LUCRĂRI DE LABORATOR №1
DIRECTE MĂSURĂTORI DE DIMENSIUNE
Obiectiv: studierea mijloacelor tehnice de măsurare a lungimii, studierea metodologiei de efectuare a măsurărilor directe unice.
Instrumente, dispozitive și echipamente: riglă de metal odnoshkalnaya, etrierelor vernier, micrometri, un set de măsuri de lungime plane-end precizie clasa placă de suprafață 2; conducătorul local; probă de testare.
Măsurarea este determinarea valorii unei cantități fizice prin mijloace experimentale cu ajutorul unor mijloace tehnice speciale (mijloace de măsurare).
Măsurarea cantității fizice - un set de operațiuni:
- privind utilizarea unui dispozitiv tehnic care stochează o unitate de cantitate fizică;
- constând în compararea explicită sau implicită a cantității măsurate cu unitatea sa pentru a obține valorile acestei cantități (sau informații despre aceasta) sub forma cea mai convenabilă pentru utilizare.
- pe acuratețe - pe egal și neegal;
- numărul de măsurători - pe un singur și pe mai multe;
- în raport cu modificarea valorii măsurate - la statică și dinamică;
- în scopuri metrologice - în scopuri tehnice și metrologice;
- asupra exprimării rezultatului măsurătorilor - pe absolut și relativ;
- prin metode generale de obținere a rezultatelor măsurătorilor - în patru tipuri: directe, indirecte, agregate și articulate.
În măsurătorile directe, valoarea dorită a valorii se găsește direct din datele experimentale - prin compararea directă a cantității măsurate cu măsurătorile sau prin utilizarea unui instrument de măsurare calibrat în unități de măsură. Măsurătorile directe formează baza măsurărilor mai complexe indirecte, agregate și comune.
Există două metode principale de măsurare: evaluarea directă și compararea cu măsura.
Cele mai multe dintre măsurătorile tehnice sunt o singură lovitură directă.
Punerea în aplicare a măsurărilor unice este justificată de următorii factori:
nevoia de producție (distrugerea eșantionului, imposibilitatea de a repeta măsurarea, fezabilitatea economică etc.);
posibilitatea neglijării erorilor aleatorii;
erorile aleatorii sunt semnificative, dar limita de încredere a erorii în rezultatul măsurătorii nu depășește eroarea de măsurare admisă;
incertitudinea standard *, estimată de tipul A, este semnificativă, dar incertitudinea extinsă nu depășește o limită dată.
* În stadiul de tranziție de la incertitudine la incertitudine, este recomandabil să se indice caracteristicile și incertitudinile și incertitudinile rezultatelor măsurătorilor. Incertitudinea rezultatului măsurătorii este înțeleasă ca o cunoaștere incompletă a valorilor măsurate și pentru cuantificarea acestui incompleteness administrat distribuției de probabilitate a posibilelor valori măsurate - parametru care cuantifică precizia rezultatului măsurătorii. Se consideră că distribuția probabilității valorilor posibile ale cantității măsurate nu contrazice distribuția normală.
Măsurătorile unice sunt posibile numai în anumite condiții:
- volumul de informații a priori despre obiectul de măsurare, astfel încât definiția cantității măsurate să fie incontestabilă;
- se studiază metoda de măsurare, erorile sale sunt fie eliminate în prealabil, fie evaluate;
- mijloacele de măsurare sunt în ordine și caracteristicile lor metrologice corespund normelor stabilite.
În măsurătorile directe unice se utilizează o singură valoare a citirii citirilor instrumentelor de măsurare: pentru rezultatul unei singure măsurători, se ia valoarea G ca valoare obținută în măsurare.
Eroarea în rezultatul unei singure măsurători este eroarea unei singure măsurători (care nu este inclusă într-o serie de măsurători), estimată pe baza unor erori cunoscute ale mijloacelor și ale metodei de măsurare în condițiile de măsurare date.
Componentele obligatorii ale oricăror măsurători sunt mijloacele de măsurare, metoda de măsurare și persoana care efectuează măsurarea.
