- •Белорусский национальный технический университет Приборостроительный факультет Кафедра «Стандартизация, метрология и информационные системы»
- •1 Исходные данные
- •2 Математическая модель измерения
- •3 Результаты измерений
- •4 Определение влияющих факторов, которые не входят в математическую модель измерения
- •5 Анализ и количественная оценка входных величин и их неопределенностей
- •5.2 Длина, l
- •5.3 Ширина, b
- •5.4 Толщина, d
- •Растягивающая нагрузка в момент разрыва Fr
- •6 Рассчитаем коэффициенты чувствительности
- •7 Вычисление значения суммарной стандартной неопределенности
- •8 Расширенная неопределенность
- •9 Полный результат измерения
- •10 Корректирующие действия
- •11 Вычисление значения суммарной стандартной неопределенности
- •12 Расширенная неопределенность
- •13 Результат измерения
7 Вычисление значения суммарной стандартной неопределенности
Суммарную относительную стандартную неопределенность прочности при разрыве с учетом коэффициента чувствительности определяют по формуле:
u
8 Расширенная неопределенность
Расширенную неопределенность U(σr) получают путем умножения стандартной неопределенности прочности при разрыве, на коэффициент охвата k, равный 2 в предположении нормального распределения вероятностей измеряемой величины для уровня доверия Р = 95 %
U(σr)
9 Полный результат измерения
Полный результат измерения, состоящий из оценки измеряемой величины прочности при разрыве σr и расширенной неопределенности U(σr) представляют в следующей форме:
"Прочность пленки при разрыве составила (19,8 ± 1,3) МПа, где число, следующее за знаком ±, является численным значением расширенной неопределенности, которая получена умножением стандартной неопределенности на коэффициент охвата k = 2, основанный на предполагаемом нормальном распределении, и определяет интервал, соответствующий вероятности Р = 95 %".
В
результате получаем, что действительное
значение неопределенности результата
измерения не удовлетворяет требованию
.
10 Корректирующие действия
Выберем
коэффициент запаса точности не менее
1,2, тогда
Проанализировав
полученные результаты на основе бюджета
неопределенности, можно сделать вывод,
что наибольший вклад в неопределенность
вносят
.
Чтобы ее уменьшить, нужно провести
больше измерений.
Но так как это не в наших силах провести
больше измерений, так как у нас ограниченное
количество образцов. Поэтому проанализируем
неопределенности по типу В.
Выделим возможные варианты достижения цели:
10.1 Используем скоба рычажная СРП класса точности 1 по ГОСТ 11098.
Пределы
допускаемой погрешности измерения по
отсчетному устройству шкалы скобы
рычажной в соответствии с ГОСТ 11098
составляют Δ
=
0,7
мкм.
Предполагая прямоугольное распределение
этой погрешности в границах ее предельных
значений, найдем количественную оценку
стандартной неопределенности,
обусловленную погрешностью измерения
толщины образцов:
10.2 Используем разрывную машину МР-22 класса точности 1
Пределы допускаемой погрешности измерения нагрузки не должно превышать Δ = ±0,5 %. Предполагая прямоугольное распределение. При этом, неопределенность растягивающей нагрузки определяется:
В таблице 3 представлен бюджет неопределенности
Таблица 3 – Бюджет неопределенности
Величи-на |
Тип оценивания неопреде-ленности |
Вид распределения |
Стандартная неопределен-ность |
Коэффи-циент чувстви-тельности |
Вклад в неопределен-ность
|
|
А |
нормальное |
0,837 Н |
0,67, 1/мм2 |
0,56, Н/мм3 |
|
B |
прямоугольное |
0,0028 Н |
0,67, 1/мм2 |
0,0018, Н/мм3 |
|
A |
нормальное |
0,017 мм |
19,8, Н/мм3 |
0,0336, Н/мм3 |
|
B |
прямоугольное |
0,0004 мм |
19,8, Н/мм3 |
0,007, Н/мм3 |
|
B |
прямоугольное |
0,00029 мм |
19,8, Н/мм3 |
0,006, Н/мм3 |
|
B |
прямоугольное |
0,01 мм |
1,32, Н/мм3 |
0,0132, Н/мм3 |
На рисунке 4 представлена диаграмма влияния составляющих u(Fr), u(d), u(b) на суммарную стандартную неопределенность u(σr).
u,%
Рисунок 4 – Диаграмма влияния составляющих u(Fr), u(d), u(b) на суммарную стандартную неопределенность u(σr).
