Оценка ошибки эксперимента
Для оценки погрешности эксперимента определяем величину построчных дисперсий
|
|
(1) |
где,
j – номер сечения;
n – количество сечений трубы (12)
m – количество измерений трубы в каждом сечении;
среднее значение
толщины стенки трубы в конкретном
сечении;
значение толщины
трубы точке i
в конкретном сечении j.
В результате вычислений получены 12 построчных дисперсий (таблица 3)
|
Среднее значение толщины стенки в сечении, мм |
Построчные
дисперсии рассчитанные по формуле |
|
13,24 |
0,0116 |
|
13,45 |
0,0024 |
|
13,55 |
0,0270 |
|
13,51 |
0,0090 |
|
13,82 |
0,0059 |
|
13,70 |
0,0009 |
|
13,62 |
0,0239 |
|
13,67 |
0,0023 |
|
13,86 |
0,0282 |
|
14,01 |
0,0025 |
|
14,02 |
0,0081 |
|
14,27 |
0,0049 |
б) Вычисляем сумму построчных дисперсий и выбираем максимальную
в) Проверка однородности построчных дисперсий по критерию Кохрена
Для оценки нескольких дисперсий используем критерий Кохрена, при условии наличия одинакового числа параллельных опытов (принимаем количество опытов равное 6):
|
N – количество сечений трубы (12)
|
(2) |
г) сравнение расчетного значения с табличным значением критерия Кохрена
Табличное
значение критерия Кохрена
определяем для соответствующего для
уровня значимости
числа степеней свободы
и числа измерений
.
Расчетное
значение критерия Кохрена
не превосходит табличное
,
следовательно, можно предположить,
что дисперсии однородны.
д) Находим дисперсию воспроизводимости

Расчетные значения для каждого сечения трубы
Получаем расчетные значения в каждом сечении для всех функций:
Полином 7-й степени, полученный методом обратной матрицы (ручной расчет);
|
| ||||
|
Номер сечения |
средняя толщина стенки |
|
| |
|
Экспериментальные значение |
Расчётное значение |
Y-Y мм |
(Y-Y)2 мм2 | |
|
1 |
13,24 |
13,24 |
-0,00184 |
0,0000 |
|
2 |
13,45 |
13,46 |
0,015804 |
0,0002 |
|
3 |
13,55 |
13,49 |
-0,05593 |
0,0031 |
|
4 |
13,50 |
13,61 |
0,104232 |
0,0109 |
|
5 |
13,81 |
13,71 |
-0,09992 |
0,0100 |
|
6 |
13,69 |
13,72 |
0,025544 |
0,0007 |
|
7 |
13,63 |
13,67 |
0,039984 |
0,0016 |
|
8 |
13,73 |
13,69 |
-0,03235 |
0,0010 |
|
9 |
13,83 |
13,82 |
-0,00744 |
0,0001 |
|
10 |
13,94 |
13,96 |
0,020231 |
0,0004 |
|
11 |
14,01 |
14,00 |
-0,00982 |
0,0001 |
|
12 |
14,22 |
14,22 |
0,001655 |
0,0000 |

Рисунок 1 – График изменения толщины стенки
Полином 7-й степени, полученный методом Гаусса (автоматизированный расчет);
|
Номер сечения |
средняя толщина стенки |
|
| ||
|
|
Экспериментальные значение |
Расчётное значение |
Y-Y мм |
(Y-Y)2 мм2 | |
|
1 |
13,24 |
13,23 |
-0,00417 |
1,74E-05 | |
|
2 |
13,45 |
13,47 |
0,026638 |
0,00071 | |
|
3 |
13,55 |
13,48 |
-0,06938 |
0,004814 | |
|
4 |
13,50 |
13,59 |
0,086975 |
0,007565 | |
|
5 |
13,74 |
13,69 |
-0,04407 |
0,001942 | |
|
6 |
13,66 |
13,68 |
-0,00642 |
4,12E-05 | |
|
7 |
13,63 |
13,64 |
0,003521 |
1,24E-05 | |
|
8 |
13,66 |
13,68 |
0,019614 |
0,000385 | |
|
9 |
13,86 |
13,85 |
-0,01548 |
0,00024 | |
|
10 |
14,01 |
14,01 |
0,000265 |
7,01E-08 | |
|
11 |
14,02 |
14,02 |
0,003423 |
1,17E-05 | |
|
12 |
14,30 |
14,30 |
-0,00085 |
7,2E-07 | |

