Межповерочные интервалы.

Межповерочным интервалом (МПИ) называется календарный промежуток времени, по истечению которого средство измерения должно быть направлено на поверку.

\На длительность интервала влияют следующие факторы:

-рекомендации завода – изготовителя;

-интенсивность эксплуатации;

-условия внешней среды (влажность, вибрация и т.д.)

-тенденции к износу и изменению во времени.

Стоит также учитывать и стоимость данной работы.

При этом должны быть сбалансированы два основных критерия:

-минимальный срок, обеспечивающий соответствие обязательным техническим требованиям;

-минимальная стоимость работы.

Погрешности измерений и средств измерений.

Определение погрешности и измерений.

При анализе необходимо разграничить два понятия: истинные значения и результате измерений.

Истинные значения – это значения, которые идеальным образом отражают свойства данного объекта, как в количественном, так и в качественном отношении. Они не зависят от средств нашего познания и являются той абсолютной истиной, к которой мы стремимся . выражая их в виде числовых значений.

Результаты измерений, представляют приближенные оценки значений величин, найденные путем измерений. Они зависят от метода измерений, средств измерений и от свойств органа чувств наблюдателя.

Разница между результатом измерения Х и истинным значением Q измеряемой величины называется погрешностью измерения

. Так как истинные значения измеряемой величины неизвестны, в формулу для определения погрешности подставляем действительное значение.

Действительное значение физической величины – это значение, полученное экспериментально, измерением и настолько приближающее к истинной, что его можно принять за него.

Количественно погрешность измерения можно выразить:

в виде абсолютной погрешности

;

в виде относительной погрешности

или

Причины возникновения погрешностей.

Причины возникновения погрешностей можно объединить в две основные группы:

-нерегулярные, которые могут неожиданно возникать и появляться с различной интенсивностью, (нерегулярные изменения моментов трения в опорах, перекосы элементов приборов в их направляющих). Такие погрешности называются случайными; они случайно изменяются при повторных изменениях одной и той же величины. При создании приборов и организации процесса измерения большинство факторов данной группы удается свести к общему уровню, но некоторые из них, например, падение напряжения в сети, могут проявиться неожиданно, такие погрешности явно выходят за границы, обусловленные ходом эксперимента. Такие погрешности называются грубыми.

- это, факторы, постоянные и закономерно изменяющиеся в процессе измерительного эксперимента, например, плавные изменения влияющих величин или погрешности применяемых рабочих мер. Такие погрешности называются систематическими погрешностями.

Их отличительная особенность заключается в том, что они остаются постоянными или закономерно изменяются при повторных измерениях одной и той же величины.

Случайные погрешности.

Причинами появления случайных погрешностей являются неконтролируемые непрерывные изменения всех факторов влияющих на результаты измерения. Пределы расхождения результатов измерений , а, следовательно, и случайные погрешности, зависят от точности прибора, опытности наблюдателя, точности учета влияния внешних условий и т.д.

Случайные погрешности нельзя исключить, но их влияние может быть значительно уменьшено путем обработки результатов. Основной задачей каждого процесса измерения является доведение погрешностей до минимума.

Случайные погрешности изучают статистическими методами, в каждом случае рассматривая их совокупность и совершенно не касаясь отдельных погрешностей; роль эксперимента сказывается главным образом при увеличении числа повторных измерений, а также при более тщательном выполнении наблюдений.

Вероятностной характеристикой дискретной случайной величины является функция ее распределения, показывающая, с какой вероятностью случайная величина принимает те или иные числовые значения.

В отличии от дискретных случайных величин вероятность того, что случайная величина непрерывного типа примет какое-либо определенное значение, равна нулю, так как число возможных значений бесконечно. В качестве вероятной характеристики случайной величины используют понятие плотности вероятностей. Плотность вероятности есть предел отношения вероятности того, что возможные значения величины Х находятся в интервале от Х до Х± к длине интервала , когда стремиться к нулю.

Основными числовыми характеристиками результата измерений и его погрешности являются: среднее арифметическое, дисперсия и среднее квадратичное отклонение.

Среднее арифметическое значение Х результата измерений является основной числовой характеристикой центра группирования практического (эмпирического) распределения случайных величин:

,

где -результат измерения величины Q;

N – общее число результатов измерений.

Основными числовыми характеристиками рассеивания значений случайной погрешности относительно центра группирования являются ее дисперсия и среднее квадратичное отклонение.

Дисперсия служит мерой рассеивания значений случайной величины около центра группирования. Недостатком дисперсии является ее размерность, которая выражается квадратом размерности случайной величины. Поэтому в качестве меры рассеивания значений случайной величины часто применяют среднее квадратичное отклонение :

.

Среднее квадратичное имеет ту же размерность, что и случайная величина, мерой рассеивания которой оно является.

Если погрешности результатов измерений ограничиваются интервалами верхняя и нижняя границы которых с заданной вероятностью включают погрешность результата, то эти границы называются доверительными.

Систематические погрешности.

Систематическая погрешность - составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся пр повторных измерениях одной и той же величины.

В зависимости от характера измерения систематические погрешности подразделяют на постоянные, прогрессивные, периодические и погрешности, изменяющиеся по сложному закону.

Постоянные погрешности – погрешности, которые длительное время сохраняют свое значение, например, в течение времени выполнения всего ряда измерений. Они встречаются наиболее часто.

Прогрессивные погрешности – непрерывно возрастающие или убывающие погрешности. К ним относятся, например, погрешность вследствие износа мерительного инструмента, т. е тех участков, которые контактируют с измеряемой поверхностью детали.

Периодические погрешности – погрешности, значения которых являются периодической функцией времени или перемещения указателя измерительного прибора.

Погрешности, изменяющиеся по сложному закону, происходят вследствие совместного действия нескольких систематических погрешностей.

В зависимости от причин возникновения систематические погрешности можно разделить на :

-теоретические или погрешности метода; возникающие из-за ошибочности или недостаточной проработки теории метода измерений;

-инструментальные, зависящие от погрешности инструмента;

-обусловленные неправильной установкой и взаимным расположением средств измерения. Составляющих единый измерительный комплекс;

-обусловленные индивидуальными особенностями наблюдателя.

Грубые погрешности.

Под грубыми понимают погрешности, приводящие к явному искажению результата. Примерами и могут служить неправильные отсчеты по шкале прибора; неверная запись в отчете и т.д.

Нормирование и погрешность измерения метрологических характеристик средств измерения.

Метрологические характеристики средств измерений нормируются в государственных стандартах или в ТУ, содержащих технические требования к средствам измерения. Основные метрологические характеристики – это предел измерения. К нормированию погрешностей существует два принципиально разных подхода.

Первый – отдельно указывают систематическую и случайную составляющие погрешности. Это наиболее полные характеристики, их указывают для эталонов, некоторых особо точных средств измерений специального назначения. В практике это не всегда нужно, поэтому в 90% случаев используется второй подход к нормированию погрешностей: указывают только предельные значения допускаемых погрешностей (предел абсолютный или предел относительный)

Обозначение классов точности.

Классом точности называется обобщенная характеристика данного типа средств измерений, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительной погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность.

В нашей стране правила установления классов точности содержатся в ГОСТ- 8.401-80 «ГСИ. Классы точности средств измерений. Основные положения».