Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4510

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
1.09 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

Метрологические средства обеспечения производства

Методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению

35.03.02 - «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств»

Воронеж 2016

УДК 653.7.658.562

Бухтояров, Л.Д Метрологические средства обеспечения производства [Электронный ресурс]: Методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки

35.03.02- «Технология лесозаготовительных и

деревоперерабатывающих производств»

/ Л.Д. Бухтояров:

ВГЛТУ. – Воронеж, 2016 – 49 с.

 

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ»

Рецензент: заведующий кафедрой электротехники и автоматики Воронежский ГАУ д-р техн. наук, проф. Д.Н. Афоничев

Введение

Методические указания к выполнению практических занятий разработаны в соответствии с рабочей программой дисциплины «Метрологические средства обеспечения производства» по направлению подготовки 35.03.02 - «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств».

В методических указаниях рассматриваются вопросы, касающиеся измерения и контроля геометрических параметров деталей, выбор методики измерений, устройств и настройки средств измерений. Приведена методика обработки результатов измерений. Рассмотрен процесс составления заявки на сертификацию и оформление сертификата.

2

3

Практическое занятие1 №

ВЫБОР СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ СВОБОДНЫХ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

 

 

Техническиесредства , используемые приизмерениях

имеющие

 

нормированныеметрологическиехарактеристики, называютсясредства-

.

ми измерения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Измерительные средства в зависимости от измеряемых размеров

 

и допускаемых погрешностей измерения рекомендуется выбирать

 

по табл. 1–4. Допускается использоватьболее точные средства измере-

 

ниякроме,

указанных в табл. 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица1

 

Универсальныесредстваизмеренияразмеровснеуказаннымидопусками

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обозна-

Наименование-

измери

 

Цена

Диапазон

Условие измерения

 

 

чения

тельного средства и

 

деле-

измере-

Класс

Температур-

 

 

 

для

способегоприменения

 

ния,

ния, мм

концевых

ный режим

 

 

 

табл.

 

 

 

 

мм

 

мердли-

 

 

 

 

 

2–4

 

 

 

 

 

 

ны

 

 

 

 

 

1

Линейки измеритель-

 

1,0

0–500

 

 

 

 

 

ные металлические.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ427–75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Штангенциркули.

 

0,1

0–630

 

 

 

 

 

ГОСТ166–80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Штангенциркули.

 

0,05

0–250

 

 

 

 

 

ГОСТ166–80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Микрометры.

 

 

0,01

0–500

 

 

 

 

 

ГОСТ6507–78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Индикаторныенутро-

 

0,01

6–100

4

 

5

 

 

 

 

мерыГОСТ.

868–82

 

 

100–500

4

 

3

 

 

 

6

Штангенглубиномеры.

 

0,05

0–400

 

 

 

 

 

ГОСТ162–80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Глубиномерымикро-

 

0,01

0–150

 

5

 

 

 

 

метрические.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ7470–78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Глубиномерыиндика-

 

0,01

0–100

 

5

 

 

 

 

торные. ГОСТ 7661–67

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

Втабл. 2–4 на пересечении вертикальной колонки (квалитет)

игоризонтальной строки (номинальные размеры) находится поле, в котором в виде дроби указан в числителе предел допускаемой погрешности измерения в микрометрах (мкм), а в знаменателе – условные обозначения измерительных средств из табл. 1.

Таблица2

Выборуниверсальныхсредствдляизмерениянаружныхразмеров

Номинальные

Квалитет 12

 

Квалитеты 13,

Квалитеты 15,

Квалитет 17

размеры, мм

 

 

 

 

 

14

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

Свыше 1–3

 

50

 

 

100

 

 

150

 

 

150

 

»

3–6

 

4

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

50

 

 

100

 

 

200

 

 

500

 

 

 

 

4

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

1; 2

 

»

6–30

100

 

200

 

 

300

 

 

500

 

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

1; 2

 

»

30–120

150

250

 

 

400

 

 

800

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

1; 2

 

 

1; 2

 

»

120–315

200

300

 

 

600

 

 

1000

 

 

2; 4

 

2; 4

 

 