Рисунок 2 – график изменения толщины стенки трубы
Полином 4-й степени, полученный методом Гаусса.
|
Номер сечения |
средняя толщина стенки |
|
| |
|
|
Экспериментальные значение |
Расчётное значение |
Y-Y мм |
(Y-Y)2 мм2 |
|
1 |
13,24 |
13,24 |
0,0030 |
0,0000 |
|
2 |
13,45 |
13,43 |
-0,0153 |
0,0002 |
|
3 |
13,55 |
13,54 |
-0,0050 |
0,0000 |
|
4 |
13,50 |
13,60 |
0,0960 |
0,0092 |
|
5 |
13,74 |
13,63 |
-0,1042 |
0,0109 |
|
6 |
13,66 |
13,65 |
-0,0371 |
0,0014 |
|
7 |
13,63 |
13,68 |
0,0513 |
0,0026 |
|
8 |
13,66 |
13,74 |
0,0763 |
0,0058 |
|
9 |
13,86 |
13,82 |
-0,0459 |
0,0021 |
|
10 |
14,01 |
13,93 |
-0,0735 |
0,0054 |
|
11 |
14,02 |
14,09 |
0,0718 |
0,0052 |
|
12 |
14,30 |
14,28 |
-0,0174 |
0,0003 |

Рисунок 3 – график изменения толщины стенки трубы
Степенная функция;
|
| ||||
|
Номер сечения |
средняя толщина стенки |
|
| |
|
|
Экспериментальные значение |
Расчётное значение |
Y-Y мм |
(Y-Y)2 мм2 |
|
1 |
13,24 |
13,16 |
-0,07514 |
0,005646 |
|
2 |
13,45 |
13,39 |
-0,05356 |
0,002868 |
|
3 |
13,55 |
13,53 |
-0,01861 |
0,000346 |
|
4 |
13,50 |
13,62 |
0,11963 |
0,014311 |
|
5 |
13,74 |
13,70 |
-0,03666 |
0,001344 |
|
6 |
13,66 |
13,76 |
0,069243 |
0,004795 |
|
7 |
13,63 |
13,81 |
0,179225 |
0,032122 |
|
8 |
13,66 |
13,86 |
0,198482 |
0,039395 |
|
9 |
13,86 |
13,90 |
0,035334 |
0,001248 |
|
10 |
13,24 |
13,94 |
-0,07317 |
0,005354 |
|
11 |
13,45 |
13,97 |
-0,05029 |
0,002529 |
|
12 |
13,55 |
14,00 |
-0,30187 |
0,091123 |
|
|
|
|
|
|

Рисунок 4 – график изменения толщины стенки трубы
Экспоненциальная функция.
|
Номер сечения |
средняя толщина стенки |
|
| |||
|
|
Экспериментальные значение |
Расчётное значение |
Y-Y мм |
(Y-Y)2 мм2 | ||
|
1 |
13,24 |
13,31 |
0,070332 |
0,004947 | ||
|
2 |
13,45 |
13,38 |
-0,06239 |
0,003893 | ||
|
3 |
13,55 |
13,46 |
-0,08871 |
0,007869 | ||
|
4 |
13,50 |
13,53 |
0,027043 |
0,000731 | ||
|
5 |
13,74 |
13,60 |
-0,13013 |
0,016934 | ||
|
6 |
13,66 |
13,68 |
-0,01123 |
0,000126 | ||
|
7 |
13,63 |
13,76 |
0,12152 |
0,014767 | ||
|
8 |
13,66 |
13,83 |
0,170822 |
0,02918 | ||
|
9 |
13,86 |
13,91 |
0,043398 |
0,001883 | ||
|
10 |
13,24 |
13,98 |
-0,0248 |
0,000615 | ||
|
11 |
13,45 |
14,06 |
0,042191 |
0,00178 | ||
|
12 |
13,55 |
14,14 |
-0,16206 |
0,026265 | ||

Рисунок 5 – график изменения толщины стенки трубы
По приведенным выше данным определяется дисперсия адекватности каждой функции и определяется функция наиболее точно описывающая изменение толщины стенки трубы.



