Тема 1.2 Погрешности измерений и их оценка
Студент должен знать:
виды погрешностей измерения и их выражение;
понятие класса точности прибора;
основные сведения о метрологических характеристиках средств измерения.
уметь:
решать задачи на определение погрешности результатов измерений.
Общие сведения о точности измерений. Погрешности измерений и их выражение. Поправки к показаниям приборов.
Допустимая погрешность измерения и класс точности прибора.
Основные сведения о метрологических характеристиках средств измерения. Общие сведения о динамических характеристиках средств измерений.
Автоматизация измерений. Приборы формирования стандартных измерительных сигналов. Влияние измерительных приборов на точность измерения.
Методические указания
При изучении данной необходимо ознакомиться с понятием погрешности и ее основными видами, способы выражения погрешностей, причины появления погрешностей, способы поверки средств измерения.
Погрешность – отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
Классификация погрешностей
Поверка – сравнение показаний рабочего средства измерения с показаниями более точного средства измерения, имеющего погрешность измерения в несколько раз меньше погрешности поверяемого средства измерения.
Студент должен знать основные метрологические характеристики средств измерения: точность, чувствительность, быстродействие, надежность работы; описание приборов формирования стандартных измерительных сигналов.
При изучении видов погрешностей студент должен ознакомиться со способами их вычисления, и научиться решать задачи на определение погрешностей результатов измерений.
Литература: [1], стр. 33-41; [2], стр. 18-32, 44-60; [3], стр. 6-15.
Вопросы для самоконтроля:
Дайте определение всем видам погрешностей, представленных в классификации.
Дайте определение точности, чувствительности, быстродействию надежности работы средства измерения.
Опишите принцип работы потенциометрического преобразователя.
Приведите примеры влияния средств измерения на точность результата измерения.
Перечислите и охарактеризуйте виды поверки.
Раздел 2 Измерения теплотехнических величин
Тема 2.1 Измерение температуры
Студент должен знать:
температурные шкалы и методы измерения температуры;
классификацию приборов для измерения температуры;
принцип действия датчиков и вторичных приборов для измерения температуры;
устройство и методы температурной компенсации холодного спая термоэлектрического преобразователя.
Общие сведения о температуре и температурных шкалах. Классификация приборов, устройство и принцип действия приборов для измерения температуры. Вторичные приборы, применяемые с термоэлектрическими преобразователями, их типы и принцип действия.
Измерение температуры тел по их излучению. Общие понятия и законы теплового излучения нагретых тел. Пирометры излучения, их типы, достоинства и недостатки.
Методические указания
Изучая эту тему, студент должен уяснить значение контроля температуры, ознакомиться с температурными шкалами.
Температура – величина, характеризующая степень нагрева тела.
Также температуру можно определить как тепловое состояние кинетической энергии поступательного движения молекул данного тела. Следовательно, и температура, характеризующая тепловое состояние физического объекта, является статической величиной, поэтому ее измерение имеет смысл только в телах, состоящих из достаточно большого числа молекул.
Разный уровень температур двух тел, находящихся в контакте, определяется направлением теплопередачи: тело с более высокой температурой отдает свою внутреннюю энергию телу с более низкой температурой до тех пор, пока их температуры не сравняются. Таким образом, температура тела – параметр состояния, который определяет направление передачи тепловой энергии. Измерить температуру непосредственно, как плотность или линейные размеры, невозможно, поэтому температуру определяют косвенно, по изменению физических свойств различных тел, получивших название термометрических. К ним относятся: объемное (тепловое) расширение; изменение электрической проводимости, возникновение электродвижущей силы; изменение давления в замкнутом объеме; интенсивность излучения. В основу устройства приборов для измерения температуры положены различные термометрические свойства веществ.
Для определение изменяющегося уровня теплового состояния необходимо иметь непрерывный ряд значений выбранного свойства термометрического вещества, то есть температурную шкалу, под которой понимается непрерывная совокупность чисел, линейно связанных с числовыми значениями данного достаточно точно измеряемого физического свойства, являющегося однозначной и монотонной функцией температуры. Совокупность чисел (температурный интервал) разбивается на различное количество одинаковых частей – градусов, количество которых зависит от вида температурной шкалы.
Также при рассмотрении данной темы студент должен изучить методы измерения температуры и принципы работы приборов, реализующих эти методы.
Литература: [1], стр. 49-234; [2], стр. 61-110; [3], стр. 16-81.
Вопросы для самоконтроля:
Приведите классификацию приборов для измерения температуры по термометрическим свойствам.
Перечислите виды температурных шкал.
Опишите способ получения температурной шкалы.
Какая температурная шкала используется в промышленности в настоящее время.
Приведите типы манометрических термометров.