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:


  1. Главный метролог в центральном аппарате

  2. Головные и базовые организации в отраслях и подотраслях

  3. 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