страница - 41
ма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля) основан на использовании эталонной меры шероховатости. Погрешности воспроизведения (результатов измерений) параметров тах и Rl в диапазоне 0,1 - 1 мкм составляет Sq = 0,005 мкм и 0Q = 0,005 мкм и в диапазоне 1 - 1000 мкм So = 0,05 мкм и 0О = 0,05 мкм.
Государственный специальный эталон единицы длины в области измерений отклонений от прямолинейности и плоскостности воспроизводит отклонение от прямолинейности и от плоскостности в диапазоне 0-50 мкм с погрешностью Sq - 0,l£ мкм и 00= 0,l£ мкм, где L = 0 + 5 м.
1.13.3. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ. КЛАССИФИКАЦИЯ
Качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины (точность), соразмеряют отклонениями результатов измерений от истинных значений измеряемых величин погрешностями измерений. На практике за погрешность измерения принимают:
где dV3M - измеренное значение величины;
Од - действительное значение измеряемой величины.
При этом за действительное значение измеряемой величины принимают измеренное значение, но с погрешностью пренебрежимо малой в сравнении с определяемой для решения поставленной задачи измерения. Погрешность измерения сложная величина. В общем случае выделяют следующие группы составляющих погрешности измерения:
1.Методические погрешности, возникающие из-за несовершенства метода измерения; допущений, принятых при обосновании метода; ограниченной точности формул, используемых для описания тех явлений, которые положены в основу вычисления результатов измерений и т. п.
2.Воздействие средства измерения на измеряемую величину.
3.Инструментальные погрешности.
4.Погрешности отсчитывания и ввантова-ния. Первые обусловлены субъективными особенностями оператора, вторые - дискретностью представления результата измерений.
5.Погрешности обработки данных измерений (наблюдений).
В зависимости от поставленной задачи измерения, от выбора классификационного
признака принимают одну из следующих структур погрешности измерения:
I.А = Дед + Асист,
где Дел - случайная составляющая погрешности измерения; ДСист - систематическая составляющая погрешности измерения.
Такое разделение погрешности связано с тем, что при измерении существенна случайная составляющая. Оно используется и совместно с другими классификационными признаками. К систематическим относят составляющие, которые закономерно изменяются ( в том числе могут оставаться постоянными) при повторных измерениях одной и той же величины. К случайным относят составляющие, о появлении значений которых (в частности, при повторных измерениях) можно говорить только с какой-либо вероятностью.
II.Д = Дми +Дси + Дои>
где Дщ - методическая составляющая погрешности измерения; До, - инструментальная составляющая погрешности Измерения; ДоИ -составляющая погрешности измерения, обусловленная отсчитыванием (или квантованием) измеряемой величины.
Этот подход используется при аттестации методик измерения, при выборе средств измерения, особенно тогда, когда существенна методическая составляющая погрешности измерения. В частности, это характерно для линейных измерений.
Ш. Д = Ас +Дф„ + Двв + ддин>
где Дфв - составляющая погрешности, обусловленная влиянием на измеряемую величину (или объект исследования) различных факторов; До, - инструментальная составляющая погрешности измерения; Аю - составляющая погрешности измерения, обусловленная влиянием средства измерения на измеряемую величину; Ддлн - динамическая составляющая погрешности измерения.
Такая классификация связана с необходимостью определять влияние различных известных факторов на точность измерения. Обычно и погрешность средства измерения представляют в этом случае как сумму основной и дополнительной погрешности средства измерения. При этом дополнительная погрешность рассматривается как составляющая погрешности средства измерения, возникающая при отклонении условий эксплуатации средств измерений от нормальных (см. 2.3). Детализация факторов приводит к необходимости разложения на составляющие и дополнительной погрешности средства измерения, и Дфв.
IV.А - Дст + Акин + Адал,
где Аст - статическая составляющая погрешности измерения; Акин - кинематическая составляющая погрешности измерения; Адащ - динамическая составляющая погрешности измерения.
Эта классификация используется тогда, когда погрешность измерения определяется в основном изменением измеряемой величины во времени и, в частности, движением объекта исследования. Например, при измерении размеров (или отклонений формы) деталей в процессе механообработки или при контактных измерениях толщины листа в процессе прокатки.
V.А = Альт + Ааддит,
где Альт - мультипликативная составляющая погрешности измерения; Аддит - аддитивная составляющая погрешности измерения.
Аддитивная составляющая по определению не зависит от значения измеряемой величины. Используют такое разделение при линейной характеристике измерительного преобразования и поэтому мультипликативную составляющую, по определению зависящую от значения измеряемой величины, представляют в форме А,зм. Разделение погрешности на мультипликативную и аддитивную составляющие удобно при выборе методов коррекции.
1.13.4. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ И ФОРМА ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Точность измерений может быть представлена следующими показателями:
1.Интервалом значений от нижней Ан до верхней Ав границы, в котором результат измерения находится с заданной вероятностью. Например, 10,000 мм А от 0,010 до 0,015 мм, Р = 0,99.
2.Интервалом значений от нижней Асн до верхней Асв границы, в котором систематическая составляющая находится с заданной вероятностью Рс и средним квадратическим отклонением случайной составляющей погрешности а(А°), стандартной аппроксимацией функции распределения случайной составляющей погрешности. Например, 10,20 м2/с Ас от 0,15 до 25 м2/с, Рс =0,95, а(А°)= =0,20 м2/с, равновероятный.
3.Стандартными аппроксимациями функции распределения систематической и случайной составляющих погрешности и их средними квадратическими отклонениями сг(Дс) и
а(А°). Например, 153,07 В, а(Ас) = 0,03 В, равновероятный, а(А°) = 0,01 В, нормальный.
