, порядок, условия, место и сроки проведения испытаний, обеспечение и отчетность по 
ним, а также ответственность за обеспечение и проведение испытаний. 
Методика испытаний (МИ) – организационно-методический документ обязательный к выполнению. Методика испытаний должна включать 
следующие разделы: 
 область применения и назначение, содержащее определение существенных признаков объекта, характеристики свойств которого подлежат 
определению; 
 нормы и (или) показатели точности данных испытаний, являющиеся количественными характеристиками; 
 требования к средствам испытаний, обеспечивающие возможность 
их взаимодействия в условиях испытаний, достижения заданной точности 
результатов испытаний;  
 наименование и (или) описание метода испытаний; 
 план испытаний, содержащий критерии прекращения испытаний; 
 нормы расходования материалов для испытаний; 
 описание процедуры и последовательности операций, включая порядок отбора, подготовки и хранения образцов (проб) для испытаний; 
 алгоритмы обработки данных испытаний и программы обработки 
данных и управления испытаниями с помощью ЭВМ, если таковая предусмотрена; 
 правила принятия каждого из предусмотренных возможных выводов и заключения по объекту испытаний; 
 требования безопасности и охраны окружающей среды; 
 оформление результатов испытаний. 
Средство испытаний (СИ) – техническое устройство, вещество 
и (или) материал для проведения испытаний. 
Испытательное оборудование – средство испытаний, представляющее собой техническое устройство для воспроизведения условий испытаний. 
Оценка пригодности средств испытаний к испытаниям  анализ 
применяемых средств испытаний (испытательное оборудование, средства 
измерений, вспомогательные технические устройства) на соответствие 
требований на само средство испытаний и на конкретную продукцию, подвергаемую испытаниям. 

Организация и технология испытаний 

8 

Система испытаний – совокупность средств испытаний, исполнителей и определенных объектов испытаний, взаимодействующих по правилам, установленным соответствующей нормативной документацией. 
Точность результатов испытаний – свойство испытаний, характеризуемое близостью результатов испытаний к действительным значениям 
характеристик объекта в определенных условиях испытаний. 
Воспроизводимость результатов испытаний – характеристика результатов испытаний, определяемая близостью результатов повторных испытаний объекта. 
Результат испытаний – оценка характеристик свойств объекта, установления соответствия объекта заданным требованиям по данным испытаний, результаты анализа качества функционирования объекта в процессе 
испытаний. 
Протокол испытаний – документ, содержащий необходимые сведения об объекте испытаний, применяемых методах, средствах и условиях 
испытаний, результаты испытаний, а также заключение по результатам испытаний, оформленный в установленном порядке. 
Испытательное подразделение – подразделение организации, на которое руководством последней возложено проведение испытаний для своих нужд. 
Аттестация испытательных организаций и подразделений – удостоверение компетентности испытательных организаций и подразделений 
и их оснащенности, обеспечивающих проведение на должном техническом 
уровне всех предусмотренных нормативно-технической документацией 
испытаний закрепленных видов продукции и (или) видов испытаний. 
Аттестация методики испытаний – определение обеспечиваемых 
методикой значений показателей точности, достоверности и воспроизводимости результатов испытаний и их соответствия заданным требованиям. 
Аттестация испытательного оборудования – определение нормированных точностных характеристик испытательного оборудования, их 
соответствия требованиям нормативно-технической документации и установления пригодности этого оборудования к эксплуатации. 
Измерение, испытание и контроль – это основные методы оценки соответствия при сертификационных испытаниях. Особенности их применения определяются задачами, которые решаются с помощью испытательного 
оборудования при сертификации продукции. В табл. 1.1 раскрыты цели, 
показатели точности и качество, которые оцениваются при проведении измерений, испытаний и контроле. 
Задача контроля – установление соответствия характеристик продукции требованиям, заданным в нормативных документах, в том числе 
и по результатам испытаний. В зависимости от объекта выделяют: 

1. Основные понятия в области испытаний 

9 

 контроль продукции; 
 контроль услуг; 
 контроль систем качества; 
 контроль персонала. 
Виды контроля подразделяют в зависимости от разных классификационных признаков (табл. 1.2). 
 

Таблица 1.1 

Соотношение понятий «измерение», «испытание» и «контроль» 
 

Термин 
Цель 
Качество 
Показатель точности 

Измерение 

Определение 
значе
ния величины (параметра) 

Степень близости результатов измерения 
к действительным 
значениям 

Погрешность измерения ∆изм 

Испытание 

Определение значения 
величины при заданных режимах и воздействующих 
факто
рах, обуславливающих 
значение 
величины 

(параметра) 

Степень близости результатов измерения 
к 
действительному 

значению при заданных режимах испытания 
и 
воздейст
вующих факторах 

Погрешность испытания ∆и = ∆р + ∆ф + ∆изм, 
где ∆р – погрешность 
оператора; ∆ф – погрешность, 
обуслов
ленная влиянием внешних факторов 

Контроль 

Установление нахождения величины (параметра) в заданном 
допуске при заданных 
режимах испытания и 
воздействующих факторах 

Степень достоверности нахождения параметров в допустимых пределах 

Вероятность ошибок I, 
II рода с учетом погрешности испытания 

Таблица 1.2 

Систематизация видов контроля по основным признакам 
 

Классификационный признак 
Вид контроля 
Пояснения 

Этап процесса 
производства 

Входной контроль 
Контроль продукции поставщика (сырья, материалов, комплектующих изделий и др.), 
поступившей к потребителю и предназначенной для использования при изготовлении, 
ремонте или эксплуатации продукции 

Операционный  
контроль 

Контроль продукции или процесса во время 
выполнения или после завершения технологической операции на станке, прессе или 
сборки 

Организация и технология испытаний 

10 

Продолжение табл. 1.2 
 

Классификационный  признак 
Вид контроля 
Пояснения 

Этап процесса 
производства 

Приемочный  
контроль 

Контроль готовой продукции, по результатам которого принимается решение о ее 
пригодности к поставке или использованию 

Контроль хранения 
Контроль условий хранения продукции на 
соответствие НТД 

Контроль комплектности упаковки 
и 

транспортирования 

Контроль параметров упаковки и транспортирования продукции на соответствие НТД 

Инспекционный 
контроль 

Контроль, 
осуществляемый 
специально 

уполномоченными лицами с целью проверки эффективности ранее выполненного контроля 

Полнота охвата 

контролем 

Сплошной  
контроль 

Контроль каждой единицы продукции в партии 

Выборочный  
контроль 

Проверка выборки из партии 

Непрерывный  
контроль 

Контроль, при котором поступление информации о контролируемых параметрах происходит непрерывно 

Периодический 
контроль 

Контроль через определенный промежуток 
времени 

Летучий контроль 
Контроль с нерегламентированным сроком 
проведения 

Характер  

воздействия  

на объект  
контроля 

Разрушающий  
контроль 

Контроль, при котором возможно нарушение пригодности продукции к использованию по назначению 

Неразрушающий 
контроль 

Контроль, при котором не должна нарушаться пригодность продукции к использованию по назначению 

Средства  
контроля 

Визуальный  
контроль 

Контроль, при котором объект подвергается 
осмотру и определяется его соответствие 
требованиям НД 

Органолептический 
контроль 

Субъективный метод контроля с помощью 
органов чувств, проводимый специальными 
экспертами 

Инструментальный 
контроль 

Контроль, осуществляемый при помощи измерительного прибора, калибров, стендов, 
испытательных машин 

Контроль геометрических параметров 

Контроль линейных и угловых размеров, 
формы и расположения поверхностей и т. п.