Файл: Лекции Метрология, стандартизация и сертификация Выполнил ст гр. Баэсз 2001 Д. М. Абдубакиев.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.04.2024
Просмотров: 19
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Погрешность линейности называют несовпадение номинальной и реальной функций преобразования, вызванное нелинейными эффектами.
Погрешность гистерезиса (погрешность обратного хода) – несовпадение номинальной и реальной функций преобразования при прямом и обратном ходе.
Лекция 4 Нормирование метрологических характеристик
Если абсолютная погрешность Δх является мультипликативной то относительная погрешность при любом х:
σх=+- Δх/х=const
и ее используют для нормирования погрешности и указания класса точности в иде ϒs.
Граница относительной погрешности результата измерения σх=+- ϒs
Абсолютная погрешность результата измерения:
Δх= ϒs*х/100
При аддитивной полосе погрешности для любых значений х граница абсолютной погрешности: Δх= Δ0=const
Нормируют не абсолютное, а приведенное значение этой погрешности:
ϒ0(х)= Δ0/XN*100
При смешанном характере полоса абсолютной погрешности Δх описывается соотношением и имеет форму трапеции: Δ(х)= Δ0+ ϒs*X
Для приведенного значения погрешности: ϒ0(х)= ϒн+ϒs *x/Xк
ϒк= ϒн+ ϒs
Относительная погрешность результата измерения определяется по формуле:
σ(х)= ϒк+ ϒН[Xk/x-1]
Пределы допускаемых дополнительных погрешностей устанавливают:
-
В виде постоянного значения для всей рабочей области влияющей величины -
Путем указания отношения предела допускаемой дополнительной погрешности, соответствующего регламентированному интервалу влияющей величины к этому интервалу -
Путем указания функцион. зависимости пределов допускаемых отклонений от номинальной функции влияния -
Указанием зависимости предела допускаемой дополнительной погрешности от влияющей величины.
Инструментальная погрешность в рабочих условиях определяется суммирование пределов допускаемых значений погрешностей.
Класс точности – обобщенная характеристика СИ определяемая границами допускаемой основной и дополнительной погрешностей, а также рядом других свойств, влияющих на точность измерений.
Обозначение классов точности на средствах измерения Согласно ГОСТ 8.401-80 для указания нормирования значений: погрешности чувствительности, приведенной аддитивной погрешности, приведенных погрешностей могут использоваться числа из ряда 6;5;4;2,5(3); 2;1,5 (1,6);1,0х10n где n-1,0,-1,-2 выраженные в %
Если класс точности Λ установлен по значению погрешности чувствительности ϒs обозначаемое на шкале значение класса точности
Если класс точности установлен по значению приведенной аддитивной погрешности то на шкале обозначается двумя способами:
Обозначение класса точности в виде 0,02/0,01 указывает что погрешность прибора нормирована по двучленной формуле с ϒн=0,01% и ϒк=0,02%
Лекция 5 Обработка результатов измерений. Законы распределения величин
Интегральная функция распределения случайной величины X- функция вида:
F(x) = р(Х <= х)
F(x) = р( - ∞ < X < =х)
Производная от функции распределения
- плотность распределения случайной величины :
F(х)=dF(x)/dx
∫f(x)dx=F(x)
∫ f(x)dx=P( - ∞ < x < ∞)=1
Для оценки результатов измерений используются центральные моменты:
µ1[х] = ∫xp(x)dx = mх
µ 2[х]= ∫(x -mx)2 p(x)dx = Dх
НОРМАЛЬНЫЙ ЗАКОН РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Плотность вероятности р(Х) для закона нормального распределения случайной величины X:
Доверительным интервалом с границами от –ψд до +ψд называют интервал, который с заданной вероятностью Рд, называемой доверительной, накрывает истинное значение измеряемой величины.
Вероятность P попадания результата измерения в заданный интервал [а;в] для нормального распределения:
РАВНОМЕРНЫЙ ЗАКОН РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Симметричное распределение
Вероятность того, что случайная погрешность результатов измерений ψ находится в некотором интервале (α,β) или (-β,β) :
Обработка результатов многократных равноточных прямых измерений состоит из: исключение промахов из результатов измерений, исключение систематической погрешности, определение истинного значения измеряемой величины, определение среднеквадратичного отклонения, проверка гипотезы нормальности распределения результатов наблюдения, исключение грубых погрешностей, запись окончательного результата в виде доверительного интервала с учетом правила округления.
Для оценки наиболее вероятного значения величины по данным неравноточных измерений вводят «вес» измерения:gi=ni/σi2
если неравноточные измерения привели к результатам:
то наиболее вероятным значением величины будет ее средневзвешенное значение
Обработка результатов косвенных измерений
Если величина Z является функцией: Z= f(a, b, с,...)
и определяется на основании прямых измерений величин а, Ь, с,...
