- •Предисловие к электронной версии лабораторного практикума
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Правила пользования средствами измерений Общие рекомендации
- •Правила эксплуатации штангенприборов
- •Правила эксплуатации микрометрических приборов
- •Правила эксплуатации скобы рычажной и микрометра рычажного
- •Правила эксплуатации головок измерительных
- •Правила эксплуатации мультиметра м 838
- •1. Для того чтобы избежать электрического шока или повреждения прибора не измеряйте напряжений, потенциал которых может превышать 500 в относительно потенциала земли.
- •2. Перед использованием прибора проверьте провода и щупы на наличие обрывов и нарушений изоляции.
- •Измерение напряжения постоянного тока
- •Измерение напряжения переменного тока
- •Измерение силы постоянного тока
- •Измерение сопротивления
- •Измерение температуры
- •«Прозвонка» электрических соединений и цепей
- •Замена батареи
- •Правила эксплуатации весов рычажных
- •Правила эксплуатации сосуда измерительного
- •Лабораторная работа №1структура средств измерений Общие положения
- •Цели и задачи работы
- •Материальное обеспечение работы
- •Порядок выполнения работы Задание
- •Выполнение работы
- •Оформление работы и анализ результатов
- •Лабораторная работа № 2 виды и методы измерений Общие положения
- •Цели и задачи работы
- •Материальное обеспечение работы
- •Порядок выполнения работы Задание
- •Выполнение измерений
- •Оформление работы и анализ результатов
- •Лабораторная работа № 3 исследование неопределенности измерительной информации Общие положения
- •Цели и задачи работы
- •Материальное обеспечение работы
- •Порядок выполнения работы Задание
- •Выполнение измерений
- •Оформление работы и анализ результатов
- •Лабораторная работа № 4 функциональный анализ методик выполнения измерений Общие положения
- •Цели и задачи работы
- •Материальное обеспечение работы
- •Порядок выполнения работы Задание
- •Проведение исследований
- •Оформление работы и анализ результатов
- •Лабораторная работа № 5 экспериментальные методы выявления и оценки погрешностей Общие положения
- •Цели и задачи работы
- •Материальное обеспечение работы
- •Порядок выполнения работы Задание
- •Выполнение измерений
- •Оформление работы и анализ результатов
- •Лабораторная работа № 6 обеспечение точности при выборе методики выполнения измерений Общие положения
- •Цели и задачи работы
- •Материальное обеспечение работы
- •Порядок выполнения работы Задание
- •Выбор допустимых погрешностей и выполнение измерений
- •Оформление работы и анализ результатов
- •Лабораторная работа № 7 основные метрологические характеристики средств измерений Общие положения
- •Цели и задачи работы
- •Материальное обеспечение работы
- •Порядок выполнения работы Задание
- •Определение интегральных и частных метрологических характеристик
- •Оформление работы и анализ результатов
- •Приложение 1 схемы ключевых понятий (скп) к лабораторным работам
- •Приложение 2 формы отчетов о лабораторных работах
- •Исследование инструментальных погрешностей с применением разных мви
- •Исследование погрешностей ансамбля мер
- •Исследование методических погрешностей (измерение детали неидеальной формы)
- •Исследование методических погрешностей (измерение электрических величин)
- •Исследование погрешностей из-за несоответствия условий измерения нормальным
- •Исследование субъективных погрешностей (отсчитывания)
- •Исследование субъективных погрешностей (манипулирования)
- •Методики выполнения измерений
- •Приложение 3 эскизы деталей
- •Детали с номинально цилиндрическими поверхностями
- •Призматические детали
- •Приложение 4 основные метрологические характеристики средств измерений средства измерений длины
- •Средства измерений углов
- •Средства измерений массы
- •СРедства измерений электрических величин
- •220013, Минск, проспект Независимости, 65.
Цели и задачи работы
Цель работы: изучение методов обеспечения точности при выборе методик выполнения измерений.
Задачи: 1. Научиться выбирать допустимые погрешности измерений корректно нормированных физических величин.
2. Познакомиться с методами выбора допустимых погрешностей измерений для оценки рассеяния неопределенных физических величин.
Материальное обеспечение работы
Объекты измерений:
Детали типа тел вращения, призм, резисторы, источники постоянного тока, др.
Измеряемые параметры:
линейные размеры, объем, масса, сила, электрическое сопротивление, напряжение, сила тока, температура.
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 скоба рычажная, измерительные головки со штативом или стойкой и др.).
Весы для измерения массы взвешиванием, динамометр.
Мультиметр (авометр) для измерений электрических величин.
