страница - 2
1.1.2. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ
Результат измерения, как бы тщательно оно не проводилось, содержит погрешность измерения. Поэтому результат измерения всегда отличается от истинного значения измеряемой величины.
Разность между результатом измерения и истинным значением измеряемой величины называется погрешностью измерения.
Поскольку истинное значение измеряемой величины неизвестно, то неизвестна и погрешность измерения. В этом случае истинное значение измеряемой величины заменяют действительным значением. Под действительным значением физической величины понимают ее значение, найденное опытным путем и настолько приближающееся к истинному, что оно принимается вместо него.
Чтобы оценить результат измерения, необходимо оценить погрешности, с которыми оно выполнено, а для этого важно знать источники и причины, вызывающие погрешности.
Принято погрешности подразделять на три группы: систематические, случайные (табл. 1.1.5) и грубые.
Грубой называется погрешность измерения, существенно превышающая ожидаемую при данных условиях погрешность. Например, ошибочно снято показание прибора и др. Такие грубые погрешности обнаруживают при повторном измерении; их не принимают во внимание и исключают из результатов измерений.
Для выявления и исключения систематических погрешностей осуществляют поверку средств измерений в органах государственной или ведомственных метрологических служб, применяют особые методы измерения, проводят повторные измерения в разных местах с применением различных средств измерений. Но бывают случаи, когда и систематические погрешности выявить и исключить не удается. Тогда для обработки результатов измерений и оценки систематической погрешности с заданной вероятностью применяют специальные методики, основанные на теории вероятности.
1.1.5. Погрешности измерений и их составляющие
Погрешность
Определение
Причины возникновения погрешности
Составляющие погрешности измерения
Систематическая | Остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины | Отклонение от нормальной температуры измерения; измерение прибором, у которого указатель смещен относительно нулевой отметки |
Случайная | Изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины | Округление при отсчитывании показаний прибора; вариации показаний прибора |
Составляющие систематической погрешности измерения
Инструментальная | Зависящая от погрешностей применяемых средств измерения | Несовершенство кинематической схемы прибора; отклонения размеров, формы и расположения поверхностей деталей прибора; износ прибора при эксплуатации |
Методическая | Происходящая от несовершенства метода измерений | Невыполнение нормальных условий измерения, неправильная установка прибора, применение приближенных расчетных формул, ошибочные методики измерения |
Субъективная | Обусловленная индивидуальными особенностями наблюдателя, производящего измерения | Недостаточно точное отсчитывание показаний прибора; ошибки при оценке на глаз долей деления шкалы, соответствующих положению указателя; параллакс при отсчете показаний прибора; разная реакция органов чувств на сигналы |
Случайную погрешность обнаружить и исключить тфахтически невозможно, так как она проявляется случайно. В этом случае определяют закон распределения случайных погрешностей и на основе теории вероятности находят доверительный интервал, в границах которого находится истинное значение измеряемой величины с заданной вероятностью. Чем уже этот интервал, тем ближе результат измерения к истинному значению измеряемой величины. Случайные погрешности уменьшаются с повышением точности и тщательности проведения измерений.
Таким образом, погрешность измерений включает в себя все составляющие как систематической, так и случайной погрешности.
Известные систематические погрешности суммируются алгебраически, а случайные - квад-ратически.
Погрешности средств измерений (табл. 1.1.6) при технических измерениях во многих случаях определяют и погрешность измерений. В нормативно-технических документах (ГОСТ, ОСТ и др.) преимущественно указывают основную погрешность или предельно допускаемую погрешность. Эти погрешности не учитывают погрешности, допускаемые наблюдателем, и метода измерения. По основной погрешности, зная допуск на изготовление изделия, для измерения изделия подбирают соответствующее средство измерений.