Imperfecțiunea fiecăruia dintre aceste componente duce la apariția componentei sale a erorii rezultatului măsurării. În concordanță cu aceasta, pentru motivele originii erorii, se disting următoarele componente: instrumentale, metodice, de la influența cauzelor externe și subiective (personale).
Instrumentele (erori instrumentale, instrumentale) apar din cauza imperfecțiunilor în mijloacele de măsură, adică de la erori ale instrumentelor de măsurare. Caracteristica generalizată a instrumentului de măsurare este clasa sa precizie care reflectă de obicei nivelul de acuratețe, exprimate în afara erorilor de bază și suplimentare tolerabile, precum și alte caracteristici care afectează precizia.
Eroarea metodei de măsurare este o componentă a erorii de măsurare sistematice cauzată de imperfecțiunea metodei adoptate.
Eroarea subiectivă este o componentă a erorilor de măsurare sistematice cauzate de caracteristicile individuale ale cercetătorului.
La efectuarea procedurii de măsurare, instrumentul de măsurare are o mare influență asupra erorii rezultate, care conține întotdeauna erori de natură aleatorie și sistematică.
Printre componentele erorii instrumentale se identifică eroarea componentei. Împărțirea erorii în principal și suplimentar se referă la condițiile în care acest instrument de măsurare este operat. Eroarea de bază a instrumentului de măsurare este eroarea care apare în condițiile normale de funcționare, prevăzute în documentele de reglementare (pașaport, standarde, condiții tehnice etc.). O eroare suplimentară la instrumentul de măsurare are loc atunci când condițiile de funcționare se abat de la condițiile normale (nominale). Este, de asemenea, specificat în documentația de reglementare.
Cel mai adesea eroarea instrumentală este sistematică.
Ca o întâmplare, un singur număr de x include un instrument, precum și componente metodologice ale erorilor de măsurare subiective, în care fiecare dintre componentele sistematice și aleatoare pot fi izolate. Prin urmare, înainte de măsurare, o estimare a priori a componentelor de eroare ar trebui efectuată utilizând toate datele disponibile. La determinarea limitelor de încredere ale erorii în rezultatul măsurătorilor, probabilitatea de încredere este de obicei 0,95.
Estimarea erorilor măsurărilor directe unice poate fi împărțită în exacte și aproximative.
Măsurători directe unice cu o estimare exactă a erorii
Caracteristica principală a unei singure măsurători este că legile de distribuție a componentelor aleatoare nu sunt cunoscute, iar ideea acestora este formată numai pe baza unor informații a priori limitate.
Ca componente IPV limite pot fi luate în afara erorilor admisibile ale mijloacelor de măsurare de bază și suplimentare utilizate în etalonare ca model, estimat corecțiile erorilor și așa mai departe. D. Dacă fiecare dintre NRS r evaluat granița lor individuală, atunci încrederea limitează NSP totală determinată prin formula
unde k este un coeficient dependent de r. probabilitatea de încredere acceptată P și relația dintre componentele erorilor.
Dacă componentele aleatoare ale erorii sunt reprezentate de SSS Si, determinate preliminar prin rezultatele experimentale din mai multe observații sau prin limitele de încredere găsite experimental, atunci
unde este coeficientul Studentului.
După obținerea separată a estimărilor PNS și a erorii aleatorii a rezultatului unei singure măsurători, este recomandabil să le comparați. Dacă este necesar să se ia în considerare ambele componente, atunci acestea sunt însumate conform formulei
Standardul reglementează forma de înregistrare a rezultatului unei măsurări directe unice a unei cantități:
Există anumite reguli pentru rotunjirea rezultatului și eroarea de măsurare, prezentată în Anexa A.
Măsurători directe unice cu estimare aproximativă
Cu o evaluare aproximativă a erorilor, ca în cazul erorilor exacte, este necesar să se efectueze o evaluare preliminară a componentelor de eroare înainte de începerea măsurării. Aceste informații sunt obținute din experiența efectuării unor astfel de măsurători, a documentației normative și tehnice pentru instrumentele de măsurare și a altor surse utilizate. Dacă estimarea erorii depășește valoarea admisibilă, trebuie selectat un instrument de măsurare mai precis sau o procedură de măsurare.
