Задача №2. Метрологическая аттестация средств измерений

Содержание задачи

Метрологической аттестацией называется совокупность действий, направленных на всестороннее исследование средства измерения, выполняемое метрологическим органом для определения метрологических характеристик этого средства измерения, и выдача документа с указанием полученных данных.

Метрологическими характеристиками средств измерений называются такие их технические характеристики, которые влияют на результаты и точность измерений. Существуют две группы метрологических характеристик: градуировочные характеристики, определяющие соотношение между сигналами на входе и выходе средства измерения в статическом режиме; динамические характеристики, отражающие инерционные свойства средств измерений при воздействии на них меняющихся во времени величин.

На метрологические характеристики средств измерений установлены нормы, которые приводятся в эксплуатационной документации (паспорте, инструкции, техническом описании). Обычно метрологические характеристики нормируются раздельно для нормальных и рабочих условий применения средств измерений. Нормальными являются такие условия, при которых изменением метрологических характеристик под воздействием влияющих величин принято пренебрегать.

Полевой курвиметр КП – 203 предназначен для измерения расстояний и разбивки в полевых условиях обследуемых участков. Курвиметр (в соответствии с рисунком 3) представляет собой колесо 1 с длиной окружности равным один метр, установленное в вилке 2 и соединенное посредством передаточного механизма 3 со счетчиком 4. К вилке 2 прикреплена штанга 5, оканчивающаяся рукояткой 6. Счетчик 4 имеет пять разрядов, что позволяет отсчитывать длины от 0,1 до 10000 метров.

Определение величины погрешностей прибора при проведении измерений выполняют следующим образом: на ровном покрытии укладывают образцовую мерную ленту длиной 20 метров; устанавливают курвиметр на отметку, соответствующую нулевому показанию ленты; с помощью рычага сброса показаний на счетчике устанавливают нулевые значения; измеряют расстояние, воспроизводимое образцовой мерной лентой 5 раз, прокатывая курвиметр вдоль ленты в прямом и обратном направлениях.

Порядок решения задачи:

1. Определим среднее арифметическое значение результатов измерений по формуле:

L_ср =30,3+31,1+30+31,9+29,6/5=30,58 м.

2. Определим систематическую составляющую погрешность курвиметра по формуле:

δ_с = L_ср - L_н

где L_н нормативное значение длины ,м.

δ_с = 30,58 -31= -0,42

3. Определим среднее квадратическое отклонение результатов измерений по формуле:

G = ± √ = √ 0,28+ 0,52²+0,58²+1,32²+0,98²=0,92

Где n – количество измерений, равное 5

L₁ – L_ср = 30,3 - 30,58 = -0,28

L₂ – L_ср = 31,1 – 30,58 = 0,52

L₃ – L_ср = 30 -30,58 = -0,58

L₄ – L_ср = 31,9 – 30,58 = 1,32

L₅ – L_ср = 29,6 - 30,58 = -0,98

4. Определим случайную составляющую погрешность прибора по формуле:

δ⁰ = ± t * G = ±2,78*0,92=2,56

Где t – коэффициент Студента, равный 2,78 при количестве измерений равное 5 и доверительной вероятности 0,95

5. Определим основную погрешность прибора по формуле:

δ₀ = δ_с + δ⁰ = -0,42+ 2,56= 2,14

6. Определим основную погрешность прибора по формуле:

γ = = 2,14/31,9 = 0,06 *100 % = 6%

где L_П – верхний предел измерений по шкале прибора, м.

Погрешность полевого курвиметра КП – 203 согласно техническим характеристикам составляет 0,2 м на 100 м известного расстояния. Поэтому при проведении метрологической аттестации прибора предел допустимой основной приведенной погрешности не должен превышать ± 2 %. В противном случае проверяемый прибор бракуется. 6% > 2% - прибор не исправен.