- •«Томский политехнический университет»
- •Введение
- •Раздел 1. Метрология
- •1.1 Основные понятия и определения
- •1.2 Цель работы:
- •1.3Используемое оборудование и приборы:
- •1.4 Программа работы
- •1.5 Контрольные вопросы
- •1.6 Литература
- •2.1 Основные понятия и определения [1]
- •2.2 Приближенное оценивание погрешности
- •2.3 Погрешность записи (округления) числа
- •5,1·10-4.
- •2.4 Правила округления погрешности и записи результатов измерений
- •2.5 Цель работы:
- •2.6 Используемое оборудование:
- •2.7 Программа работы:
- •2.8 Контрольные вопросы
- •2.9 Используемая литература
- •3.1 Основные понятия и определения
- •3.2 Алгоритм обработки результатов наблюдений
- •3.2.1 Определение точечных оценок закона распределения
- •3.2.2 Построение экспериментального закона распределения результатов многократных наблюдений:
- •3.2.3 Определение доверительных границ случайной погрешности:
- •3.2.4 Определение границ неисключенной систематической погрешности
- •3.2.5 Определение доверительных границ суммарной погрешности результата измерения
- •3.3 Цель работы:
- •3.5 Программа работы
- •3.6 Контрольные вопросы
- •3.7 Литература
- •Приложение а
- •Раздел 2. Стандартизация
- •4.1 Основные понятия и термины в области стандартизации
- •Обозначение норм: Нормы 35-01, нрб – 96.
- •Система образовательных стандартов
- •4.2 Категории стандартов
- •4.3 Виды стандартов
- •4.4 Область и объект стандартизации
- •4.5 Межотраслевые комплексные системы стандартов
- •4.6 Обозначение национальных стандартов
- •4.7 Указатель «Национальные стандарты»
- •4.8 Цель лабораторной работы
- •4.10 Программа работы
- •4.11 Контрольные вопросы
- •4.12 Используемая литература
- •5.1 Основные понятия и определения
- •5.2 Структура обозначения изделий и основного конструкторского документа (чертежа детали или спецификации):
- •5.3 Структура кода классификационной характеристики:
- •5.4 Примеры выполнения заданий
- •5.5 Цель работы
- •5.6 Нормативные документы
- •5.7 Программа работы
- •5.7.1 Задание № 1
- •5.7.2 Задание № 2
- •5.8 Контрольные вопросы
2.3 Погрешность записи (округления) числа
Погрешность записи (округления) числа определяется как отношение половины единицы младшего разряда числа к значению числа.
Например, для нормального ускорения падающих тел g = 9,81 м/с2, единица младшего разряда равна 0,01, следовательно, погрешность записи числа 9,81 будет равна
5,1·10-4.
2.4 Правила округления погрешности и записи результатов измерений
В соответствии с МИ 1317 погрешность измерений выражается числом с одной или двумя значащими цифрами.
Эмпирически были установлены следующие правила округления рассчитанного значения погрешности и полученного результата измерения.
1 Если первая значащая цифра числа, выражающего погрешность, равна 1 или 2, то это значение погрешности должно содержать две значащих цифры. При этом округление проводится всегда в большую сторону.
2 Если первая значащая цифра числа, выражающего погрешность, равна 3 и более, то значение погрешности должно содержать одну значащую цифру. При этом округление проводится по законам математики.
3 При записи результатов измерений числовое значение результата измерения должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и значение погрешности.
4 Округление производится лишь в окончательном ответе, все промежуточные вычисления производятся с одним, двумя лишними знаками.
2.5 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 курсу «Метрология» изучаемой дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация».
2.6 Используемое оборудование:
- штангенциркуль (далее ШЦ);
- микрометр;
- линейка.
При записи используемых средств измерений указать их нормируемые метрологические характеристики, используя средства измерений и паспорта на них.
2.7 Программа работы:
2.7.1 Произвести однократные измерения диаметра и высоты цилиндра средствами измерений различной точности: штангенциркулем, микрометром и линейкой. Результаты измерений записать в таблицу 2.1.
В качестве цилиндра 1 выбрать цилиндр меньшей высоты.
Результаты прямых измерений диаметра и высоты цилиндров записать в таблицу с той точностью, с какой позволяет измерить средство измерений.
Таблица 2.1
Результаты измерений
Измеряемый параметр |
Цилиндр 1 |
Цилиндр 2 | ||
микрометр |
ШЦ |
ШЦ |
линейка | |
Диаметр , мм |
|
|
|
|
Высота , мм |
|
|
|
|
., мм |
|
|
|
|
|
|
|
| |
, мм3 |
|
|
|
|
мм3 |
|
|
|
|
2.7.2 Определить объём цилиндра, используя соотношение:
, мм3 (2.10)
где: =3,14… - числовой коэффициент;
–диаметр цилиндра, мм;
–высота цилиндра, мм.
2.7.3 Определить относительную погрешность измерений, выраженную в относительных единицах
(2.11)
Для определения относительной погрешности измерений необходимо формулу (2.11) преобразовать в удобную для расчета, используя формулу (2.9) (см. п. 2.2).
В полученной формуле ,– погрешности средств измерений, используемых при измерениях.
При косвенных измерениях физических величин очень часто используются табличные данные или иррациональные константы. В силу этого используемое при расчетах значение константы, округленное до некоторого знака, является приближенным числом, вносящим свою долю в погрешность измерений. Эта доля погрешности определяется как погрешность записи (округления) константы (см. п. 2.3).
2.7.4 Определить погрешность вычисления объема по формуле:
, мм3 (2.12)
2.7.5 Округлить погрешности измерений и записать результат измерений объёмов цилиндров
мм3 (2.13)
Для того, чтобы записать окончательный результат косвенных измерений, необходимо произвести округление погрешности измерений V в соответствии с МИ 1317 [4], согласовать числовые значения результата измерений и погрешности (см. п. 2.4).
2.7.6 Изобразить на рисунках области, в которых находятся результаты измерений объемов, полученные разными средствами измерений для каждого из цилиндров.
2.7.7 Оформить отчет и сделать вывод.
В выводе оценить полученные результаты измерений, выявить возможные источники и причины методических погрешностей.