Истинное значение косвенной величины Z является функцией
то среднеквадратическая погрешность измерения az может быть вычислена по формуле:
σ - среднеквадратические погрешности. В случае однократных прямых измерений можно заменить абсолютными погрешностями соответствующих величин.
Лекция 6 Основы метрологического обеспечения
Метрологическое обеспечение (МО) - представляет собой установление и использование научных и организационных ОСНОВ, а также ряда технических средств, норм и правил, необходимых для соблюдения ПРИНЦИПА единства и требуемой точности измерений.
При разработке МО желательно использовать системный подход. Таким образом, МО - совокупность взаимосвязанных процессов, объединенных одной целью - достижение требуемого качества измерений.
Выделяют ряд подобных процессов:
1)установление номенклатуры измеряемых параметров
2)технико-экономическое обеспечение и выбор средств измерений
3)стандартизация, унификация и агрегатирование используемой контрольно-измерительной техники
4)Разработка, внедрение и аттестация современных методик выполнения, испытаний и контроля
5)Поверка, метрологическая аттестация и калибровка контрольного-измерительного, испытательного оборудования.
В ОСНОВЕ метрологического обеспечения лежат четыре базы: научная, нормативная, техническая, организационная.
В Российской Федерации создана и действует ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ (ГСИ).
Представляет собой КОМПЛЕКС нормативных документов межрегионального и межотраслевого уровней.
□ УСТАНАВЛИВАЮТ:
•правила,
•нормы,
•требования
□УТВЕРЖДЕНЫ Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии.
Ряд положений ГСИ установлен в ГОСТ Р 8.000-2000 ГСИ.
Основные положения.
Объекты ГСИ:
Единицы физических величин
Государственные эталоны и поверочные схемы
Методы и средства поверки средств измерений
Номенклатура и способы нормирования метрологических характеристик средств измерений
Нормы точности измерений
Способы выражения и формы представления результатов и
показателей точности измерений
Методики выполнения измерений
Методики оценки ДОСТОВЕРНОСТИ и формы представления
ДАННЫХ о свойствах веществ и материалов
Требования к стандартным образцам свойств веществ и материалов.
Организация и порядок проведения:
•государственных испытаний средств измерений,
•поверки и метрологической аттестации средств измерений и испытательного оборудования;
•калибровки средств измерений,
•метрологической экспертизы нормативно-технической, проектной, конструкторской и технологической документации,
•экспертизы и данных о свойствах используемых материалов и веществ.
Комплекс государственных систем:
❖ Государственные эталоны ЕДИНИЦ физических величин (114 государственных и более 250 вторичных эталонов);
❖ ПЕРЕДАЧА размеров единиц физических величин от эталонов к рабочим средствам измерений;
❖ Разработка, постановка на производство и выпуск в обращение средств измерений;
❖ Государственные испытания средств измерений;
❖ Государственные поверки и калибровки средств измерений;
❖ Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов;
❖ СТАНДАРТНЫЕ справочные данные о физических константах и свойствах веществ и материалов.
Организационная основа – ей является метрологическая служба РФ состоит из:
-
Государственной метрологической службы -
Метрологических служб государственных органов управления РФ -
Юридических лиц
Основная деятельность органов ГМС направлена на обеспечение единства измерений в стране. Она включает: создание эталонов, разработку систем передачи размеров единиц физических величин рабочим средствам измерения, гос.надзор за состоянием, применением, производством, метрологическую экспертизу и метрологическое руководство.
Метрологическая служба государственного органа управления должна иметь в своем составе следующие компоненты:
-
Главный метролог в центральном аппарате -
Головные и базовые организации в отраслях и подотраслях -
Метрологическая служба предприятия, организации
Вся метрологическая деятельность в Российской Федерации ОСНОВЫВАЕТСЯ на конституционной норме, которая устанавливает, что в федеральном ведении находятся:
•стандарты,
•эталоны,
•метрическая система,
• исчисление времени,
и закрепляет централизованное руководство основными
вопросами законодательной метрологии, такими, как: ■единицы физических величин,
■эталоны и связанные с ними
■другие метрологические основы.
В развитие этой конституционной нормы приняты законы:
”06 обеспечении единства измерений” и ”О техническом регулировании”,
Основными целями закона Об обеспечении единства измерений являются;
1)установление правовых основ обеспечения единства измерений
2) защита прав граждан от недостоверных результатов
3) обеспеченипе потребности граждан в получении достоверных резултатов измерений
4) содействие развитию экономики
Реализация положений закона
Для реализации: •положений закона «Об обеспечении единства измерений», •постановлений Правительства России разрабатываются и принимаются: ■ подзаконные акты, ■ иорма пиленые документы, ■документы, устанавливающие правила, общие принципы или характеристики, касающиеся различных видов деятельности или их результатов.
К нормативным документам по метрологии