În cel mai simplu caz, eroarea este egală cu limita erorii de bază absolută admisă a instrumentului de măsurare determinată de documentația normativă și tehnică dacă măsurătorile au fost efectuate în condiții normale. În acest caz, rezultatul măsurătorii poate fi scris în formă, adică fără a indica probabilitatea de încredere, care este implicită ca RD = 0,95. Dacă măsurătorile au fost făcute în condiții care diferă de cele normale, atunci limitele erorilor suplimentare ar trebui să fie determinate și luate în considerare și apoi ar trebui să fie însumate cu cele principale.
Pentru dispozitivele de măsurare, caracteristica metrologică standardizată poate fi limita erorii de bază admisibile, care poate fi calculată în funcție de clasa de exactitate a acestui instrument. Clasa de precizie a instrumentelor de măsurare este de obicei indicată printr-un număr reprezentând eroarea redusă admisă exprimată în procente. Valoarea sa este indicată în pașaport și / sau pe scara dispozitivului. În multe cazuri, clasa de precizie este o eroare de măsurare relativă x. exprimată în procente
unde: - eroarea instrumentală maximă de măsurare a valorii lui x;
- limita de măsurare a dispozitivului.
Prin urmare, știind clasa de precizie, puteți determina eroarea instrumentului.
Dacă va fi găsit prin această formulă este mai mică decât jumătate din ratele de eroare ale cea mai mică diviziune a scalei, iar în cazurile în care precizia instrumentului sau a dispozitivului este de clasă necunoscută are o clasă de precizie (de exemplu, intervalul de măsurare), eroarea de instrument este egal cu jumătate din intervalul de scală.
Cu toate acestea, într-un număr semnificativ de cazuri, această metodă nu este aplicabilă (de exemplu, pentru clasificarea măsurilor finale de lungime, greutăți, o serie de alte măsuri și, de asemenea, unele instrumente de măsurare). În măsurători, apar simultan erori aleatorii și sistematice. În cazul în care erorile sistematice sunt absente sau sunt luate în considerare prin corecții, eroarea limitată totală de măsurare este
unde - erorile marginale ale instrumentelor de măsurare, măsurile de instalare, deformările de temperatură, deformările de la forța de măsură, bazarea dispozitivelor și alți factori, din care se adaugă eroarea totală a acestei măsurători.
Cele mai utilizate pe scară largă între o varietate de măsuri și dispozitive de măsurare utilizate în dimensiunile tehnice ale lungimii, obținute măsuri finale plan-a lungimii, rigle, rulete, șublere, micrometre și capete de măsurare dințate (Anexa B).
Metoda de executare a muncii
Studiați mijloacele de măsurare a lungimii.
Pregătiți instrumentele de măsură pentru lucru: inspectați instrumentul de măsurare, curățați-l de contaminare. Pregătiți un eșantion pentru procesul de măsurare.
Determinați eroarea în măsurarea diferitelor instrumente de măsurare.
Determinați dimensiunile plăcii de oțel prin diferite instrumente de măsurare. Rezultatele sunt înregistrate în jurnalul lucrărilor de laborator.
Înregistrați rezultatele măsurătorilor în jurnalul lucrărilor de laborator, utilizând regulile de rotunjire adoptate în metrologie.
Cu privire la munca făcută în jurnal trage concluzii.
Întrebări de test
Ce este o dimensiune.
Dați formula de măsurători directe.
Ce metode de măsurare directă știți. Dați exemple.
Care este eroarea de bază și suplimentară a instrumentelor de măsurare.
Cum se determină eroarea instrumentului, cunoscând clasa de precizie.
Cum se determină eroarea marginală totală a măsurătorii.
Cum se rotunjește rezultatul și că eroarea de măsurare este rotunjită?
Lab 9: Lucrul cu comenzile de procesare a șirului
În general, comenzile în lanț vă permit să efectuați acțiuni asupra blocurilor de memorie
Noua strategie de măsurare
Cuvinte cheie: metrologie, strategie, măsurători directe și redundante, metode inteligente de măsurare
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: