В помощь студентам БНТУ - курсовые, рефераты, лабораторные !


ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДИК ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДИК ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа № 4

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Функциональный анализ методики выполнения измерений (МВИ) проводят с целью выявления источников составляющих погрешности измерения, оценки их характера и значений.

Погрешность измерения – отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Методы выявления и оценки погрешностей можно разделить на аналитические (теоретические) и экспериментальные. В некоторых случаях используют смешанные методы (объединение теоретических и экспериментальных). Оценки погрешностей для типовых измерений обычно можно найти в информационных источниках.

Аналитические методы выявления и оценки погрешностей базируются на функциональном анализе методики выполнения измерений. Применению методов выявления и оценки погрешностей обычно предшествует гипотеза о наличии погрешностей от того или иного источника, включая:

  • инструментальные погрешности,
  • методические погрешности,
  • погрешности из-за отличия условий от нормальных ("погрешности условий"),
  • субъективные погрешности.

Аналитические методы чаще всего используют для расчета инструментальных и методических составляющих погрешностей, а также погрешностей из-за несоответствия условий измерений нормальным. Для расчетов строят специальные модели.

 

К инструментальным погрешностям относят все погрешности средств измерений и вспомогательных устройств: погрешности прибора, погрешности используемых для его настройки мер, погрешности устройств базирования приборов для линейно-угловых измерений, соединительных проводов для подключения электроизмерительных приборов и т.д. Аналитические расчеты средств измерений на точность проводятся для оценки их теоретических погрешностей и допустимых технологических погрешностей изготовления и сборки деталей, что является обязательными составными частями проектирования.

Погрешности из-за несоблюдения нормальных условий измерений вызваны воздействием на измеряемый объект и средства измерений любой влияющей физической величины, выходящей за пределы области нормированных значений. Температурные, электромагнитные и другие поля, атмосферное давление, избыточная влажность, наличие вибраций и множество других факторов могут привести к искажению измеряемой величины и/или измерительной информации о ней. Для оценки погрешности "условий" в общем случае следует учитывать воздействие влияющих величин и на средства измерений, и на измеряемые объекты. Для расчета воздействия влияющей величины ψ на результат измерения нужно знать функцию f(ψ) изменения измеряемой физической величины и/или сигнала средства измерений при изменении аргумента (влияющей величины ψ) и значение аргумента ψ. Например, изменение линейного размера (диаметра или высоты измеряемой детали) под воздействием температуры, отличной от нормальной, обычно связывают с так называемой "стержневой моделью" и рассчитывают с использованием элементарной зависимости

Δl = α (ti – t20),

где Δl – приращение длины (положительное или отрицательное),

       α – температурный коэффициент линейного расширения;

       ti – температура при измерении;

       t20 – номинальное значение нормальной температуры при измерении.

Для оценки влияния температуры на средства измерений необходимо проанализировать действие температуры на измерительную цепь, выявить те элементы, воздействие на которые приведет к искажению функции измерительного преобразования, и определить характер искажения. Этот путь часто оказывается непродуктивным, потому что для построения аналитической модели сложного средства измерений приходится задаваться множеством допущений, при этом не всегда удается обеспечить их достаточную строгость. Чаще прибегают к экспериментальной оценке погрешности.

Методические погрешности возникают из-за принятых при измерении или обработке результатов теоретических допущений и упрощений, а также из-за несоответствия реального объекта измерений принятой модели. Оценку методической погрешности можно рассмотреть на примере измерения массы объекта взвешиванием (метод сравнения с мерой) на двуплечих весах. Для этого следует построить модель уравновешивания с учетом архимедовых сил, которые обусловлены вытеснением воздуха и объектом измерения, и гирями. Погрешности из-за несоответствия реального объекта измерений принятой модели можно рассматривать на примерах измерений длины, плотности, температуры и других физических величин. Так при измерении диаметра детали измерительной головкой на стойке методические погрешности могут быть обусловлены неидеальной формой номинально цилиндрической поверхности. Методическая погрешность при измерении седлообразной детали (рис. 1 б) примерно равна отклонению образующей от прямолинейности.

Субъективные погрешности могут включать погрешности отсчитывания результата и погрешности манипулирования средствами измерений и измеряемым объектом (устройствами совмещения, настройки и корректировки нуля, арретирования, базирования накладного СИ или детали на станковом СИ). Для оценки погрешностей отсчитывания результатов с аналоговых приборов можно построить геометрическую модель образования погрешности из-за параллакса (если плоскости шкалы и указателя не совпадают), а также модели округления или интерполирования дольной части деления. Элементарная модель округления отсчета при положении указателя между отметками шкалы показывает, что в наихудшем случае (положение указателя точно посредине) погрешность округления не превысит половины цены деления (j) шкалы аналогового прибора, а при интерполировании дольной части деления "на глаз" будет еще меньше. В последнем случае более строгая аналитическая оценка невозможна, поэтому погрешность интерполирования оценивают экспериментальными методами или заимствуют из информационных источников.

Уровень полноты выявления и оценки составляющих погрешностей зависит от получаемой информации и может колебаться от оценки по шкале наименований до оценки по шкале отношений. Примерами качественных оценок по шкале наименований могут быть утверждение о наличии погрешности, возникающей из-за определенных причин, заключение о характере погрешности ("систематическая постоянная погрешность длины объекта при отличии его температуры от нормальной" или "прогрессирующая погрешность при монотонном изменении температуры объекта"). Использование шкалы порядка может выражаться, например, в оценках уровня значимости: составляющие погрешности второго порядка малости считают пренебрежимо малыми. Высшим уровнем оценок погрешностей будет получение их числовых значений.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Цель работы: исследование источников погрешностей.

Задачи: 1. Проанализировать выбранные методики выполнения измерений нескольких ФВ и выявить возможные источники и причины возникновения погрешностей.

2. Экспериментально подтвердить наличие погрешностей, возникающих из-за выявленных причин.

 

МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАБОТЫ

Объекты измерений: детали типа тел вращения, пластин, призм, резисторы, источники постоянного тока.

Измеряемые параметры: линейные размеры, объем, масса, электрическое сопротивление, напряжение, сила тока.

Средства измерений:

Меры длины, угла, объема и массы (линейка измерительная, набор плоскопараллельных концевых мер длины, транспортир, сосуды измерительные, набор разновесов).

Накладные и станковые приборы для измерений длины (штангенциркуль, микрометр гладкий, микрометр рычажный или рычажная скоба, измерительные головки со штативом или стойкой и др.).

Весы для измерения массы взвешиванием.

Мультиметр (авометр) для электрических измерений.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Задание

1. Выбрать физические величины, объекты измерений и МВИ для функционального анализа.

2. Выполнить функциональный анализ выбранных МВИ.

3. Осуществить моделирование для экспериментального подтверждения наличия и характера погрешностей, выявленных при функциональном анализе МВИ.

Выполнение исследований

Задачей аналитического этапа исследований является определение наличия и (по возможности) характера составляющих погрешностей, происходящих от любого источника. При этом наличие комплексных погрешностей обобщенных источников, например таких, как погрешности средств измерений или "условий" являются очевидными и обоснованию не подлежат. Анализ проводится с целью констатации наличия или отсутствия погрешностей от конкретных источников в каждой из методик выполнения измерений. Например, если измерения осуществляют методом сравнения с мерой, в инструментальные погрешности входят не только погрешности прибора, но и погрешности используемых мер или композиций мер. Возможно ли возникновение значимых инструментальных составляющих погрешности от вспомогательных устройств, таких как стойка или штатив средства линейных измерений, присоединительные провода электрических приборов и др. необходимо выяснить в ходе анализа.

Поскольку любые МВИ дают материал для функционального анализа, выбор объектов измерений, измеряемых физических величин и предлагаемых МВИ носит произвольный характер. Для частного функционального анализа погрешностей от разных источников подбирают такие МВИ, которые позволяют эффективно моделировать проявления погрешностей.

Так для подтверждения наличия погрешностей прибора можно измерять этим прибором размеры "точных" мер методом непосредственной оценки с использованием нескольких аналогичных МВИ. В этом случае погрешность измерения ∆ = Х – Хм, значит если одну и ту же меру измерять несколькими МВИ, различия полученных результатов будут свидетельствовать о неравенстве погрешностей измерений:

Х1 ≠ Х2 ≠ Х3 ⇒ ∆1 ≠ ∆2 ≠ ∆3 .

Если сопоставляемые МВИ отличаются только характеристиками применяемых средств измерений, а методические погрешности, погрешности условий и субъективные практически одинаковы, то можно считать, что различия погрешностей измерений вызваны неодинаковыми погрешностями применяемых СИ, то есть

∆1 ≠ ∆2 ≠ ∆3 ⇒ ∆ си 1 ≠ ∆ си 2 ≠ ∆ си 3 .

А если неинструментальные составляющие погрешности (методические, условий и субъективные) пренебрежимо малы по сравнению с погрешностью средства измерений, разность результата измерения и значения меры может быть принята за оценку погрешности исследуемого прибора

∆1 ≈ ∆ си 1, ∆2 ≈ ∆ си 2, ∆3 ≈ ∆ си 3.

Погрешности прибора в каждой исследуемой точке могут иметь стохастический (случайный) характер, но при незначимой случайной составляющей эту погрешность можно рассматривать как систематическую постоянную. Стабильность инструментальных погрешностей в разных точках диапазона измерений свидетельствует о наличии постоянной или переменной погрешности функции преобразования исследуемого СИ.

Для исследования погрешностей мер можно выполнить альтернативные измерения однозначных мер и имеющих те же номиналы ансамблей мер (например, одиночная гиря – ансамбль той же массы, отдельная концевая мера длины – блок мер той же длины). В таком эксперименте для регистрации несоответствия можно использовать прибор с высокой чувствительностью, настраивая его на один из сопоставляемых объектов. Расхождение результатов вызвано погрешностями мер (для блока концевых мер длины к погрешностям размеров отдельных мер блока добавляются и погрешности их притирки) и погрешностями прибора, используемого в качестве индикатора отклонений. Если расхождения результатов альтернативных измерений стабильны, погрешности прибора можно считать одинаковыми для противопоставляемых случаев, а разности результатов рассматривать как следствие проявления погрешностей мер.

Погрешность отдельной меры или однократно составленного ансамбля мер – систематическая постоянная, характер погрешностей многократно составляемых ансамблей мер зависят от особенностей процесса сбора ансамбля.

Другие возможные методики исследования инструментальных составляющих погрешности измерений исполнители разрабатывают самостоятельно и согласуют с руководителем.

Для моделирования методической погрешности из-за некорректной идеализации объекта измерений можно измерять деталь с явно выраженной погрешностью формы, например, измерять высоту (толщину) изогнутой пластины накладным и/или станковым СИ. Измерение накладным прибором дает только значения толщины такой пластины. При базировании пластины на столе станкового СИ вогнутой поверхностью фактически измеряют ее высоту от нижней прилегающей плоскости (рис. 1 а). Наличие методической погрешности подтверждается разностью между результатами измерения высоты и собственно толщины пластины, например, измеренной накладным прибором. Разность результатов измерений для конкретного объекта будет постоянной, что позволяет говорить о наличии постоянной систематической погрешности его измерений.

Можно также измерять диаметр седлообразной номинально цилиндрической поверхности вала (рис.1 б). При измерении седлообразной ступени вала станковым СИ определяют не толщину вала, а высоту верхней образующей над базовой плоскостью. Методическая погрешность для конкретного сечения данной детали постоянна и имеет максимальное значение в самом узком сечении измеряемой поверхности.

 

Для моделирования методической погрешности при измерении электрических величин можно выполнить измерение напряжения источника постоянного тока без нагрузки (рис 2 б), измерение высокоомного и низкоомного резисторов с "параллельным подключением" сопротивления оператора (рис 2 г) и т.п. Если сопротивление оператора на несколько порядков больше, чем измеряемое сопротивление резистора, то методическая погрешность при параллельном подключении оператора может оказаться пренебрежимо малой, но она имеет место и может быть рассчитана аналитически.

 

Для оценки погрешностей "условий" функциональный анализ МВИ начинают с выявления влияющих ФВ. "Подозреваемые ФВ" подвергают аналитической оценке, а также экспериментальной проверке. Так для моделирования погрешности "условий" при измерении линейных размеров можно измерять предварительно нагретую деталь или нагревать средство измерений. Измерение нагретой детали при остывании осуществляют через произвольные промежутки времени и заканчивают исследования после прекращения изменения ее размеров и наблюдаемой стабилизации измеряемого размера (Xn). Тепловое воздействие на средство измерений можно моделировать, используя местный нагрев стойки станкового средства измерений в разных точках (рис. З). При исследовании СИ с высокой чувствительностью (с ценой деления 0,5 мкм и менее) роль источника тепла успешно играет рука оператора. Для каждой исследуемой точки строят экспериментальную тенденцию кажущегося изменения размеров измеряемой детали в координатах "время нагревания (остывания) Т –показания прибора Х" (рис. 4).

Можно также моделировать воздействие магнитных или электромагнитных полей на средства измерений, основанные на соответствующих физических принципах.

Воздействие постоянной по значению влияющей величины вызывает постоянную погрешность, а закономерное изменение влияющей величины приводит к переменной во времени систематической погрешности. Стохастические колебания влияющей величины, которую стремятся удержать в области нормальных или рабочих значений, приводят к появлению случайных составляющих погрешностей.

При моделировании погрешностей отсчитывания (субъективная составляющая погрешности при использовании аналоговых средств измерений) оценивают погрешности округления и интерполирования при работе разных операторов. Можно также воспроизвести погрешности из-за параллакса при наблюдении под углами, значительно отличающимися от нормального. Рекомендуется при снятии отсчетов разными операторами, каждый результат записывать "секретно" и сравнивать эти результаты только по завершении всего цикла снятия отсчетов при всех положениях указателя.

Погрешности манипулирования средствами измерений можно исследовать на примере измерений одной физической величины либо разными операторами, либо одним оператором с переустановкой детали и т.д. Например можно исследовать процесс манипулирования гладким микрометром, сравнивая результаты измерений разных операторов (навыки работы и скорости вращения барабана индивидуальны).

Возможные варианты разработки методик исследований погрешностей манипулирования:

а) исследование манипулирования средством измерений при настройке прибора на ноль по мере (один оператор настраивает прибор, второй независимо контролирует результаты настройки);

б) исследование манипулирования объектом измерений при выполнении независимых измерений одной и той же физической величины с помощью одной МВИ разными операторами.

Допускается использование других методик, предложенных исследователями.

Оформление результатов работы

Результаты работы оформляют в виде таблиц, схем, графиков и текстовых описаний. При оформлении можно использовать таблицы 1...5. (таблицы приведены с некоторыми примерами заполнения.)

Результаты функционального анализа МВИ должны включать краткое описание методики исследований, применяемой для выявления и оценки погрешностей (в том числе наименование и основные характеристики исследуемого объекта, применяемых средств измерений, источники погрешностей и методику их выявления). При необходимости описание дополняется схемой измерения и эскизом измеряемого объекта с указанием контрольных точек. Примеры описания исследований и результатов приведены ниже.

 

Пример описания исследования инструментальных погрешностей приборов с использованием конкурирующих МВИ

Объекты сравнительных исследований: штангенглубиномер и глубиномер микрометрический.

Средства исследований: "точные" меры (набор плоскопараллельных концевых мер длины № 1, класс точности 3). Концевые меры используются для образования «точных» измеряемых ступеней заданной глубины (например, 10 мм и 100 мм),

Методика исследований: каждая ступень измеряется в одном месте с использованием обоих приборов. Поскольку эти МВИ отличаются только применяемыми приборами, можно говорить о сравнительном исследовании инструментальной составляющей двух МВИ.

Результаты исследований

Таблица 1

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ ПРИБОРОВ ПРИ ИЗМЕРЕНИЯХ ИЗВЕСТНЫХ ФВ

Исследуемое СИ

Объект измерений и измеряемая ФВ

Результаты измерений

Оценка погрешности

Штангенглубиномер

Блок концевых мер 10 мм

10,10 мм

9,90 мм

10,0 мм

--

0,10 мм

Глубиномер микрометрический

То же

9,98 мм

9,96 мм

9,97 мм

9,97 мм

0, 04 мм

Выводы

Наблюдаемые расхождения результатов измерений (если погрешности измеряемых мер, методические, "условий" и субъективные считать практически одинаковыми для обеих МВИ), вызваны инструментальными погрешностями приборов, которые у штангенглубиномера примерно в 2,5 раза больше, чем у глубиномера микрометрического.

 

Пример описания исследования погрешностей мер и ансамблей мер

Объекты исследований: меры массы однозначные в наборе.

Средства исследований: прибор для измерения мер – весы рычажные, которые используются как нуль-индикатор.

Методика исследований: сравнительные измерения номинально одинаковых мер или меры и ансамбля мер с одинаковыми значениями. Различие номинально одинаковых значений подтверждает наличие постоянной систематической погрешности либо одного объекта измерений (если погрешность второго пренебрежимо мала), либо обоих объектов.

Результаты исследований

Таблица 2

РЕЗУЛЬТАТЫ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ОДНОЗНАЧНЫХ МЕР И АНСАМБЛЕЙ МЕР

Мера и номинальное значение

Противопоставляемая мера или ансамбль мер

Результаты сопоставлений

Оценка наличия погрешности

М1 гиря 50 г

М2 гиря 50 г

М1 > М2

Обнаружены неодинаковые постоянные погрешности мер М1 и М2

М1 гиря 100 г

М2 гири 50 г + 20 г +20 г + 10 г

М1 < М2

Обнаружены неодинаковые постоянные погрешности меры М1 и ансамбля М2

Выводы

Наблюдаемые расхождения результатов измерений (если погрешности методические, "условий" и субъективные считать практически одинаковыми), вызваны погрешностями мер, постоянными для каждой из мер.

 

Пример описания исследования методических погрешностей при измерении размеров детали неидеальной формы

Объекты исследований, средства исследований и методика не описаны, приведены только схемы измерений, входящие в методику исследований. При выполнении исследований следует привести достаточно полное описание.

Схемы измерений

 

Выводы

Наблюдаемые расхождения результатов измерений (если погрешности инструментальные, "условий" и субъективные считать практически одинаковыми), вызваны методической составляющей, связанной с неправильностью формы детали и постоянной для каждой из исследуемых деталей.

Оценку методической погрешности при измерении изогнутой пластины можно представить как разность между наибольшей высотой и толщиной пластины

Δм = Xmax – Xmin.

 

Пример описания исследования методических погрешностей при измерении электрических величин

Описание объектов исследований, средств исследований и методики здесь не приведены, также как и схемы измерений, входящие в методику исследований.

Выводы

Различие результатов при использовании двух схем измерения свидетельствует о наличии методической погрешности в заведомо некорректном случае. За оценку методической погрешности принимаем разность между результатами измерений при использовании двух схем измерения, считая "точным" значением результат измерения с применением правильной схемы

Δм = Xmod – Xcor =                        (привести числовые значения).

 

Пример описания исследования погрешностей из-за несоответствия условий измерения нормальным

Таблица 3

ИЗМЕНЕНИЕ РАЗМЕРОВ НАГРЕТОЙ ДЕТАЛИ В ПРОЦЕССЕ ОХЛАЖДЕНИЯ

Результаты измерений

Xi, мм

Моменты времени ti

t1

t2

t3

t4

t5

t6

t7

t8

t9

t10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

График изменения размеров детали при охлаждении

Резюме. Поскольку понижение температуры детали вызывает монотонное изменение ее размера, исследуемую температурную составляющую погрешности измерений можно рассматривать как прогрессирующую во времени.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ размеров детали при нагревании средства измерения

 

Схема прибора с указанием                        Графики кажущегося изменения размеров детали

точек нагревания         при нагревании СИ: --- в точке В; (приведен один график)

 

Резюме. Изменение температуры отдельных элементов прибора может привести к изменениям результатов измерений из-за погрешностей, вызванных температурным полем, причем характер изменения зависит от точки нагревания прибора. Так, нагревание в точке В дает практически неизменные результаты, поскольку удлинение кронштейна не вызывает вертикального смещения измерительной головки. (Далее должны следовать объяснения тенденций, полученных при нагревании прибора в других точках).

Пример описания исследования субъективных погрешностей

Объекты исследований: аналоговые измерительные приборы с отсчетным устройством типа шкала-указатель.

Методика исследований погрешности отсчитывания: искусственно устанавливают показания прибора так, чтобы указатель находился в произвольном положении между отметками шкалы отсчетного устройства, после чего результаты Х1 и Х2 независимо считываются двумя операторами с округлением и с интерполированием доли деления.

Методики исследований погрешности манипулирования:

а) манипулирование средством измерений при настройке прибора на ноль по "точной мере" (один оператор настраивает прибор, второй независимо контролирует результаты настройки);

б) манипулирование объектом измерений при выполнении независимых измерений одной и той же физической величины с помощью одной МВИ (описание), требующей манипулирования объектом (уточнить, какого) и реализуемой разными операторами.

Таблица 4

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОГРЕШНОСТЕЙ ОТСЧИТЫВАНИЯ

Прибор – оптиметр

Оператор

Отсчитывание с округлением,

целые деления

Отсчитывание с интерполированием, доли деления

Оператор 1

28

55

37

42

16,6

25,4

36,8

 

Оператор 2

28

56

37

41

16,7

25,3

36,7

 

Разность результатов

  0

  1

0

  1

  0,1

  0,1

  0,1

 

 

Таблица 5

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОГРЕШНОСТЕЙ МАНИПУЛИРОВАНИЯ

Результаты измерений (прибор – оптиметр)

Оператор

Манипулирование средством измерений, мкм

Манипулирование объектом измерений, мм

Оператор 1

0

0

 

 

25,672

25,671

 

 

Оператор 2

0

0,2

 

 

25,670

25,670

 

 

Разность результатов

0

0,2

 

 

  0,002

  0,001

 

 

Резюме. Поскольку при оценке результатов исследований погрешностями инструментальными, методическими, и "условий" пренебрегаем, принимая их практически одинаковыми для обеих МВИ, можно считать, что погрешности операторов проявляются через разность результатов измерений. Максимальные значения разности результатов при отсчитывании с округлением 1 деление, при отсчитывании с интерполированием 0,1 деления, при манипулировании средством измерений 0,2 мкм, при манипулировании объектом измерений 2 мкм.

Кафедра СТАНДАРТИЗАЦИЯ, МЕТРОЛОГИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Группа        

Дисциплина:        МЕТРОЛОГИЯ

ИСТОЧНИКИ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ

Отчет о лабораторной работе № 4

 

Исполнитель

"      "                                2002 г.

Руководитель

"      "                                2002 г.

 

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Цель работы: изучение источников погрешностей.

Задачи: 1. Экспериментально подтвердить источники возникновения составляющих погрешностей (инструментальных, методических, "условий" и субъективных).

2. Применить анализ причин возникновения погрешностей.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Исследование инструментальных погрешностей

Исследование погрешностей разных МВИ

Объекты исследований:

 

Средства исследований:

 

Методика исследований:

 

 

Таблица 1

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ ПРИБОРОВ ПРИ ИЗМЕРЕНИЯХ ИЗВЕСТНЫХ ФВ

Исследуемое СИ

Объект измерений и измеряемая ФВ

Результаты измерений

Оценка погрешности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Резюме. Поскольку при оценке результатов исследований погрешностями измеряемых мер, методическими, "условий" и субъективными пренебрегаем, принимая их практически одинаковыми для обеих МВИ …………………………………………………….

…………………………………………..………………………………………………………….

Исследование погрешностей блока мер

Объекты исследований:

 

Средства исследований:

Методика исследований:

 

Таблица 2

РЕЗУЛЬТАТЫ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ОДНОЗНАЧНЫХ МЕР И БЛОКОВ МЕР

Мера

и номинальное значение

Состав блока мер

Результаты измерений блока мер

Оценка погрешности блока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание: При оценке погрешностей блока мер погрешностями сопоставляемых одиночных мер, прибора, методическими, "условий" и субъективными пренебрегаем, условно считая их ничтожно малыми.

Исследование методических погрешностей

Методические погрешности при измерении размеров детали неидеальной формы Схемы измерений

 

Оценка методической погрешности при измерении:

 

Методические погрешности при измерении электрических величин

Схемы измерений

 

Использованная при моделировании  (mod)                                    Правильная (cor).

Оценка методической погрешности   Δм = Xmod – Xcor =

 

Исследование погрешностей из-за несоответствия условий измерения нормальным

Таблица 3

ИЗМЕНЕНИЕ РАЗМЕРОВ НАГРЕТОЙ ДЕТАЛИ В ПРОЦЕССЕ ОХЛАЖДЕНИЯ

Результаты измерений

Xi, мм

Моменты времени ti

t1

t2

t3

t4

t5

t6

t7

t8

t9

t10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                         График изменения размеров детали при охлаждении

X      

 

                                           T

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ размеров детали при нагревании средства измерения

 

Схема прибора с указанием                Графики кажущегося изменения размеров детали

точек нагревания                              при нагревании СИ:            нагревание в точке А;

              нагревание в точке В;       нагревание в точке С

 

Исследование субъективных погрешностей

Объекты исследований: приборы с отсчетным устройством типа шкала-указатель.

Методика исследований погрешности отсчитывания:

 

Методика исследований погрешности манипулирования средством измерений:

 

Методика исследований погрешности манипулирования объектом измерений:

 

 

Таблица 4

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОГРЕШНОСТЕЙ ОТСЧИТЫВАНИЯ

Прибор –

 

Оператор

Отсчитывание с округлением,

целые деления

Отсчитывание с интер-полированием, доли деления

Оператор 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Оператор 2

 

 

 

 

 

 

 

 

Разность результатов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОГРЕШНОСТЕЙ МАНИПУЛИРОВАНИЯ

Прибор –

Оператор

Манипулирование средством измерений, мкм

Манипулирование объектом измерений, мм

Оператор 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Оператор 2

 

 

 

 

 

 

 

 

Разность результатов

 

 

 

 

 

 

 

 

Резюме. Поскольку при оценке результатов исследований погрешностями инструментальными, методическими, и "условий" пренебрегаем, принимая их практически одинаковыми для обеих МВИ, можно считать, что погрешности операторов проявляются через разность результатов измерений. Максимальные значения разности результатов при отсчитывании с округлением _____________, при отсчитывании с интерполированием _____________, при манипулировании средством измерений _____________, при манипулировании объектом измерений _____________.

 

@reg

@support17

Сейчас 89 гостей онлайн

@(c)

Copyright © 2009-2011 Support17.com
Любое использование материалов, опубликованных на support17,
разрешается только в случае указания гиперссылки на Support17.com

@s

Родоначальницей всех приборостроительных специальностей явилась кафедра «Приборы точной механики», которая была открыта в 1961 г. на машиностроительном факультете.
В 1976 г. был организован оптико-механический факультет.