
Министерство образования и науки Российской Федерации
Кубанский государственный технологический университет
Кафедра «Кадастра и геоинженерии»
З А Д А Н И Е
к контрольной работе
по дисциплине «Метрология, стандартизации, сертификация»
для студентов ЗФО, 120700 – Землеустройство и кадастры
Содержание задания:
Задача № 1
Определить результат многократного прямого измерения уклона дорожного покрытия по следующим исходным данным:
Коэффициент заложения откоса |
Поправка |
23-24-27-22-24 29-22-25-27-23 24-24-25-26-28 27-29-21-21-26 23-28-27-24-27 23-24-22-22-25 |
1 |
Задача № 2
Обработать результаты метрологической аттестации полевого курвиметра КП-302 по следующим исходным данным:
Измеренное расстояние, м |
Нормативное значение длины, м |
44,9-45,1-45,3-46,0-46,1 |
45 |
Задача №3
Обработать результаты измерения твердости дорожного покрытия и исключить аномальные по следующим исходным данным:
Количество ударов |
Тип грунта |
W |
27-24-27-22-24 29-22-25-27-25 |
суглинки |
1,00 |
Задача №4
Исключить систематические погрешности в процессе измерения массы предмета способами замещения и противопоставления по следующим исходным данным:
Масса гири, кг |
Левое плечо – L1, м |
Правое плечо – L2, м |
1,45 |
0,29 |
0,33 |
Задача №5
Описать принцип работы, метрологические характеристики, привести рисунок (схему) следующего прибора для определения транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог: Установка динамического нагружения
Задача №6
Описать основные положения и разделы, а также область применения следующего норма-тивно-технического документа: ОСТ 218.1.002-2003 Автобусные остановки на автомобильных дорогах. Общие требования
Срок сдачи контрольной работы на кафедру __________________________________________
Руководитель работы: ____________________________________________________________
Задача №1
Многократные измерения
Многократные измерения характеризуются превышением числа измерений количества измеряемых величин. Обычно минимальное число измерений в данном случае больше трех. Одним из основных преимуществ многократных измерений является значительное снижение влияний случайных факторов на погрешность измерения.
Многократные измерения одной и той же величины постоянного размера производятся при повышенных требованиях к точности измерений. Наличие такого массива экспериментальных данных позволяет получить информацию о законе распределения вероятности результата многократного измерения.
Используя статистические методы обработки полученных данных, можно определить среднее значение результата измерения, а по правилу «трех сигм» исключить из массива ошибочные данные.
Уклономер КП – 206 предназначен для измерения поперечных уклонов дорожного полотна с асфальтобетонным покрытием.
Основание 1 служит для установки прибора на дюралевой рейке при производстве замеров. Для предотвращения смещения уклономера при измерении на основании 1 смонтированы четыре фиксатора 5. Рычаг с установленным винтом 3 служит для изменения положения ампулы уровня 7. Ручка с лимбом 4 служит для поворота рычага 3 и фиксации показаний уклономера.
Измерение поперечного уклона дорожного покрытия происходит следующим образом. Устанавливается дюралевая рейка на дорожное покрытие в месте замера уклона. Место, где производится замер, не должно иметь выбоин, рытвин или бугров, способных исказить результаты измерений. После установки уклономера на рейку опускают фиксатор 5. Ручкой 4 добиваются установки ампулы уровня 7 в горизонтальное положение. По лимбу снимают отчет показания прибора. Замер производят не менее 30 раз.
Порядок решения задачи.
Значения поперечного уклона дорожного покрытия заносят в таблицу.
