lab2_Bochkarev

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»

Инженерная школа природных ресурсов

Специальность «Нефтегазовое дело»

ОТЧЕТ

по лабораторной работе

Косвенные однократные измерения вариант 5

По дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

Исполнитель:
студент группы	О-2Б12		Бочкарев Вячеслав Дмитриевич		11.12.22
Руководитель:
преподаватель			Емельянова Екатерина Юрьевна

Томск – 2022

Цель работы:

• освоение методов проведения однократных прямых и косвенных измерений;

• усвоение правил обработки, представления (записи) и интерпретации результатов проведенных измерений;

• приобретение практических навыков применения различных по точности средств измерений, а также анализа и сопоставления точности результатов косвенных измерений с точностью средств измерений, используемых при проведении прямых измерений;

• выявление возможных источников и причин методических погрешностей;

• закрепление теоретического материала по разделу «Метрология» изучаемой дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация».

Измеряемый параметр	Цилиндр 1 (маленький)			Цилиндр 2 (большой)
	микрометр	ШЦ	ШЦ		линейка
Диаметр d, мм	11,32	11,4	16,3		16
Высота h, мм	22,78	22,9	23,9		24
Объем V, мм3	2292,94	2337,714	4987,918		4826,112
Отн. Погрешность V	3,2	4,4	3,2		5,5
Абс. Погрешность V, мм3	73,374	102,859	159,613		265,436

Объем рассчитаем по формуле и запишем в соответствующую строку таблицы.

Относительную погрешность рассчитаем по формуле и так же запишем в соответствующую строку. Но для этого преобразуем формулу.

При косвенных измерениях вида y=x₁*x₂*x_n (наш случай) относительные погрешности суммируются, тогда:

За действительное значение величины возьмем показания наиболее точного средства измерения (по определению), так как истинное значение нам не известно, тогда

Теперь определим абсолютную погрешность и запишем в соответствующие ячейки

Результаты (в соответствии с МИ 1317 (2004)) представим в виде среднеквадратичных отклонений и округлим согласно правилам округления до значащих разрядов. Так как полученные значения больше 3, то округление производим до целого:

V₁=(232  9)*10¹ мм³

V₂=(49,1  2,2)*10² мм³

Расположим полученные результаты на шкале. Для малого цилиндра:

V_микр+абс

V_ШЦ-абс

V_микр-абс

V_ШЦ+абс

V_ШЦ

V_микр

Для большого цилиндра:

V_лин+абс

V_ШЦ-абс

V_лин-абс

V_ШЦ+абс

V_лин

V_ШЦ

Контрольные вопросы

1. Назовите основные виды измерений. Прямые, косвенные, совместные, совокупные, равноточные, неравноточные, однократные, многократные, статические, динамические, абсолютные и относительные.

2. По каким признакам классифицируются погрешности измерения? По способу выражения, по источнику возникновения, по закономерностям возникновения.

3. Назовите и охарактеризуйте основные виды погрешностей измерений.

Абсолютная погрешность – это значение, вычисляемое как разность между значением величины, полученным в процессе измерений, и настоящим (действительным) значением данной величины.

Относительная погрешность – это число, отражающее степень точности измерения.

Приведенная погрешность – это значение, вычисляемое как отношение значения абсолютной погрешности к нормирующему значению.

Инструментальная погрешность – это погрешность, возникающая из-за допущенных в процессе изготовления функциональных частей средств измерения ошибок.

Методическая погрешность – это погрешность, возникающая по следующим причинам:

1) неточность построения модели физического процесса, на котором базируется средство измерения;

2) неверное применение средств измерений.

Субъективная погрешность – это погрешность, возникающая из-за низкой степени квалификации оператора средства измерений, а также из-за погрешности зрительных органов человека, т. е. причиной возникновения субъективной погрешности является человеческий фактор.

Статическая погрешность – это погрешность, которая возникает в процессе измерения постоянной (не изменяющейся во времени) величины.

Динамическая погрешность – это погрешность, численное значение которой вычисляется как разность между погрешностью, возникающей при измерении непостоянной (переменной во времени) величины, и статической погрешностью (погрешностью значения измеряемой величины в определенный момент времени).

Аддитивная погрешность – это погрешность, возникающая по причине суммирования численных значений и не зависящая от значения измеряемой величины, взятого по модулю (абсолютного).

Мультипликативная погрешность – это погрешность, изменяющаяся вместе с изменением значений величины, подвергающейся измерениям.

Систематическая погрешность – это составная часть всей погрешности результата измерения, не изменяющаяся или изменяющаяся закономерно при многократных измерениях одной и той же величины.

Случайная погрешность – это составная часть погрешности результата измерения, изменяющаяся случайно, незакономерно при проведении повторных измерений одной и той же величины.

4. Как определить погрешность записи числа? Погрешность записи числа определяется как отношение половины единицы младшего разряда числа к значению числа.

5. Как определить погрешность результата косвенного измерения?

Погрешность косвенных измерений складывается из погрешностей прямых измерений, выполненных для осуществления косвенного измерения. Находится относительная погрешность каждого прямого измерения, погрешности результатов округления (записи числа), значения их складываются, итоговая относительная погрешность переводится в абсолютную, результат косвенных измерений записывается с учетом итоговой абсолютной погрешности.

Вывод: освоил метод однократных косвенных измерений, применил и усвоил правила обработки, представления и интерпретации результатов, при вычислении не забыл погрешность записи константы (число Пи). Сравнил варианты исполнения по точности представленных СИ, сделал вывод, чем точнее средство, тем меньшую погрешность оно дает при измерении, тем точнее получаются косвенные измерения. Применил МИ при записи результатов косвенных измерений, опять же, не забывая про правила округления. Наименее точным оказалась обычная линейка, наиболее точным микрометр, что и правильно. Полученная абсолютная погрешность каждого измерения с разными СИ отражена в таблице. Так как за действительное значение мы принимали наиболее точное измерение, то если бы мы сравнивали микрометр и линейку, разброс получился сильнее. К возможным причинам появления методической погрешности стоит отнести конструктивные исполнения СИ, неидеальность геометрической поверхности цилиндров, а так же допущениями константы Пи при вычислении.