Главная страница
Навигация по странице:

  • 1 Лабораторная работа. Определение метрологических характеристик технических средств измерений Цель работы

  • Описание лабораторной установки

  • Выполнение работы

  • Метрология Логометры. Л1_Батыров_АУТ 18-9. Определение метрологических характеристик технических средств измерений


    Скачать 3.22 Mb.
    НазваниеОпределение метрологических характеристик технических средств измерений
    АнкорМетрология Логометры
    Дата22.10.2022
    Размер3.22 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЛ1_Батыров_АУТ 18-9.docx
    ТипОтчет
    #748225

    Некоммерческое акционерное общество

    «АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

    имени Гумарбека Даукеева»

    Кафедра автоматизации и управления



    Отчет по лабораторной работе № 6

    Дисциплина: Технологические измерения и приборы

    Образовательная программа: Автоматизация и управление

    На тему: Определение метрологических характеристик технических средств измерений

    Выполнил: Батыров Р.К

    Группа: АУТ-18-9

    Бригада: 2

    Принял(-а): Хан С.Г.

    «» 2021г. (оценка)

    1 Лабораторная работа. Определение метрологических характеристик технических средств измерений

    Цель работы:

    Получить навыки по стандартной обработке результатов многократных измерений и изучить методы определения метрологических характеристик магнитоэлектрического логометра Ш6900.

    Задание к лабораторной работе:

    - Изучить лабораторный стенд для проведения поверки шкалы логометра Ш6900.

    - Провести эксперимент по поверке шкалы логометра. Провести статистическую обработку результатов эксперимента.

    - Ознакомиться с методами обработки результатов экспериментов при наличии случайных погрешностей.

    - Определить метрологические характеристики средств измерения.

    Описание лабораторной установки:

    В данной работе использован стенд, схема которой приведена на рисунке 1



    Рисунок 1 – Стенд к лабораторной работе №1.

    На стенде смонтированы логометры типа Щ69000, что изображен на рисунке 2. На столе установлен магазин сопротивлений МСР-63, что изображен на рисунке 3, и соединительные провода для подключения к стенду. Установка позволяет произвести необходимые метрологические измерения и поверку шкалы логометра.



    Рисунок 2 – логометр ш69000



    Рисунок 3 – Магазин сопротивлений МСР-63

    Выполнение работы

    Таблица 1 – Результаты экспериментов

    t, гр.Цельсий

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    Rгр, Ом

    46

    55,06

    63,99

    72,76

    81,43

    89,96

    98,34

    Rм1, Ом

    47,1

    56,1

    64,5

    73

    81,7

    90

    98,5

    Rм2, Ом

    47,3

    55,8

    64,6

    72,9

    81,4

    90,3

    98,3

    Rм3, Ом

    46,9

    55,7

    64,6

    73,1

    81,3

    90

    98,6

    Rм4, Ом

    46,9

    55,8

    64,4

    73,2

    81,6

    90,1

    98,6

    Rм5, Ом

    46,8

    55,6

    64,7

    73,1

    81,5

    90,3

    98,5

    Rм6, Ом

    46,9

    55,7

    64,4

    73

    81,2

    90,1

    98,5

    Rм7, Ом

    46,7

    55,9

    64,5

    73,1

    81,6

    90,2

    98,2

    Rм8, Ом

    46,7

    55,6

    64,6

    73,7

    81,8

    90,1

    98,1

    Rм9, Ом

    46,6

    55,6

    64,6

    73,4

    81,7

    90,2

    98,3

    Rм10, Ом

    46,9

    55,8

    64,8

    73,1

    81,1

    90,3

    98,4

    Rб1, Ом

    47,1

    55,9

    64,4

    73,2

    81,2

    90

    98,2

    Rб2, Ом

    46,7

    55,7

    64,5

    73,2

    81,3

    90,1

    98,1

    Rб3, Ом

    46,9

    55,8

    64,4

    73,2

    81,4

    90

    98,7

    Rб4, Ом

    46,3

    55,8

    64,4

    73,1

    81,9

    90,2

    98,5

    Rб5, Ом

    46,8

    55,7

    64,4

    73,2

    81,8

    90,4

    98,4

    Rб6, Ом

    46,9

    55,8

    64,6

    73,1

    81,5

    90,1

    98,1

    Rб7, Ом

    46,9

    55,8

    64,7

    73,1

    81,7

    90,2

    98,6

    Rб8, Ом

    46,6

    55,6

    64,8

    73,4

    81,3

    90

    98,3

    Rб9, Ом

    46,8

    55,9

    64,2

    73,1

    81,3

    90,1

    98,2

    Rб10, Ом

    46,9

    55,8

    64,5

    73,2

    81,5

    90,4

    98,2

    Далее мы определяем абсолютную погрешность ∆mi, ∆бi. С помощью формул (1), (2) и данных с табл.1 заполняем Таблицу 2.