1.1.6. Погрешности средств измерении
Погрешность | Определение |
Аде абсолютная меры | Разность между номинальным значением меры хИ и истинным значением х воспроизводимой ею величины А х = хн - х |
А хп абсолютная измерительного прибора | Разность между показанием измерительного прибора хп и истинным значением х измеряемой величины Ахп =*п "* Примечание. В связи с тем, что истинное значение величины остается неизвестным, на практике вместо него пользуются действительным значением |
5 относительная меры (измерительного прибора) | Отношение абсолютной погрешности меры (измерительного прибора) к истинному (действительному) значению величины, воспроизводимой мерой (предпочтительнее выражать в %) 5 = ±100 *п |
Апр приведенная измерительного прибора | Отношение погрешности измерительного прибора к нормирующему значению xN. За нормирующее значение х условно принимают значение верхнего предела измерений, длины шкалы и др. Обычно Апр выражают в %: Ах Апр= —100 *N |
Основная средства измерений | Погрешность средства измерений, используемого в нормальных условиях |
Дополнительная | Погрешность, вызванная отклонением от нормальных условий измерений |
Предельно допускаемая | Наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерений, при которой оно может быть признано годным и допущено к применению |
Глава 1.2 ИЗМЕРЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Для определения качества и работоспособности изделия, поиска дефектов и прогнозирования состояния машин необходимо измерять характерные параметры. Измеряемые параметры выбирают из множества параметров для исследования информативности признаков, сформированных на этих параметрах. На основании информативности признаков определяют окончательный ряд измеряемых параметров, которые используют в дальнейшем для диагноза неисправных состояний. Номенклатура измеряемых параметров различных изделий регламентируется стандартами.
При повышении требований к надежности машин число измеряемых параметров, а следовательно, необходимых измерительных средств увеличивается.
Физические параметры разделяют на группы, приведенные в табл. 1.2.1.
1.2.1. Группы физических параметров
Продолжение табл. 1.2.1
Наименование группы
Кинематические
Геометрические
Статические и динамические
Измеряемые параметры
Время, скорость, ускорение, угловая скорость, угловое ускорение, период, частота, фаза, градиент скорости, объемный расход, плотность объемного расхода
Длина, площадь, угол, телесный угол, кривизна линии, кривизна поверхности, моменты плоских фигур, осевой и полярный моменты инерции площади плоской фигуры
Масса, сила, импульс силы, количество движения, давление, градиент давления, работа, энергия, мощность, коэффициент трения, коэффициент сопротивления, коэффициент упругости, момент силы, момент инерции, массовый расход, массовая скорость потока, затухание, добротность
Механические и молекулярные
Тепловые
Акустические
Электрические
Магнитные
Плотность, удельный объем, количество вещества, относительная молекулярная масса, молярная масса, молярный объем, коэффициент продольного растяжения, модуль продольной упругости, твердость, ударная вязкость, динамическая вязкость, текучесть, кинематическая вязкость, коэффициент поверхностного натяжения, концентрация вещества, коэффициент диффузии
Температура, количество теплоты, температурный градиент, тепловой поток, поверхностная плотность теплового потока, энтропия, теплоемкость (удельная и объемная), теплота фазового превращения, теплота сгорания топлива, коэффициент теплопроводности, коэффициент теплопередачи, коэффициент температуропроводности
Звуковое давление, объемная скорость, звуковая энергия, плотность звуковой энергии, интенсивность звука, удельное акустическое сопротивление, механическое сопротивление, интенсивность звука, высота звука, тембр звука, громкость звука, акустический коэффициент отражения, акустический коэффициент поглощения, акустическая проницаемость перегородки, время реверберации
Электрический заряд, поверхностная плотность заряда, напряженность электрического поля, электрическое смещение, поток электрического смещения, потенциал, электрический момент диполя, емкость, диэлектрическая проницаемость, диэлектрическая восприимчивость, сила тока, плотность тока, электрическое сопротивление, удельная проводимость
Магнитная индукция, магнитный поток, напряженность магнитного поля, магнитный момент, магнитодвижущая сила, магнитное сопротивление, индуктивность, взаимная индуктивность, намагниченность, магнитная проницаемость
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74] [стр.75] [стр.76] [стр.77] [стр.78] [стр.79] [стр.80] [стр.81] [стр.82] [стр.83] [стр.84] [стр.85] [стр.86] [стр.87] [стр.88] [стр.89] [стр.90] [стр.91] [стр.92] [стр.93] [стр.94] [стр.95] [стр.96] [стр.97] [стр.98] [стр.99] [стр.100] [стр.101] [стр.102] [стр.103] [стр.104] [стр.105] [стр.106] [стр.107] [стр.108] [стр.109] [стр.110] [стр.111] [стр.112] [стр.113] [стр.114] [стр.115] [стр.116] [стр.117] [стр.118] [стр.119] [стр.120] [стр.121] [стр.122] [стр.123] [стр.124] [стр.125] [стр.126] [стр.127] [стр.128] [стр.129] [стр.130] [стр.131] [стр.132] [стр.133] [стр.134] [стр.135] [стр.136] [стр.137] [стр.138] [стр.139] [стр.140] [стр.141] [стр.142] [стр.143] [стр.144] [стр.145] [стр.146] [стр.147] [стр.148] [стр.149] [стр.150] [стр.151]