1; 2; 4

 

1; 2; 4

»

315–500

300

 

500

 

 

1000

 

1500

 

 

2; 4

 

1; 2; 4

 

1; 2; 4

1; 2; 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица3

Выборуниверсальныхсредствдляизмерениявнутреннихразмеров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальные

Квалитет 12

 

Квалитеты 13,

Квалитеты 15,

Квалитет 17

размеры, мм

 

 

 

 

 

 

14

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

Свыше 1–3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

»

3–6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

»

6–30

100

 

200

 

 

300

 

 

500

 

 

 

 

5

 

 

 

2

 

 

2

 

 

1; 2

 

»

30–120

150

 

250

 

 

400

 

 

800

 

 

 

 

3

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

1; 2

 

»

120–315

200

 

300

 

 

 

600

 

 

1000

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

1; 2

 

 

 

1; 2

 

»

315–500

300

 

 

500

 

 

1000

 

 

1500

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1; 2

 

 

1; 2

 

 

1; 2

 

Примечание. Точностьизмерениявнутреннихразмеровот1 до6 ммобеспечиваетсятехнологическиразмерамирежущегоинструмента. Контрольвслучаенеобходимостиможнопроводитькалибрамиилиспециальнымиизмерительнымисредствами.

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица4

 

Выборуниверсальныхсредствдляизмеренияглубиниуступов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальные

Квалитет 12

Квалитеты 13,

Квалитеты 15,

Квалитет 17

 

размеры, мм

 

 

 

 

14

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

Свыше 1–3

 

50

 

100

 

150

 

 

150

 

 

 

 

 

7; 8

 

6

 

 

2; 6

 

 

 

2; 6

 

 

 

»

3–6

 

50

 

100

 

200

 

500

 

 

 

 

 

7; 8

 

 

6

 

2; 6

 

 

1; 2

 

 

 

»

6–30

100

 

200

300

 

500

 

 

 

 

 

 

 

6

 

2; 6

 

2; 6

 

 

1; 2

 

 

 

»

30–120

150

 

250

 

400

 

800

 

 

 

 

2; 6

 

2; 6

 

2; 6

 

 

1; 2

 

 

 

»

120–315

 

200

300

600

 

1000

 

»

315–500

 

6

 

 

6

 

1

 

 

1

 

 

 

300

500

 

1000

1500

 

 

 

 

 

6

 

 

1

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

Пример

Выбрать средство измерения для контроля длины изделия для из-

110

мерения наружного размера 13 , где в виде дроби указан в числителе размер измеряемого изделия в мм, а в знаменателе – квалитет.

Решение

По табл. 2 определяем в поле на пересечении номинального размера и квалитета предел допускаемой погрешности измерения в микрометрах (мкм), указанный в числителе, и средство измерения – в знаменателе. Предел допускаемой погрешности измерения равняется 250 мкм, и средство измерения, определяемое по табл. 1, – штангенциркули по ГОСТ166–80 с ценой деления 0,1 мми диапазономизмерения для наружных размеров 0–630 мм.

Задание

Выбрать средство измерения для контроля размеров изделия, используя данные табл. 5, где в виде дроби указан в числителе размер измеряемого изделия, мм, а в знаменателе – квалитет.

 

Выборсредствизмерений

 

 

Таблица5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

Наружный

Внутренний

Размер глубин

 

размер

размер

и уступов

1

111

 

 

433

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

17

 

 

17

 

2

23

 

 

 

282

 

 

 

4,9

 

 

12

 

 

16

 

 

15

 

3

5

 

 

35

 

 

1,8

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

14

 

4

1,3

 

 

12

 

 

2,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

12

 

 

12

 

5

3,7

 

 

14

 

 

5,4

 

 

 

17

 

 

14

 

 

 

13

 

6

19

 

 

84

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

15

 

 

16

 

7

49

 

 

144

 

 

61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

17

 

 

17

 

8

134

 

 

367

 

 

302

 

 

 

12

 

 

 

16

 

 

 

15

 

9

 

373

 

138

 

 

369

 

 

 

14

 

 

 

13

 

 

 

14

 

10

227

 

 

87

 

 