Термометр или другое средство для измерений температуры.
Средства измерения времени (секундомер, часы, часы-будильник и др.).
Порядок выполнения работы Задание
Выбрать допустимую погрешность измерительного приемочного контроля заданной физической величины и методику выполнения ее измерения. Измерить ряд объектов с номинально одинаковыми физическими величинами, проанализировать результаты измерений и дать заключения о годности по каждому объекту.
Выбрать допустимую погрешность и методику выполнения измерений для арбитражной перепроверки результатов приемочного контроля по п.1. Повторно измерить физические величины и проанализировать результаты измерений.
Выбрать допустимые погрешности и методику выполнения измерений неизвестных параметров, входящих в ряд детерминированных величин, для идентификации нескольких подобных объектов. Выполнить измерения и идентифицировать измеренные величины.
Выбрать допустимую погрешность и методику выполнения измерений для исследования различий номинально одинаковых величин одного объекта. Выполнить измерения и проанализировать их результаты.
Выбрать допустимую погрешность и методику выполнения измерений для исследования различий номинально одинаковых величин взаимозаменяемых объектов. Выполнить измерения и проанализировать их результаты.
Выбор допустимых погрешностей и выполнение измерений
Выбор допустимой погрешности измерения [Δ] при приемочном контроле детерминированной физической величины, если известен ее допуск Т, представляет собой тривиальную задачу. После назначения допустимой погрешности в соответствии с требованием [Δ] Т/3 следует выбрать МВИ, которая обладает погрешностью Δ, не превышающей допустимую. Для измерительного контроля линейных размеров до 500 мм допустимые погрешности измерений нормированы ГОСТ 8.051-81, а МВИ для измерительного приемочного контроля таких размеров и для арбитражной перепроверки его результатов можно выбрать по РД 50-98-86. Необходимые измерения проводят с использованием выбранной МВИ. При арбитражной перепроверке результатов приемочного контроля принимают допустимую погрешность измерений, не превышающую 1/3 часть погрешности приемочного контроля.
Для установления номинального значения параметра из ряда с известной закономерностью построения допустимую погрешность измерения следует назначить как (1/5…1/3) долю ступени градации параметрического ряда, наименьшей на рассматриваемом интервале. Например, для определения номинального размера посадочного отверстия подшипника качения диаметром более 20 мм (градация ряда размеров 5 мм), допустимая погрешность измерений может составлять (1,0…1,6) мм.
При измерениях «однотипных величин» (номинально одинаковых физических величин на одном объекте и на ряде взаимозаменяемых объектов), следует оценить рассеяния однотипных величин на выбранном объекте (одном или нескольких), а затем переходить к исследованию группы объектов. Если предварительно выбранная МВИ не позволила обнаружить значимое рассеяние (R) однотипных величин в пределах одного объекта и размах однотипных величин нескольких объектов (Rn), значит 2Δ> R и 2Δ> Rn, и погрешность измерения слишком велика для оценки значений рассеяния.
Если выбранная МВИ не позволила обнаружить рассеяние однотипных величин в пределах одного объекта (R ≤ 2Δ), а различия между однотипными величинами нескольких объектов обнаружены (Rn > R) погрешность измерения слишком велика для эффективной оценки R, хотя (с некоторыми ограничениями) может быть признана допустимой для выявления Rn, поскольку Rn ≥ R.
Если выбранная МВИ позволила обнаружить рассеяние однотипных величин в пределах одного объекта (R > 2Δ), а различия между однотипными величинами нескольких объектов не обнаружены (Rn ≈ R), МВИ может быть признана допустимой для оценки Rn (с некоторыми ограничениями), поскольку очевидно, что Rn ≥ R. В такой ситуации следует признать, что погрешность измерения слишком велика для уточненной оценки R и Rn, хотя позволяет оценить порядки их значений.
Если предварительно выбранная МВИ позволила обнаружить рассеяние R однотипных величин в пределах одного объекта и размах этих величин на группе объектов Rn (то есть можно утверждать, что Δ < R, а Rn ≥ R), выбранная погрешность измерения обеспечивает решение обеих задач и можно принять [Δ] = Δ.
Для получения более информативных оценок параметров и характеристик рассеяния следует выбрать более точную МВИ. Для этого используют соотношение [Δ] < Δ. Выбор меньшей допустимой погрешности дает возможность более строго оценить рассеяние R однотипных величин в пределах одного объекта и размах этих величин на группе объектов Rn (при Rn ≥ R), причем уточненные оценки будут наиболее информативными при соотношениях
Δ ≈ (1/10)Rn и
Δ ≈ (1/10)R.