- •Вербицький о.М. Метрологічне забезпечення і обладнання для оцінки якості сировини і продукції
- •Розділ 1 основні поняття та визначення метрології
- •1.1. Історія виникнення метрології
- •1.2. Історія розвитку метрології в Україні
- •1.3. Закон України „Про метрологію і метрологічну діяльність”
- •1.4. Основні терміни метрології та їх визначення
- •Розділ 2 фізичні величини та системи фізичних величин
- •2.1. Фізичні величини та одиниці вимірювань
- •2.2. Системи фізичних одиниць. Міжнародна система сі
- •2.3. Похідні одиниці системи сі
- •Розділ 3 вимірювання та забезпечення їх потрібної точності
- •3.1. Фізичний експеримент
- •3.2. Планування та організація вимірювань
- •3.3. Види вимірювань
- •3.4. Точність та похибки вимірювань
- •3.5. Опрацювання результатів прямих багаторазових вимірювань
- •3.6. Зменшення впливу випадкових похибок
- •Розділ 4 засоби вимірювальної техніки
- •4.1. Основні визначення
- •4.2. Параметри засобів вимірювань
- •4.3. Похибки засобів вимірювальної техніки
- •4.4. Методи зменшення похибок засобів вимірювання
- •4.5. Вибір засобів вимірювання
- •Розділ 5 державна система промислових приладів
- •5.1. Мета створення державної системи промислових приладів
- •5.2. Класифікація та побудування виробів дспп
- •Розділ 6 державний метрологічний контроль та нагляд
- •6.1. Державна метрологічна система
- •6.2. Уповноваження та атестація в державній метрологічній системі
- •6.3. Державні випробування засобів вимірювальної техніки та затвердження їх типів
- •6.4. Державна метрологічна атестація засобів вимірювальної техніки
- •6.5. Повірка засобів вимірювальної техніки
- •6.6. Державний метрологічний нагляд за забезпеченням єдності вимірювань
- •6.7. Атестація калібрувальних і вимірювальних лабораторій підприємств та організацій
- •6.8. Метрологічна атестація засобів вимірювальної техніки
- •6.9. Калібрування засобів вимірювальної техніки
- •6.10. Метрологічна експертиза документації та атестація методик виконання вимірювань
- •6.11. Метрологічний нагляд за забезпеченням єдності вимірювань
- •5. Державна метрологічна повірка та атестація засобів вимірювальної техніки. Розділ 7 метрологічне забезпечення підприємства легкої промисловості
- •7.1. Мета метрологічного забезпечення на підприємстві
- •7.2. Метрологічне забезпечення технологічних процесів
- •7.3. Метрологічне забезпечення на етапі виготовлення виробу
- •7.4. Оцінка якості продукції
- •7.5. Організація технічного контролю на підприємствах легкої промисловості
- •7.6. Керування якістю продукції в межах виробничого процесу
- •8.1.2. Вимірювання маси за допомогою важільних ваг
- •8.1.3. Методологія обробки даних досліджень
- •8.2. Методики проведення повірок
- •8.2.1. Відомча повірка довжиномірів дл-2, дл-2м, дл-3
- •8.2.2. Відомча повірка стебломірів с-2 та с-2м
- •8.2.3. Відомча повірка стебломірів сп-20
- •8.2.4. Відомча повірка лабораторних м’ялок лм-3
- •8.2.5. Відомча повірка м’яльно-тіпального верстата смт-200м
- •8.2.6. Відомча повірка стрічкоутворювача ло-2
- •8.2.7. Відомча повірка машини розривної типу 741 (динамометра дкв-60)
- •8.2.8. Відомча повірка крайкоміра Кр-4
- •8.2.9. Відомча повірка кутомірів уа-1 та уа-2
- •Список літератури
- •Додатки
- •Вербицький Олександр Миколайович Метрологічне забезпечення і обладнання для оцінки якості сировини і продукції
3.4. Точність та похибки вимірювань
Точність та єдність вимірювань дає можливість застосовувати результати вимірювання для ефективного розв’язання будь-якої вимірювальної задачі. Єдність вимірювань дотримується, коли результати вимірювань виражають в узаконених одиницях і (чи) формах.
Точність результатів технічних вимірювань можна достовірно оцінити на основі попереднього аналізу можливих причин і джерел похибок вимірювань та апріорної оцінки значень цих похибок.
Для забезпечення єдності вимірювань необхідно створити й регламентувати такі правила підготовки та проведення вимірювань, опрацювання й оформлення їх результатів, дотримання яких гарантує певну точність усіх виконуваних за даними правилами вимірювань.
Реальна точність технічних вимірювань зумовлюється не тільки інструментальними, а й методичними похибками, пов’язаними з використанням непрямих вимірювань, ускладненням умов застосування приладів, динамічними та іншими властивостями об’єктів вимірювань тощо.
