7 Расчет метрологической оценки результата косвенного измерения

Основные теоретические сведения

Целью любых измерений является получение результата измерения, то есть значения физической величины, найденного путем ее измерения. Однако на практике не удается получить значение физической величины, которое бы идеальным образом отражало ее истинное значение. В связи с этим возникает проблема определения того ,насколько результат измерения отклоняется от истинного значения измеряемой величины, то есть проблема определения погрешности измерения. На важность задачи метрологической оценки результатов измерений указывает тот факт, что этот вопрос выделен в специальный раздел метрологии.

При этом определяются следующие погрешности:

Средняя арифметическая погрешность единичного измерения в ряду измерений – определяется как среднее арифметическое значение из абсолютных значений i-ых погрешностей, присущих ряду измерений.

Средняя квадратическая погрешность единичного измерения в ряду из n измерений – это обобщенная характеристика рассеяния результатов, полученных в ряду независимых измерений одной и той же величины, вследствие влияния случайных погрешностей.

Погрешность определения средней квадратической погрешности – оценивается на практике при ограниченном числе измерений.

Средняя квадратическая погрешность результата измерения.

Средняя квадратическая погрешность результата косвенных измерений – величина, являющаяся функцией нескольких переменных.

Доверительный интервал погрешности результата измерений – это интервал, в который попадает измеряемая величина Х с заданной вероятностью Р.

Исходные данные для расчета

I U R
№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U, В	381	382	385	-	389	390	395	397	399	-
R, Ом	116	117	118	120	121	130	130,5	131	134	-

Расчет метрологической оценки результата косвенного измерения

Выполнение метрологической оценки результата косвенного измерения действительной постоянной прибора измеряющего электрический ток:

где U – напряжение;

R – сопротивление.

Определяем среднюю арифметическую погрешность единичного измерения в каждом ряду измерений:

для U:

- среднее арифметическое из n значений величины :

(7.1)

(В)

- средняя арифметическая погрешность единичного измерения в ряду

измерений – r_U:

(7.2)

(В)

Аналогично определяем для R:

(Ом)

(Ом)

Определяем среднюю квадратическую погрешность единичного измерения в ряду измерений:

для U:

(7.3)

(В)

Аналогично определяем для R:

( Ом)

Выполняем проверку соотношения между r и S в каждом ряду:

(7.4)

для U:

для R:

Вывод: так как n = 9 < 18, то и выполнение этих условий приблизительно.

Определяем погрешность определения средней квадратической погрешности:

для U:

(7.5)

(В)

для R:

(Ом)

Следовательно, значение лежит в диапазоне от 32,84 (43,78-10,94=32,84) до 54,72 (43,78+10,94=54,72) и можно записать: В (находим среднее и округляем до целого).

Аналогично лежит в диапазоне от 5,33 до 8,87 и можно записать Ом.

Записываем окончательные результаты рядов измерений.

для U:

для R: .

Определяем среднюю квадратическкую погрешность результата измерения:

для U:

В

для R:

Ом

Определяем среднюю квадратическкую погрешность результата косвенного измерения I:

Так как , то I=f(U,R). Тогда:

(7.6)

Находим производные:

Находим квадраты производных:

Тогда (А)

Вычисляем границы доверительного интервала погрешности результата измерения:

, где t_S =2,31 так как n =9, P =0,95

.

Тогда, согласно правилу записи результатов измерения:

,

где (А).

(А) при Р =0,95, n =9.

И доверительный интервал результата измерения с вероятностью 0,95 будет равен (2,5; 3,08).

Таблица 1 – Параметры шлицевых соединений с прямобочным профилем зубьев

z  d  D  b, мм (z – число зубьев)	d1, мм	a, мм		с, мм		r, мм, не более
	не менее
Легкая серия
6  23  26  6	22,1	3,54		0,3		0,2
6  26  30  6	24,6	3,85		0,3		0,2
6  28  32  7	26,7	4,03		0,3		0,2

Таблица 2 –посадки шлицевых соединений с прямобочным профилем зуба

Чертеж сопряжения
Центрирующий элемент	Центрирование по D			Центрирование по d			Центрирование по b
Посадки	По d	По D	По b	По d	По D	По b	По d	По D	По b
Подвижное соединение	-						-
Примечания. 1. Посадки, заключенные в рамку, являются предпочтительными.

Заключение

В ходе выполнения данной курсовой работы, была проанализирована справочная, нормативно-техническая документация, определяющая порядок и устанавливающая требования к нормированию показателей качества деталей машин, как основы качественной работы всего механизма в целом.

Были рассчитаны параметры посадок с зазором и переходной, выбрана и рассчитана посадка с натягом, выполнен выбор и расчет посадок колец подшипников качения, шпоночного, шлицевого, и метрологической оценки результата косвенного измерения.