 

218

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

12

 

11

102

 

 

17

 

 

42

 

 

17

 

 

15

 

 

13

 

12

 

9,4

 

 

 

86

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

17

 

 

16

 

13

4,2

 

 

291

 

 

3,7

 

 

13

 

 

16

 

 

17

 

14

1,6

 

 

467

 

 

2,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

14

 

 

17

 

15

2,1

 

 

308

 

 

5,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

12

 

 

15

 

16

5,8

 

 

92

 

 

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

13

 

 

14

 

17

13

 

 

27,5

 

66

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

17

 

 

15

 

 

 

6

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончаниетабл. 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

Наружный

Внутренний

 

Размер глубин

 

размер

размер

 

и уступов

18

 

64

 

 

 

13

 

 

 

237

 

 

16

 

 

17

 

 

13

 

 

19

198

 

 

183

 

 

417

 

 

 

13

 

 

 

17

 

 

 

16

 

 

20

 

397

 

457

 

 

343

 

 

12

 

 

16

 

 

17

 

 

21

 

211

172

 

 

121

 

 

 

12

 

 

 

14

 

 

 

15

 

 

22

93

 

 

49

 

 

73

 

 

 

14

 

 

12

 

 

14

 

 

23

 

23

 

 

 

16

 

 

15

 

 

 

15

 

 

13

 

 

12

 

 

24

 

5,9

 

 

 

53

 

 

 

4,7

 

 

17

 

 

15

 

 

13

 

 

25

 

2,3

 

 

134

 

 

1,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

17

 

 

16

 

 

26

4,1

 

 

 

8

 

 

3,2

 

 

16

 

 

17

 

 

17

 

 

27

 

12

 

 

 

31

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

16

 

 

15

 

 

28

46

 

 

195

 

 

37

 

 

 

12

 

 

14

 

 

14

 

 

29

142

 

 

391

 

278

 

 

14

 

 

12

 

 

12

 

 

30

 

327

 

 

14

 

 

 

407

 

 

16

 

 

13

 

 

13

 

 

31

264

 

247

 

 

 

2

 

 

 

17

 

 

15

 

 

12

 

 

32

 

81

 

 

 

42

 

 

 

4

 

 

 

15

 

 

17

 

 

14

 

 

33

 

9,1

 

 

 

324

 

 

12

 

 

 

13

 

 

 

14

 

 

16

 

 

34

 

3,3

 

 

 

201

 

98

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

12

 

 

17

 

 

35

 

2,7

 

 

71

 

 

 

204

 

 

14

 

 

15

 

 

16

 

 

Практическое занятие № 2

ВЫБОР СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

Расчет погрешности при выборе методов и средств измерений выполняют в соответствии с требованиями ГОСТ 26433.0–85.

Методы и средства измерений принимаем в соответствии с характером объекта и измеряемых параметров из условия

Gx¦мет d Gxмет,

где Gx¦мет – расчетная суммарная погрешность принимаемого метода

и средства измерения; Γxмет – предельная погрешность измерения. Вычисляемрасчетнуюпогрешностьизмеренияпооднойизформул:

 

r

2

2

§

u

 

 

·2

 

 

Gx¦мет

 

¨

 

 

 

 

¸

 

 

¦K pGxp

¨

¦KqTxq ¸

 

 

 

p 1

 

 

©q

 

1

 

¹

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

2

 

2

 

§

u

·2

 

Gx¦мет 2,5Vx¦мет

2,5

 

 

 

xp

¨

 

¸

,

 

¦K pV

 

¨

¦KqVxq ¸

 

 

 

p 1

 

 

 

 

©q 1

¹

 

где Gxp – случайные составляющие погрешности; Txq – систематичес-

кие составляющие погрешности; ςxp – средние квадратические слу-

чайные составляющие погрешности; ςxq – средние квадратические

систематические составляющие погрешности; p

1, 2 r – число слу-

чайных составляющих погрешностей; q 1, 2

u – число системати-

ческих составляющих погрешностей; K p , Kq – коэффициенты, учиты-

вающие характер зависимости между суммарной и каждой из составляющих погрешностей измерения.

