Методические указания

В качестве исходных данных для определения количества точек по диапазону измерений используем значения измеряемой величины х₁, х_2; х₃... х_n в интервале [10, 100] и значения поправок в этих точках Q(х₁), Q(х₂), Q(х₃) ...Q(х_n), которые получены в результате предварительных испытаний ИК в период опытной эксплуатации.

Общее количество точек, в которых необходимо проводить исследование, определяется по формуле

n_γ=2γ, (31)

где n - номер высшей существенной гармоники;

γ - число точек на полупериоде высшей существенной гармоники (γ = 1 или 2).

Для определения n надо провести гармонический анализ Q(х₁) ИК. Амплитуды гармонических составляющих кривых Q(х₁) определяется разложением функции в ряд Фурье на интервале [10,100] и расчетом его коэффициентов b_k.

Оценка значимости коэффициентов производится следующим образом:

Выбираем две точки исследования на полупериоде высшей учитываемой гармоники разложения. При этом условии максимальное отклонение поправки Q от ее наибольшего значения определяется в соответствии с равенством:

(32)

По значению max|Q|₂,_n и заданному предельному значению |Q_ИК| делается заключение о достаточности выбранного количества точек или о его уменьшении до количества, обеспечивающего требуемый запас по точности k¹,который оговорен в НТД на конкретный ИК.

Если

(33)

то для расчета необходимого количества исследуемых точек по диапазону измерения следует брать номер высшей существенной гармоники.

Если

,

то номер n уменьшается до значения, обеспечивающего требуемый запас точности.

Последовательность расчета:

а) Производится расчет амплитуд десяти гармоник по формуле:

(34)

б) Определяется по формуле (31) количество точек.

в) Проверяется достаточность выбранного количества точек по уравнению (33)

Примечание Если поправка пренебрежимо мала или отсутствует, для одноканальных и многоканальных ИИС с аналоговыми средствами представления информации рекомендуется выбирать точки, расположенные равномерно по диапазону измерения (не менее 6-ти, включая точки, соответствующие нулю и 100 %).

Если исследование нулевой точки невозможно, то число исследуемых точек должно быть не менее пяти.

Для ПК одноканальных и многоканальных ИИС с времяимпульсным и частотно-импульсным принципом преобразования должно быть не менее 5-ти точек, равномерно распределенных по диапазону. В случае кодоимпульсного принципа преобразования, число точек определяется в зависимости от принципиальной схемы преобразования и вида кода [6].При определении градуировочных характеристик ИК рекомендуется исследовать не менее 10-ти точек диапазона измерения. Для многоканальных ИИС, имеющих несколько групп, вышеизложенные рекомендации следует выполнять не менее чем для трех ИК каждой группы, а для остальных ИК количество точек может быть уменьшено по соглашению с заказчиком.

Задание 6

Установление продолжительности межповерочных интервалов ИК ИИС (по критерию скорости нарастания неопределенности результата измерения).

При использовании критерия скорости изменения отклонения выходного сигнала от номинального значения V_Δ(t_0,1)_i, за время, равное M[t_0,1]_i, i-ю оценку межповерочного интервала ИК определяют по формуле:

, (35)

где k₁ - коэффициент интенсивности работы ИК; (при непрерывном цикле, равном 24 часа, k₁ = 1; при периодическом цикле - 0,8 ÷0,9);

k₂ - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации ИК (при отсутствии повышенных вибраций и температуре k₂ = 1 ; при повышенных вибрациях и температуре окружающей среды относительно тех, которые указаны в НТД на ИИС, принимается равным 1,1÷1,2);

Δ_фн - предельное значение неопределенности результата измерения по аттестату МВИ;

Δ₀ - неопределенность результата измерения, соответствующая установленной норме точности ИК;

VΔ(t_0,1) - скорость нарастания неопределенности результата измерения

, (36)

где М[t_0,1]_i - среднее арифметическое значение времени t_0,1 наработки ИК, в течение которого произошло изменение неопределенности результата измерения на 0,1 _фн.

Исходные данные для расчета:

диапазон измерения 0-500 °С:

неопределенность результата измерения по конструкторской документации, Δ₀ = ± 5,0 °С;

предельное значение неопределенности результата измерения по аттестату МВИ; Δ_фн = 3,65 °С;

количество исследуемых ИК N = 1000;

средняя продолжительность эксплуатации ИК, τ = 10000.

Оценить интервал времени между поверками ИК температуры, если метрологическая аттестация показала, что Δ_ф1 изменяется следующим образом (таблица 7):

Таблица 7

Номер интервала	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
0С	3,80	3,82	3.86	3.90	3,91	3.92	3.93	3.94	3.96	3.97	3.99	4.00

Данные вариантов представлены в таблице 8

Таблица 8

Исходные данные	Варианты
	Последняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Рн.з.(t)	0.95	0.90	0.85	0.98	0.99	0.80	0.85	0.90	0.95	0.98
Δt	360	350	300	340	355	360	350	300	340	355
L	56	50	60	55	54	58	53	50	56	60

Р_н.з.(t) -заданная доверительная вероятность безотказной работы;

Δt - допускаемая неопределенность определения времени наступления метрологического отказа;

L - количество ИК, не соответствующих установленной норме точности.

Последовательность расчета:

1. Интенсивность метрологических отказов:

(37)

2. Вероятность безотказной работы ИК в точке Р(t) на середине интервала [1;P_и.з.(t)]:

(38)

3. Значение времени t^’: , соответствующее данной точке:

(39)

4. Изменение вероятности безотказной работы по метрологическим отказам за интервал времени [t_к, t_k+1]:

(40)

5. Интервалы времени, за которые вероятность безотказной работы будет изменяться с дискретностью ΔР:

, где i=1,2,3,…12 (41)

6. Время наработки ИК, в течение которого Δ_i изменилось на 0,1 _фн

(42)

, (43)

где Δ_i - разность между наибольшими значениями неопределенности ИК _фi в момент времени t_i и пределом допускаемой неопределенности результата измерения _фн.

7. Математическое ожидание:

. (44)

Расчет межповерочного интервала осуществляется по формуле (44). За межповерочный интервал принимают:

если (45)

и ,если . (46)