4. Функциями распределения систематической и случайной составляющих погрешности измерения задаваемыми таблицами, графиками (с указанием масштаба) или формулами (с указанием численных значений параметров), причем обе функции распределения должны задаваться в одинаковой форме.
Перечисленные формы представления характерны для однократных измерений. При многократных наблюдениях вместе со значением результата измерений в единицах измеряемой величины точность результата измерения может быть представлена:
-доверительными границами (доверительным интервалом) случайной составляющей погрешности результата измерений;
-доверительными границами неисклю-ченной систематической составляющей погрешности результата измерений;
-доверительными границами погрешности результата измерений.
Помимо точности качество измерений характеризуют такие параметры, как правильность, сходимость и воспроизводимость измерений. Правильность отражает близость к нулю систематических погрешностей; сходимость - близость друг к др*угу результатов измерений, выполненных в одинаковых условиях; воспроизводимость - близость друг к другу результатов измерений, выполненных в различных условиях (в различное время, различными методами и средствами). Для правильности, сходимости и воспроизводимости показатели не установлены.
1.13.5. НОРМИРУЕМЫЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Номенклатура метрологических характеристик и их назначение регламентируются стандартом только для средств измерения (т.е. регламентируется лишь инструментальная составляющая погрешности измерения). Выделено шесть групп метрологических характеристик средств измерений:
1)для определения результатов измерения;
2)погрешностей средств измерения;
3)чувствительности средств измерения к влияющим величинам (функции влияния);
4)динамические;
5)характеристики влияния взаимодействия средства и объекта измерений;
6)неинформативные параметры выходных сигналов.
Первая группа регламентирует функцию преобразования, значения мер, цену деления или единицу наименьшего разряда кода, в
котором представляется результат измерения, вид выходного кода и число разрядов кода.
Вторая группа определяет основную погрешность без учета динамики процесса измерения.
Третья группа определяет дополнительную погрешность средства измерения.
Четвертая группа может включать такие характеристики, как переходная функция, амплитудно-частотная характеристика, фазо-частотная характеристика, передаточная функция, постоянная времени, время запаздывания и др. Она используется для регламентации точности средств измерений для динамических измерений или работающих в динамических условиях.
Пятая группа характеристик в зависимости от измеряемой величины может быть представлена входными и выходными полными сопротивлениями (для электрических измерений), измерительной силой для контактных линейных измерений и т.п.
Шестая группа характеристик предназначена для регламентации диапазонов тех параметров выходного сигнала, которые могут влиять на точность измерений, не являясь непосредственно связанными с измеряемой величиной.
1.13.6. МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ АТТЕСТАЦИЯ СРВДСТВ И МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ
Основной формой метрологической аттестации и надзора за средствами измерения является проверка средства измерения - определение метрологическим органом погрешностей средства измерения и установление его пригодности к измерению.
В результате поверки на исправный прибор выдается свидетельство или ставится клеймо поверителя. Поверка средств измерения проводится с заранее установленной периодичностью в соответствии с поверочной схемой. Поверочная схема регламентирует средства, методы и точность передачи размера единицы физической величины от эталона или образцового средства к рабочим средствам измерений.
В ряде случаев допускается использование средств измерений, если вместо поверки проведена градуировка средства измерения, т.е. определена градуировочная характеристика средства измерения.
Градуировка средств измерений представляет собой экспериментальное определение параметров их функций преобразования, с помощью которых судят о действительном размере измеряемой (или контролируемой) физической величины и о возможной погрешности определения этого размера. В зависимости от характера изменения измеряемой величины во времени различают статическую и
динамическую градуировку. Статическую градуировку проводят с помощью образцовых мер. При динамической градуировке - экспериментальном определении динамических характеристик средств измерений - на вход средства измерения подаются испытательные сигналы.
При определении динамических характеристик,» представляющих собой функции, вид которых известен, допускается определять только постоянные (коэффициенты) указанных функций. При контроле динамических характеристик последние не должны выходить за установленные нормативными документами пределы с учетом погрешности определения характеристик. Требования к испытательным сигналам устанавливают в стандартах или технических условиях на средства измерений.
При сложных измерениях, когда погрешность измерения может заметно превышать погрешность средства измерения, необходимо проводить аттестацию методик измерения.
Метрологическая аттестация методики вьшолнения измерений - это исследования, направленные на определение значений показателей точности измерений, выполняемых в соответствии с данной методикой.
В аттестате методики измерения должны указываться: назначение и область применения методики; типы и номера экземпляров средств измерений, используемых для проведения измерений; технические характеристики вспомогательных устройств, необходимых для выполнения измерений; метод измерений; алгоритм операции подготовки и выполнения измерений; численные значения показателей точности измерений; межповерочные интервалы для средств измерений и номенклатура нормативных документов, согласно которым должна проводиться их поверка; требования к квалификации операторов; требования техники безопасности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Воздвиженский В. М., Жуков А. А., Бастроков В. К. Контроль качества отливок. -М.: Машиностроение, 1990, 240 с.
2.Измерения в промышленности: Справочник. В 3 кн. / Под ред. П. Профоса. Т. 1. Теоретические основы. - М.: Металлургия, 1990, 492 с.
3.Измерения в промышленности: Справочник. В 3 кн. / Под ред. П. Профоса. Т. 2. Способь1 измерения и аппаратура. М.: Металлургия, 1990, 384 с.
4.Круглова С. П., Футорян А. Э., Гаузова Г. Н. Приборы времени. М: Машиностроение, 1986, 272 с.
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]