При расчете по указанным формулам принимаем, что составляющие погрешности независимы между собой или слабо коррелированы.

8

9

Предельную погрешность Γхмет определяем из условия

Gx¦мет d K 'х,

гдегеометрическогох – допуск измеряемого параметра , установленный нормативно-технической документацией на объект измерения; K – коэффициентзависящий, от цели измерений и характера объекта.

Для измерений, выполняемых в процессе и при контроле точности изготовления и установки элементов, а также при контроле точности разбивочных работ принимаемДляK = 0,2. измерений, выполняемых в процессе производства разбивочных работ, K = 0,4.

Действительная погрешность Gxs мет выполненных измерений не

должна превышать ее предельного значения.

Дляслучаев, когда процессизмерениясостоит избольшогочисла

отдельных операций, наоснове принципа

равных влияний определяем

среднее значение составляющих погрешностей Γxp,q по формуле

Gxp,q

Gx∑мет

,

r u2

 

 

где r – числослучайныхсоставляющих погрешностей; u – числосистематических составляющих. погрешностей

Выделяем те составляющие погрешности, которые легко могут быть уменьшены, увеличивая соответственно значениятех составляющих погрешностей, которые трудно обеспечить имеющимися методами и средствами.

Проверяем соблюдение условия, и в случае несоблюдения этого условия назначаем более точные средства или принимаем другой метод измерения.

Пример

Выбрать средство измерения для контроля,длины изделия

L = (3600 ± 2,0) мм ('х = 4 ммГОСТ,

21779–82).

Решение

 

1. Определяем предельную погрешность измерения Gxмет:

Gxмет K 'х = 0,2 4,0 = 0,8 мм.

2. Для выполнения измерений применяем, например, 10-метро- вую металлическую3рулетку го класса точности ЗПК3-10АУТ/10

ГОСТ 7502–80.

3. В суммарную погрешность измерения длиныизделия рулеткой входят составляющие погрешности: Tx1 – поверки рулетки; Tx2 – от погрешности измерения температуры окружающей среды; Tx3

от колебания силы натяжения рулетки; Τx4 – снятия отсчетов по шкале рулетки на левом и правом краях изделия.

Определяем значения. этих погрешностей

3.1. Погрешность Τx1 поверки рулетки в соответствии с ГОСТ 8.301–78 принимаем равной 0,2 мм.

3.2. Погрешность Τx2 от изменения температуры окружающей

среды термометром сценой деления 1 °С (погрешностьизмерениярав на 0,5 °С) составляет

Τx2 L t = 3600 12,5 10–6 0,5 | 0,22 мм.

3.3. Погрешность Τx3 от колебания силы натяжения рулетки со-

ставляет

 

 

 

 

 

 

 

Tx3

L'P

3600 10

= 0,09

0,1 мм,

 

 

 

|

105

 

FE

 

 

2 2

 

 

 

гдеН'P = 10 – погрешность натяжения рулетки вручную; F = 2 мм2

площадь поперечногорулеткисечения

 

 

; E = 2 105 –Н/мм модуль-

упру

гости материала рулетки.

 

 

 

 

 

3.4. Экспериментально установлено, что погрешность снятия от-

счета по шкале рулетки не превышаетмм 0,3

, при этом погрешность

Gx4 снятия отсчетов на левом и правом краях изделия составит

 

 

Tx4

0,3

2 | 0,4 мм.

 

 

4. Определяем расчетную суммарную погрешность измерения по формуле, учитывая, что Τсистематическаяx1 – погрешность, а Gx2, :Gx3 и Gx4 – случайные

Gx

¦мет

Gx2

Gx2

Gx2

Tx2

0,26 | 0,5 мм

.

 

2

3

4

1

 

10

11

5. Данные метод и средство измерения могут быть приняты для выполнения измерений, так как расчетная суммарная погрешность из-

мерения Γx¦мет = 0,5 мм меньше предельной Γxмет = 0,8 мм, что соот- ветствует требованию.

Задание

По вышеописанному алгоритму произвестивыбор средства измерения, с учетом погрешности используя данные в табл. 6.