    ∆мi=Rмi-Rгрn , (1)

    ∆бi= Rбi-Rгрn , (2)

    где ∆мi, ∆бi - абсолютные погрешности прибора

    Rмi, Rбi - результаты измерений при подведении стрелки прибора слева (со стороны меньших значений шкалы) и справа (со стороны больших значений шкалы) к поверяемой отметке, соответственно.

    Систематическая составляющая ∆c погрешности конкретного экземпляра средства измерения в точке поверки вычисляется по формуле

    ∆c= ( (штрих)М + (штрих)Á ) /2 , (3)

    где (штрих)М , (штрих)Á - среднеарифметические значения абсолютных погрешностей в каждой поверяемой отметке шкалы

    Вариация находится в точках поверки по формуле

    (4)

    Таблица 2 - Абсолютные погрешности по результатам измерений

    Δм1, Ом

    1,1

    1,04

    0,51

    0,24

    0,27

    0,04

    0,16

    Δм2, Ом

    1,3

    0,74

    0,61

    0,14

    -0,03

    0,34

    -0,04

    Δм3, Ом

    0,9

    0,64

    0,61

    0,34

    -0,13

    0,04

    0,26

    Δм4, Ом

    0,9

    0,74

    0,41

    0,44

    0,17

    0,14

    0,26

    Δм5, Ом

    0,8

    0,54

    0,71

    0,34

    0,07

    0,34

    0,16

    Δм6, Ом

    0,9

    0,64

    0,41

    0,24

    -0,23

    0,14

    0,16

    Δм7, Ом

    0,7

    0,84

    0,51

    0,34

    0,17

    0,24

    -0,14

    Δм8, Ом

    0,7

    0,54

    0,61

    0,94

    0,37

    0,14

    -0,24

    Δм9, Ом

    0,6

    0,54

    0,61

    0,64

    0,27

    0,24

    -0,04

    Δм10, Ом

    0,9

    0,74

    0,81

    0,34

    -0,33

    0,34

    0,06

    Δб1, Ом

    1,1

    0,84

    0,41

    0,44

    -0,23

    0,04

    -0,14

    Δб2, Ом

    0,7

    0,64

    0,51

    0,44

    -0,13

    0,14

    -0,24

    Δб3, Ом

    0,9

    0,74

    0,41

    0,44

    -0,03

    0,04

    0,36

    Δб4, Ом

    0,3

    0,74

    0,41

    0,34

    0,47

    0,24

    0,16

    Δб5, Ом

    0,8

    0,64

    0,41

    0,44

    0,37

    0,44

    0,06

    Δб6, Ом

    0,9

    0,74

    0,61

    0,34

    0,07

    0,14

    -0,24

    Δб7, Ом

    0,9

    0,74

    0,71

    0,34

    0,27

    0,24

    0,26

    Δб8, Ом

    0,6

    0,54

    0,81

    0,64

    -0,13

    0,04

    -0,04

    Δб9, Ом

    0,8

    0,84

    0,21

    0,34

    -0,13

    0,14

    -0,14

    Δб10

    0,9

    0,74

    0,51

    0,44

    0,07

    0,44

    -0,14

    Δ(штрих)м, Ом

    0,88

    0,7

    0,58

    0,4

    0,06

    0,2

    0,06

    Δ(штрих)б, Ом

    0,79

    0,72

    0,5

    0,42

    0,06

    0,19

    -0,01

    Δс, Ом

    0,835

    0,71

    0,54

    0,41

    0,06

    0,195

    0,025

    Bn, Ом

    0,09

    -0,02

    0,08

    -0,02

    -1,4E-15

    0,01

    0,07

    Случайная составляющая погрешности прибора должна быть представлена следующими характеристиками:

    - случайными отклонениями погрешностей результатов измерения от их среднего арифметического значения

    (5)

    (6)

    - оценкой среднего квадратического отклонения случайной погрешности

    (7)

    где L – количество опытов в каждой поверяемой отметке шкалы.

    Характеристики случайных погрешностей занесены в Таблицу 3.

    Таблица 3 – Случайные погрешности по результатам эксперимента.

