10.Нормирование инструментальной погрешности пределом допустимой погрешности. Достоинства и недостатки. Пример.

Основное достоинство рассмотренного метода нормирования погрешностей заключается в простоте экспериментального определения пределов допускаемой погрешности, так как нет необходимости исследовать статистические характеристики погрешностей средств измерений. Подобная оценка сильно завышает реально существующие погрешности средств измерений. Попадание погрешности в рассчитанный интервал является практически достоверным событием, оцениваемым вероятностью . Пределами допускаемой погрешности нормируют практически все средства измерений массового применения. Часто даже сильно завышенная погрешность приборов, оцениваемая значительно меньше погрешности, которую можно допустить при эксперименте. В таких условиях завышенная оценка погрешности полностью удовлетворяет экспериментатора.

К оценке погрешностей по допускаемому пределу прибегают и тогда, когда недопустимо появление погрешности, превышающее расчетное значение, например из-за возможных катастрофических последствий или угрозы здоровью людей.

Недостаток рассмотренного метода заключается в том, что пределы допускаемой погрешности являются обобщенной оценкой, в которой нельзя выделить систематическую и случайную составляющие погрешности.

11.Расчет инструментальной погрешности в рабочих условиях. Пример.

Инструментальная погрешность в рабочих условиях складывается из основной и дополнительных погрешностей. Поскольку эти составляющие нормированы своими предельными значениями, то при вычислении инструментальной погрешности следует руководствоваться наименее благоприятным случаем сочетания погрешностей – суммированием пределов их допускаемых значений. Полученная погрешность будет также предельной. Предел инструментальной погрешности:

, (10)

где – пределы допускаемых дополнительных погрешностей, вызванных i-й влияющей величиной, l — число учитываемых влияющих величин.

Границы инструментальной погрешности симметричны относительно нуля и составляют .

Если заданы относительные значения основной и дополнительных погрешностей , то их суммируют аналогично:

. (11)

В некоторых случаях основную и дополнительную погрешности не оценивают отдельно, а приводят несколько соотношений для расчета в различных условиях эксплуатации. Так, погрешности средств измерений зарубежного производства иногда нормируются в форме , причем значения коэффициентов а и b приводят для нескольких условий эксплуатации.

12.Однократные измерения. Порядок проведения.

Однократные измерения - это одно измерение одной величины, т.е. число измерений равно числу измеряемых величин. Практическое применение такого вида измерений всегда сопряжено с большими погрешностями, поэтому следует проводить не менее трех однократных измерений и находить конечный результат как среднее арифметическое значение.

Прямые многократные измерения в большей мере относятся к лабораторным измерениям. Для производственных процессов более характерны однократные измерения. Однократные прямые измерения являются самыми массовыми и проводятся, если: при измерении происходит разрушение объекта измерения, отсутствует возможность повторных измерений, имеет место экономическая целесообразность. Эти измерения возможны лишь при определенных условиях:

• объем априорной информации об объекте измерений такой, что модель объекта и определение измеряемой величины не вызывают сомнений;

• изучен метод измерения, его погрешности либо заранее устранены, либо оценены;

• средства измерений исправны, а их метрологические характеристики соответствуют установленным нормам.

За результат прямого однократного измерения принимается полученная величина. До измерения должна быть проведена априорная оценка составляющих погрешности с использованием всех доступных данных. При определении доверительных границ погрешности результата измерений доверительная вероятность принимается, как правило, равной 0,95.

Методика обработки результатов прямых однократных измерений приведена в рекомендациях МИ 1552—86 'ТСИ. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешностей результатов измерений". Данная методика применима при выполнении следующих условий: составляющие погрешности известны, случайные составляющие распределены по нормальному закону, а неисключенные систематические, заданные своими границами 0,, — равномерно.

Составляющими погрешности прямых однократных измерений являются:

• погрешности СИ, рассчитываемые по их метрологическим характеристикам;

• погрешность используемого метода измерений, определяемая на основе анализа в каждом конкретном случае;

• личная погрешность, вносимая конкретным оператором. Если последние две составляющие не превышают 15% погрешности СИ, то за погрешность результата однократного измерения принимают погрешность используемого СИ. Данная ситуация весьма часто имеет место на практике.

Выше были рассмотрены прямые однократные измерения с точным оцениванием погрешностей, наиболее детально они проанализированы в [3]. В практике также имеют место прямые однократные измерения с приближенным оцениванием погрешности. Для них характерно оценивание погрешности полученного результата на основе метрологических характеристик, приведенных в нормативно-технической документации на используемые средства измерений. Поскольку эти характеристики относятся к любым экземплярам данного типа СИ, то у конкретного используемого средства действительные метрологические характеристики могут отличаться от нормированных.

Прямые однократные измерения с приближенным оцениванием погрешностей правомочны, если доказана возможность пренебрежения случайной составляющей погрешности измерения, т.е. можно обосновано считать, что среднее квадратическое отклонение Sx случайной составляющей меньше 1/8 суммарной границы неисключенных систематических составляющих погрешности результата измерения.

В простейшем случае, когда влияющие величины соответствуют нормальным условиям, погрешность результата прямого однократного измерения равна пределу основной погрешности средства измерения DСИ, определяемой по нормативно-технической документации. Результат измерения запишется в виде D = ± DСИ. Доверительная вероятность не указывается, но, как правило, подразумевается, что она равна 0,96. При проведении измерений в условиях, отличных от нормальных, необходимо определять и учитывать пределы дополнительных погрешностей. Возможная методика суммирования основных и дополнительных погрешностей однократных измерений приведена в [3].