 

 

 

Исходныеданные

 

 

Таблица6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

L, мм

x, мм

 

 

t, °С

P, H

Fмм, 2

Е,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н/мм

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3150ρ2,0

4

12,5 10–6

0,2

7

2

2 105

2

6000ρ4,0

8

12,5 10–6

0,5

12

1,6

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4000ρ6,0

12

12,5 10–6

1,0

10

3

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

4

2800ρ1,0

2

12,5 10–6

0,7

9

2,5

2 105

5

4500ρ3,0

6

12,5 10–6

0,3

11

1

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

6

6700ρ5,0

10

12,5 10–6

2,0

8

2

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

7

3150ρ4,0

8

12,5 10–6

0,4

12

1,6

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

8

6000ρ6,0

12

12,5 10–6

1,5

10

3

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

9

4000ρ1,0

2

12,5 10–6

0,7

9

2

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

2800

ρ

6

 

–6

0,3

11

1,6

 

5

 

3,0

 

12,5 10

 

 

 

2 10

 

11

4500ρ2,0

4

12,5 10–6

2,0

7

3

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

12

3150ρ4,0

8

12,5 10–6

0,4

12

2,5

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

13

6700ρ6,0

12

12,5 10–6

1,5

8

1

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

3150

ρ

2

 

–6

0,2

12

2

 

5

 

1,0

 

12,5 10

 

 

 

2 10

 

15

4000ρ3,0

6

12,5 10–6

0,5

10

1,6

2 105

16

2800ρ5,0

10

12,5 10–6

1,0

9

3

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончаниетабл. 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

L, мм

x, мм

 

 

t, °С

P, H

 

F, мм2

Е,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н/мм

 

17

6700ρ4,0

8

 

12,5

10–6

0,7

11

 

2

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

4500ρ6,0

12

12,5

10–6

0,3

7

 

1,6

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

4000ρ1,0

2

 

12,5

10–6

2,0

12

 

3

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

ρ

6

 

12,5

–6

0,4

7

 

2,5

 

5

 

 

6000

3,0

 

 

10

 

 

 

 

2 10

 

 

21

6700ρ2,0

4

 

12,5

10–6

1,5

12

 

1

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

4000ρ4,0

8

 

12,5

10–6

0,7

10

 

2

2 105

 

22

4000ρ4,0

8

 

12,5

10–6

0,7

10

 

2

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

ρ

12

12,5

–6

0,3

9

 

1,6

 

5

 

 

3150

6,0

 

 

10

 

 

 

 

2 10

 

 

24

6700ρ1,0

2

 

12,5

10–6

2,0

11

 

3

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

4000ρ3,0

6

 

12,5

10–6

0,4

8

 

2

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

6000ρ5,0

10

12,5

10–6

1,5

12

 

1,6

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

2800ρ4,0

8

 

12,5

10–6

0,3

10

 

3

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

4500ρ6,0

12

12,5

10–6

2,0

9

 

2,5

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

6700ρ1,0

2

 

12,5

10–6

0,4

11

 

1

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

ρ

6

 

12,5

–6

1,5

12

 

2

 

5

 

 

6700

3,0

 

 

10

 

 

 

 

2 10

 

 

31

2800ρ2,0

4

 

12,5

10–6

0,7

7

 

1,6

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

4000ρ4,0

8

 

12,5

10–6

0,3

12

 

3

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

6000ρ1,0

2

 

12,5

10–6

2,0

10

 

3

2 105

 

34

4500ρ3,0

6

 

12,5

10–6

0,7

9

 

2,5

2 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

3150ρ1,0

2

 

12,5

10–6

0,3

9

 

1,6

2 105

 

12

13

 

 

Практическое занятие3 №

 

 

 

где Sx мет – среднееквадратическое

отклонение; измерения

t – коэффи-

 

ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ПРОИЗВЕДЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

циент (принимают по табл. 7).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значениякоэффициентаt

 

 

 

1. Оценка точности измерений производится:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до начала измерений путем обработки результатов специально

 

Доверительные вероятности

 

 

 

 

 

 

Значения t при М, равном

 

 

выполненных;

наблюдений

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

10

8

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

0,95

 

2

 