2.Таблица 1 – значение поперечного уклона дорожного покрытия
Номер измерения |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
х |
21 |
22 |
26 |
22 |
25 |
30 |
22 |
25 |
27 |
23 |
Q = xi + δ |
24 |
25 |
29 |
25 |
28 |
33 |
25 |
28 |
30 |
26 |
Номер измерения |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
х |
24 |
24 |
25 |
26 |
28 |
28 |
29 |
21 |
21 |
26 |
Q = xi + δ |
27 |
27 |
28 |
29 |
31 |
31 |
32 |
24 |
24 |
29 |
Номер измерения |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
х |
24 |
28 |
29 |
24 |
27 |
27 |
24 |
27 |
29 |
29 |
Q = xi + δ |
27 |
31 |
32 |
27 |
30 |
30 |
27 |
30 |
32 |
32 |
Определим поправку δ прибора. Внесем поправку и получим 30 независимых результатов согласно таблице 1.
Определить диапазон значений
∆ Q = Qmax – Qmin
∆ Q = 33-24=9
Разделим диапазон «К» интервалов (разрядов). При числе изменений 30 – 100 рекомендуемое число интервалов от 7 до 9, отсюда
∆ Q* = ∆ Q/ К
∆ Q* = 9/8=1,125
Определим количество «ni» измеренных значений Q, приходящихся на один разряд и занести в таблицу 2.
Таблица 2 - ni – измеренных значений Q
Разряд |
Q |
ni |
1 |
24 – 25,125 |
6 |
2 |
25,125-26,25 |
1 |
3 |
26,25-27,375 |
5 |
4 |
27,375-28,5 |
3 |
5 |
28,5-29,625 |
3 |
6 |
29,625-30,75 |
4 |
7 |
30,75-31,875 |
3 |
8 |
31,875-33 |
5 |
|
|
Σ 30 |
Найдем частоту, соответствующую каждому разряду по формуле: mi= ni / Σni
|
|
|
m1 = 6/30=0,2 |
m5 = 3/30=0,1 |
|
m2 = 1/30=0,03 |
m6 = 4/30=0,13 |
|
m3 = 5/30=0,16 |
m7 = 3/30=0,1 |
|
m4 = 3/30=0,1 |
m8 = 5/30=0,16 |
Построим статистический ряд и оформим его графически в виде гистограммы. Для этого по оси абсцисс отложить разряды и на каждом из разрядов построить прямоугольник, в качестве высоты которого взять величину hi , определяемую по формуле: hi = mi : ∆ Q*
h1 = 0,2/1,125 = 0,17 |
h5 = 0,1/1,125 = 0,08 |
h2 = 0,03/1,125 = 0,02 |
h6 = 0,13/1,125 = 0,11 |
h3 = 0,16/1,125 = 0,14 |
h7 = 0,1/1,125 = 0,08 |
h4 = 0,1/1,125 = 0,08 |
h8 = 0,16/1,125 = 0,14 |
После построения гистограммы соединяют отрезками прямых середины верхних сторон прямоугольников, получая при этом ломанную линию называемую полигоном.
Определим среднее значение Qiв каждом разряде по формуле:
Qi = Qmin + 0,5 ∆ Q* + (К – 1) ∆ Q*
Q1 =24+0,5*1,125 +(1-1) *1,125 = 24,56 |
Q5 = 24+0,5*1,125 +(5-1) *1,125 =29,05 |
Q2 = 24+0,5*1,125 +(2-1) *1,125 =25,68 |
Q6 = 24+0,5*1,125 +(6-1) *1,125 =30,18 |
Q3 = 24+0,5*1,125 +(3-1) *1,125 =26,81 |
Q7 = 24+0,5*1,125 +(7-1) *1,125 =31,30 |
Q4 = 24+0,5*1,125 +(4-1) *1,125 =27,93 |
Q8 = 24+0,5*1,125 +(8-1) *1,125 =32,43 |
Qср =24,56+25,68+26,81+27,93+29,05+30,18+31,30+32,43/8 = 28,49
Определим среднее квадратическое отклонение:
G=√(Qi-Qср)2/к-1=√3,93*22 +2,81*22 + 1,68*22 +0,56*22 /8-1=±2,75
|
5. 29,05-28,49 = 0,56 |
|
6. 30,18-28,49 = 1,68 |
|
7. 31,30-28,49 = 2,81 |
|
8 . 32,43-28,49 = 3,93
|