Необхідно відзначити, що практичну діяльність з оцінки точності результатів вимірювань (керуючись відповідними регламентованими правилами) здійснюють колективи спеціалістів (технологів, конструкторів, операторів), які планують і безпосередньо виконують вимірювання. Органи ж метрологічної служби, розв’язуючи зазначені вище задачі, створюють необхідні умови (Держспоживстандарт України і його організації – на міжгалузевому рівні; органи відомчих метрологічних служб – на рівні відомств, підприємств та організацій) для правильних і однотипних оцінок точності використовуваної вимірювальної інформації. Для реалізації цих умов органи метрологічної служби повинні спрямовувати діяльність відомств, підприємств та організацій на забезпечення єдності вимірювань (аналіз, прогнозування, планування, оцінку й нормування похибок вимірювання), контролювати її результати, забезпечувати планомірне зростання її ефективності та відповідність сучасним і перспективним потребам народного господарства.
Отже, на основі досягнень метрологічної науки розробляються правила метрологічної підготовки й виконання вимірювань, опрацювання та оформлення їх результатів. Дотримання метрологічних правил, обов’язковість яких встановлюється нормативно-технічними документами Держспоживстандарту України, забезпечує гарантовану точність результатів вимірювань. Повне, якісне і повсякчасне виконання цих правил забезпечується й контролюється органами метрологічних служб. Управління діяльністю із забезпечення єдності вимірювань в масштабі країни (на міжгалузевому рівні) здійснює Держспоживстандарт України і його організації.
Похибки вимірювань. Кількісний вміст властивості, що відображається фізичною величиною, визначається розміром фізичної величини. Ще до вимірювання існує деякий розмір фізичної величини, який можна було б оцінити відповідним числовим значенням. Це значення називають істинним.
Істинне значення фізичної величини – це значення, що ідеально відображає властивості даного об’єкта як кількісно, так і якісно. Воно є об’єктивним і не залежить ні від нашої свідомості, ні від технічних засобів, що застосовуються при експериментальному його визначенні. Однак при експериментальному визначенні значення фізичної величини ми завжди будемо отримувати значення величини, відмінне від істинного, бо завжди існує похибка вимірювання.
Абсолютною похибкою вимірювання називають відхилення результату вимірювання від істинного значення вимірюваної величини
Δ = x – xі. (3.1)
Істинне значення вимірюваної величини вважають недосяжним, оскільки навіть найбільш якісні засоби вимірювальної техніки (прилади та інструменти) мають похибки, що зумовлені недосконалістю сучасних технологій. Тому на практиці замість істинного значення вимірюваної величини використовують її дійсне значення – величину, одержану з максимально можливою точністю вимірювань
Δ = x – xд. (3.2)
Слід зауважити, що абсолютна похибка не є зручною для порівняння мірою точності, бо, наприклад, Δ = 0,5 мм при х = 100 мм є достатньо малою, але при х = 0,5 мм вона дуже велика. Тому вводиться поняття відносної похибки:
δ = ± (Δ / xд )·100% . (3.3)
Похибка вимірювання зумовлена, переважно, наявністю похибок засобів вимірювання і є результуючою похибкою багатьох складових, кожна з яких викликана певною причиною. Розрізняють чотири групи похибок: інструментальні похибки, похибки встановлення, похибки методу вимірювання і особисті похибки.
Інструментальні похибки – це похибки, зумовлені недосконалістю засобів вимірювань.
Похибки встановлення – це похибки, спричинені неправильним установленням засобу вимірювань, впливом відхилень умов виконання вимірювального експерименту від тих, що були при градуюванні засобу вимірювань.
Похибки методу вимірювання спричинені недосконалістю цього методу – недостатньою обґрунтованістю його теорії, застосуванням наближених формул для спрощення розрахунків тощо.
Особисті похибки виникають переважно при відліку показів. Причини їх виникнення: недосконалість зору оператора, стомленість, схильність занижувати або завищувати відлік, округляти до парних або непарних цифр тощо.
Похибки трьох перших груп називають об’єктивними, а похибки четвертої групи – суб’єктивними. Об’єктивні похибки можуть виникати на будь-якій стадії вимірювальних перетворень, а суб’єктивні – тільки при відліку показів експериментатором.
Залежно від закономірності прояву похибки поділяють на систематичні, прогресуючі, випадкові і грубі.
Систематичною похибкою називається складова похибки вимірювання, яка залишається сталою або закономірно змінюється при повторенні вимірювань однієї й тієї самої величини.
Прогресуюча (дрейфуюча) похибка – це непередбачувана складова похибки, що повільно змінюється в часі. Вона являє собою нестаціонарний випадковий процес.
Випадкова похибка – це та складова похибки, яка при повторенні вимірювань величини з незмінним розміром змінюється випадково.
Груба похибка – це похибка вимірювання, яка значно перевищує очікувану за даних умов вимірювання похибку.
Чим менші систематичні й випадкові похибки, тим вища точність вимірювання.
Точність вимірювання є характеристикою якості та свідченням близькості результатів вимірювання до істинного значення вимірюваної величини.