 

2,3

2,4

 

2,6

 

 

после окончания измерений путем обработки результатов наблю-

 

 

 

 

 

 

 

 

0,99

 

2,5

 

 

3,2

3,5

 

4,0

 

,

дений выполненных в процессе этих измерений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее квадратическое отклонение (СКО) измеренияпри много

 

2. Для оценки точности измерений используются многократные

 

 

наблюдения параметра в одном из установленных сечений (мест) или

кратных наблюдениях параметра определяется по формуле

 

 

 

 

двойныенаблюденияпараметравразныхсечениях(местах) одногоили

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

нескольких объектов измерений.

 

 

 

 

 

 

Sx мет

 

 

ƒ x j x

2

 

,

 

 

 

 

 

Общее число наблюдений М, необходимое для оценки точности

 

 

 

j

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

результата измерений, составляет:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m M 1

 

 

 

 

 

 

 

для предварительной оценки – 20;

 

 

 

 

где x j – результат наблюдения;

 

x – результат измерения, полученный

 

для оценки точности выполненных измерений – не менее 6.

 

 

по многократным наблюдениям параметра);

(среднее арифметическое

 

Для уменьшения влияния систематических погрешностей на ре-

 

зультат измерения наблюдения производятся в прямом и обратном на-

М – число равноточных результатов наблюдений, выполняемых для

 

правлениях, на разных участках шкалы отсчетного,

устройства

меняя

предварительной оценки; m – число наблюдений параметра, выполняе-

 

установку настройкуприбора и соблюдая другиеприемы , указанные

мых при контроле в данном сечении (месте).

 

 

 

 

 

 

винструкции

по эксплуатации на средстваизмеренияПри.

этомдолж -

 

Если при измерениях используются средства и методы, для кото-

 

ны быть соблюдены условия равноточности(

наблюдений

выполнение

рых из специально выполненных ранее измерений или из эксплуатаци-

 

наблюдений одним наблюдателемтем,

жеметодом , спомощью

одного

онной документации установлено среднее квадратическое отклонение

 

и того же прибора и в одинаковых условиях).

 

 

 

наблюдения Sмет, то действительная погрешность измерения опреде-

 

Перед началом наблюдений средства измерений следует-

выдер

ляется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

живать на месте измерений до выравнивания температур этих средств

 

 

 

 

 

 

t Sмет .

 

 

 

 

 

 

 

 

и окружающей среды.

 

 

 

 

 

 

Γxs мет

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Оценка точности измерений производится путем определения

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

действительной погрешности измерения Γxs мет и сравнения ее с пре-

 

5. Действительная погрешность результата измерения при двой-

 

дельной погрешностью Γxмет.

 

 

 

 

 

ных наблюдениях параметра в одном из установленных сечений (мес-

 

В случаях, когда нормирована относительная погрешность изме-

тах) оценивается по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рения, определяется действительная относительная погрешность.

 

Γxs мет

 

Τxm мет

 

tSx мет,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Действительная погрешностьизмерения при многократныхна -

 

 

 

 

 

 

 

 

где Τxm мет – абсолютноезначениеостаточнойсистематическойпогреш-

 

блюдениях определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

Γxs мет

tSx мет,

 

 

 

,

ности численноезначениекоторойопределеноизобработкирядадвой-

 

 

 

 

 

 

ных наблюдений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

15

Пример

Произвести предварительную оценку точности измерений длинномером длины изделий при контроле точности их изготовления.

Решение

Измерениедлиныкаждогоизделиявпроцессеконтролябудетпроизводиться при числе наблюдений m = 2.

Выполняем многократные наблюдения длины одного изделия при числе наблюдений М = 10. Для уменьшения влияния систематической погрешности первые пять наблюдений выполняем в одном направлении, каждыйраз со сдвигом шкалы рулетки на 70–,90 мм а вторые пять наблюдений – в другом направлении с тем же сдвигом шкалы.

Результаты наблюдений и последовательность их обработки приведены втабл . 8 (приведены результаты 10 наблюдений, т. е. М = 10).

