Последовательность обработки результатов измерений

Последовательность обработки результатов измерений рассмотрим на примере: требуется оценить результаты однократного измерения высоты стенки главной балки = 1200 мм, выполненного рулеткой 3-го класса по ГОСТ 7502-98 с ценой деления 1,0 мм. Точность проката определяется симметричным полем допуска 10 мм.

Решение:

Алгоритм действий заключается в следующем:

Определяем предельную погрешность измерения по условию (2.1):

= 4,00 мм. (4.1)

Определяем суммарную методическую погрешность измерения длины изделия рулеткой. В эту погрешность входят составляющие: поверки рулетки , погрешность от измерения температуры окружающей среды , погрешность от колебания силы натяжения рулетки , погрешность снятия отсчета по шкале рулетки .

Значения этих погрешностей определим в соответствии с требованиями ГОСТ 26433.0-85 [6], следующим образом:

– будем считать, что условия измерения не отличаются от нормальных условий измерения, указанных в п. 6.2 ГОСТ 26433.0-85 [6]. Примечание: В качестве нормальных условий измерений, если другое не установлено в нормативно-технической документации на объект измерения, принимают: температуру окружающей среды 293 К (20 °С); атмосферное давление 101,3 кПа (760 мм рт. ст.); относительную влажность окружающего воздуха 60%; относительную скорость движения внешней cреды 0 м/с.

– погрешность поверки рулетки в соответствии с МИ 187-86 [9] принимаем равной 0,20 мм.

– погрешность от измерения температуры окружающей среды термометром с ценой деления 1⁰С (погрешность измерения равна 0,5⁰С):

= 0,007 мм » 0,01 мм; (4.2)

где: – коэффициент линейного расширения средства измерения (для расчета стальных конструкций град^-1, см. СНиП II-23-81* [10], табл. 63); – погрешность средства измерения температуры, град (погрешность измерения равна 0,5⁰С).

– погрешность от колебания силы натяжения рулетки:

0,03 мм; (4.3)

где: = 10 Н – погрешность натяжения рулетки вручную; = 2 мм² – площадь поперечного сечения рулетки; – модуль упругости материала рулетки, Н/мм².

– погрешность снятия отсчета по шкале рулетки – экспериментально установлено, что погрешность снятия отсчета по шкале рулетки не превышает 0,3 мм, при этом погрешность с учетом снятия отсчетов на левом и правом краях изделия составит:

0,42 мм. (4.4)

Определяем расчетную суммарную методическую погрешность измерения , считая – систематической погрешностью, а , и – случайными погрешностями:

= 0,47 мм. (4.5)

Определяем значение предельной погрешности средства измерения. Согласно ГОСТ 26433.1-89*, прил.2, табл. 2 [11], при измерении линейных размеров с помощью рулетки 3-го класса с ценой деления 1,0 мм, установлена предельная погрешность измерения = 1,5 мм.

Учитывая, что неисключенная систематическая погрешность, определяемая классом точности средства измерения:

= 1,5 мм > = 0,47 мм, (4.6)

будем считать достаточным однократное измерение параметра. (Примечание: с практической точки зрения однократное измерение считается достаточным при = (0,50…0,25) ; при превалирующей случайной составляющей необходимо перейти к многократным измерениям.)

Суммарная погрешность измерения , определяемая классом точности средства измерения ( ) и методической погрешностью ( ), составит:

= 1,57 мм < = 4,00 мм. (4.7)

Окончательный результат записываем в виде:

= 1200,00 ± 1,57 мм, при вероятности = 0,95. (4.8)

4. Контрольные вопросы:

1. Что такое «косвенные измерения» физической величины?

2. Какую оценку показателя называют «состоятельной»?

3. Какую оценку показателя называют «несмещенной»?

4. Какую оценку показателя называют «эффективной»?

5. Что означает термин «воспроизводимость результатов»?

5. Задание для самостоятельной работы.

Выполнить однократное измерение контрольного образца (по индивидуальному заданию) и оценить полученные результаты.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5