    Δ◦мi






















    Δ◦м1

    0,22

    0,34

    -0,07

    -0,16

    0,21

    -0,16

    0,1

    Δ◦м2

    0,42

    0,04

    0,03

    -0,26

    -0,09

    0,14

    -0,1

    Δ◦м3

    0,02

    -0,06

    0,03

    -0,06

    -0,19

    -0,16

    0,2

    Δ◦м4

    0,02

    0,04

    -0,17

    0,04

    0,11

    -0,06

    0,2

    Δ◦м5

    -0,08

    -0,16

    0,13

    -0,06

    0,01

    0,14

    0,1

    Δ◦м6

    0,02

    -0,06

    -0,17

    -0,16

    -0,29

    -0,06

    0,1

    Δ◦м7

    -0,18

    0,14

    -0,07

    -0,06

    0,11

    0,04

    -0,2

    Δ◦м8

    -0,18

    -0,16

    0,03

    0,54

    0,31

    -0,06

    -0,3

    Δ◦м9

    -0,28

    -0,16

    0,03

    0,24

    0,21

    0,04

    -0,1

    Δ◦м10

    0,02

    0,04

    0,23

    -0,06

    -0,39

    0,14

    7,11E-15

    Δ◦б1

    0,31

    0,12

    -0,09

    0,02

    -0,29

    -0,15

    -0,13

    Δ◦б2

    -0,09

    -0,08

    0,01

    0,02

    -0,19

    -0,05

    -0,23

    Δ◦б3

    0,11

    0,02

    -0,09

    0,02

    -0,09

    -0,15

    0,37

    Δ◦б4

    -0,49

    0,02

    -0,09

    -0,08

    0,41

    0,05

    0,17

    Δ◦б5

    0,01

    -0,08

    -0,09

    0,02

    0,31

    0,25

    0,07

    Δ◦б6

    0,11

    0,02

    0,11

    -0,08

    0,01

    -0,05

    -0,23

    Δ◦б7

    0,11

    0,02

    0,21

    -0,08

    0,21

    0,05

    0,27

    Δ◦б8

    -0,19

    -0,18

    0,31

    0,22

    -0,19

    -0,15

    -0,03

    Δ◦б9

    0,01

    0,12

    -0,29

    -0,08

    -0,19

    -0,05

    -0,13

    Δ◦б10

    0,11

    0,02

    0,01

    0,02

    0,01

    0,25

    -0,13

    δ(Δ◦), Ом

    0,205835908

    0,125656

    0,146898

    0,171679

    0,229186

    0,131589

    0,186519

    Дальше определяем приближенное число интервалов i и округляем до ближайшего большего нечетного целого значения.

    i = 1 + 3.321*log10K = 8.125 ≈ 9

    где K – общее количество проведенных измерений(В нашем случае K=140).

    Далее определяем ширину интервалов с помощью формулы

    = 0,91-(-1,16)=0,23, Ом.

    где - маскимальное и миннимальное значения случайной составляющей погрешности по данным Таблицы 3.



    Рисунок 4 – Числовое распределение случайной погрешности




    Δi-1

    Δi

    ni

    pi

    1

    -1,16

    -0,93

    2

    0,014286

    2

    -0,93

    -0,7

    5

    0,035714

    3

    -0,7

    -0,47

    15

    0,107143

    4

    -0,47

    -0,24

    29

    0,207143

    5

    -0,24

    -0,01

    16

    0,114286

    6

    -0,01

    0,22

    26

    0,185714

    7

    0,22

    0,45

    25

    0,178571

    8

    0,45

    0,68

    15

    0,107143

    9

    0,68

    0,91

    7

    0,05










    140

    1

    Таблица 4 - Определение функции распределения случайной погрешности



    График 1 – Эмпирический график распределения случайной погрешности

    Основываясь на график можно сказать что закон распределения случайной погрешности распределяется по нормальному закону.

    Абсолютная погрешность



    где γ – класс точности, в нашем случае 1,5%,

    XN – среднее арифметическое всех экспериментальных значений, в нашем случае 73,37643 Ом.



    По результатам полученного экспериментального распределения случайных погрешностей присвоить поверяемому прибору класс точности, исходя из предположения, что случайные погрешности не должны превышать допустимых значений с вероятностью: А) 0,95; В) 0,997.

    Так как результаты измерений вышли за пределы, определенные классом точности данного логометра, то доверительная вероятность равна нулю(P=0).(1; 1,5; 2; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0)*10n, где n=1;0;-1;-2…)

    Вывод

    Получили навыки по стандартной обработке результатов многократных измерений и изучили методы определения метрологических характеристик магнитоэлектрического логометра Ш6900.
    Изучили лабораторный стенд для проведения поверки шкалы логометра Ш6900. Провели эксперимент по проверке шкалы логометра. Провели статистическую обработку результатов эксперимента. Ознакомились с методами обработки результатов экспериментов при наличии случайных погрешностей. Определили метрологические характеристики средств измерения.
    Было вычислено по какому закону распределяется случайная погрешность: в данной работе распределение случайной погрешности протекает по нормальному закону. Так как класс точности прибора равен 1,5, то абсолютная погрешность прибора вышла 1,1 Ом. Эксперементальная абсолютная погрешность превысила результаты теоретической абсолютной погрешности. Результаты измерений не вошли в предел, определенные классом точности прибора.





    написать администратору сайта