 

 

Обработкаисходныхданных

 

Таблица8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номера

Отсчеты по

Размеры

 

xj x0 2

 

x x j 2

на-

длинномеру

полученные

x j x0

x xj

блюде-

Левая

Правая

в результате

 

 

 

 

ний

грань

грань

наблюдений

 

 

 

 

 

Прямо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

3205

3205

5

25

0

0

2

7

3216

3209

9

81

–4

16

3

14

3219

3205

5

25

0

0

4

21

3221

3200

0

0

5

25

5

29

3232

3203

3

9

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обратно

 

 

 

 

 

6

36

3244

3208

8

64

–3

9

 

 

 

 

 

 

 

 

7

43

3245

3202

2

4

3

9

8

50

3257

3207

7

49

–2

4

9

57

3265

3208

8

64

–3

9

 

 

 

 

 

 

 

 

10

64

3269

3205

5

25

0

0

 

 

 

 

¦52

¦346

ƒ 2

¦76

1. Определяемсреднееарифметическоеизрезультатовизмерений:

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¦(xi

x0 )

3200 52

 

 

 

 

 

x

 

x

 

i

1

 

 

 

 

3205,2 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

n

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем x = 3205,0 ммсошибкойокругления=а– 0,2 мм; х0

наименьший результат,

из всех наблюдений х0 = 3200 мм.

 

2. Контроль правильности вычислений:

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¦ x x j

a M

0,2 10

 

2 мм;

 

 

 

 

 

j

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

2

 

 

 

M

M

 

 

 

 

¦ x j x0

346 52

2

 

 

 

 

 

j 1

 

 

¦ x x j 2

¦

x j

x0 2

 

75,6 мм.

 

M

 

j 1

j 1

 

 

 

 

10

 

3. Среднее квадратическое отклонение результата измерений находим по формуле

 

M

 

 

 

 

 

¦ x j x 2

 

76

 

 

Sx мет

j 1

 

2,0 мм.

m M 1

2 10 1

 

 

4. Действительная погрешность измерения будет составлять

Γxs мет tSx мет 2,5 2,0 5,0 мм.

5. Предельную погрешность измерения находим по формуле

Gxмет K 'х.

При допуске на длину 16,5 мм по 16 квалитету

Gxмет 0,2 16,5 3,3 мм.

16

17

6. Проверяем соблюдение условия Gx¦мет d Gxмет, которое не вы-

полняется. мм, так как 5,0 > 3,3 Действительная погрешность измерения не соответствует требуе-

быть мойдолжны, приняты другие средстваизмерений или увеличено количество наблюдений т. Принимаем т = 5, тогда

Sx мет

76

 

1,29 мм,

5 10 1

 

 

 

Gxs мет

2,5 1,29 3,2 мм.

В этом случае условие выполняетсятак,

как 3,2 мм < 3,3 мм.

Задание

По вышеописанному алгоритмупроизвести оценкуточности произведенных измерений, заполнить таблицу, используя данные табл. 9.

 

 

 

Исходныеданные

 

Таблица9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номера

Отсчеты по

Размеры

 

 

 

 

на-

длинномеру

полученные

xj x0

x j x0 2

x xj

x x j 2

блюде-

Левая

Правая

в результате

 

 

 

 

ний

грань

грань

наблюдений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прямо

 

 

 

 

 

1

0

6175

 

 

 

 

 

2

6

6186

 

 

 

 

 

3

14

6189

 

 

 

 

 

4

21

6191

 

 

 

 

 

5

28

6202

 

 

 

 

 

6

36

6214

 

 

 

 

 

7

43

6215

 

 

 

 

 

8

50

6227

 

 

 

 

 

9

57

6235

 

 

 

 

 

10

64

6239

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончаниетабл. 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номера

Отсчеты по

Размеры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на-

длинномеру

полученные

xj x0

x

j

x 2

x x

j

x x

j

2

блюде-

Левая

Правая

в результате

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ний

грань

грань

наблюдений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обратно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

72

6250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

78

6253

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

84

6255

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

90

6266

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

96

6277

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

103

6289

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

110

6290

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

117

6302

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

124

6310

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

132

6314

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¦

 

¦

¦

 

¦

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

19

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]