чугуны. Отчет по лабораторной работе 3 Виды и методы измерения физических величин

• Название: Отчет по лабораторной работе 3 Виды и методы измерения физических величин
• Анкор: чугуны
• Дата: 22.05.2021
• Размер: 225.65 Kb.
• Имя файла: Laboratornaya_rabota_3 Naidenov M.E..docx
• Тип: Отчет; #208286

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
Кафедра «Детали машин»


Работа защищена с оценкой __________

Преподаватель ___________________

(подпись)

«___» _____________ 2020 г.

дата

Отчет

по лабораторной работе № 3

«Виды и методы измерения физических величин»
по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

ЛР03.23.05.01.07

Студент группы ТТС-82 Найденов М.Е.
фамилия, и.о.

Преподаватель Собачкин В.В.
фамилия, и.о.

БАРНАУЛ, 2020

Цель работы: ознакомление с основными видами и методами измерений физических величин, погрешностями измерений и их классификацией; обработкой результатов прямых и косвенных многократных измерений.
Оборудование, технические средства измерения, расходные материалы:

1) деталь;

2) гладкий микрометр типа МК по ГОСТ 6507-90;

3) штангенциркуль по ГОСТ 166-89.
Задание:

1. 
   Выполнить эскиз измеряемой детали.
   
2. 
   Выполнить замеры согласно эскизу.
   
3. 
   Произвести обработку результатов однократных и многократных (n=10) измерений. Результаты обработки занести в таблицы 1-4.
   

Выполнение работы:


Рисунок 1 – Эскиз образца для измерений
Таблица 1 – Результаты однократных измерений и расчетов

Обозначение	Результат измерения, мм	Погрешность Δ, мм	Действительный размер Р, мм
х1	30,04	0,004	30,040±0,004
х2	44,88	0,004	44,880±0,004
х3	40,45	0,004	40,450±0,004
х4	54,9	0,1	54,9±0,1

Таблица 2 – Результаты многократных измерений размеров х₁ и х₂

№ измерения	Результат измерения х1, мм	Результат измерения х2, мм
1	30,01	44,91
2	30,49	45,09
3	30,03	44,86
4	30,01	44,88
5	30,09	44,90
6	30,20	44,89
7	30,03	44,84
8	30,03	44,81
9	30,16	44,85
10	30,04	44,88

Проведем анализ полученных результатов измерений размера х₁.

1. 
   Расположим результаты измерений в вариационный ряд по возрастанию:
   

30,01; 30,01; 30,03; 30,03; 30,03; 30,04; 30,09; 30,16; 30,20; 30,49.

2. 
   Д
   адим графическую интерпретацию результатов измерений на числовой оси и покажем сомнительный результат измерения:
   

Рисунок 2 – Графическая интерпретация на числовой оси результатов измерений размера х₁

3. 
   Оценим наличие промаха в измерениях по критерию Романовского:
   

1. 
   Среднее арифметическое без учета сомнительного числа: мм;
   
2. 
   Оценка среднего квадратического отклонения без учета сомнительного числа мм;
   
3. 
   ;
   
4. 
   Критическое значение критерия Романовского при и составляет . . Таким образом, значение измерения 30,49 является промахом и исключается из общей совокупности измерений.
   

Таблица 3 – Результаты многократных измерений размера х₁ и обработки результатов после исключения промаха

№ измерения	Результаты измерения х1 после исключения промаха, мм	, мм
1	30,01	-0,057	0,003249
2	30,01	-0,057	0,003249
3	30,03	-0,037	0,001369
4	30,03	-0,037	0,001369
5	30,03	-0,037	0,001369
6	30,04	-0,027	0,000729

Продолжение таблицы 3

7	30,09	0,023	0,000529
8	30,16	0,093	0,008649
9	30,20	0,133	0,017689

Для размера х₁ выполним следующие действия:

1. 
   Оценка среднего квадратического отклонения результатов единичных измерений в ряду измерений: ;
   
2. 
   Оценка среднего квадратического отклонения результата измерения среднего арифметического: ;
   
3. 
   Границы доверительного интервала случайной погрешности без учета знака: , где принято по таблице 4 для и ;
   
4. 
   Границы неисключенной систематической погрешности (без учета знака) по ГОСТ 8.207-76 при вероятности и :
   

, где – предел допускаемой погрешности микрометра, – погрешность установочной меры (определяется по таблице 3 для номинального размера 30 мм), – погрешность метода непосредственной оценки и условий измерения, – погрешность оператора.

5. 
   Соотношение неисключенной систематической погрешности и среднего квадратического отклонения результата измерения : Выполняется условие . Тогда границы погрешности результата измерения (без учета знака): ;
   
6. 
   Окончательный результат:
   

Проведем анализ полученных результатов измерений размера х₂.

1. 
   Расположим результаты измерений в вариационный ряд по возрастанию:
   

44,81; 44,84; 44,85; 44,86; 44,88; 44,88; 44,89; 44,90; 44,91; 45,09.

2. 
   Д
   адим графическую интерпретацию результатов измерений на числовой оси и покажем сомнительный результат измерения:
   

Рисунок 2 – Графическая интерпретация на числовой оси результатов измерений размера х₂

3. 
   Оценим наличие промаха в измерениях по критерию Романовского:
   

1. 
   Среднее арифметическое без учета сомнительного числа:
   

мм;

2. 
   Оценка среднего квадратического отклонения без учета сомнительного числа мм;
   
3. 
   ;
   
4. 
   Критическое значение критерия Романовского при и составляет . . Таким образом, значение измерения 45,09 является промахом и исключается из общей совокупности измерений.
   

Таблица 4 – Результаты многократных измерений размера х₂ и обработки результатов после исключения промаха

№ измерения	Результаты измерения х1 после исключения промаха, мм	, мм
1	44,81	-0,059	0,003481
2	44,84	-0,029	0,000841
3	44,85	-0,019	0,000361
4	44,86	-0,009	0,000081
5	44,88	0,011	0,000121
6	44,88	0,011	0,000121
7	44,89	0,021	0,000144
8	44,90	0,031	0,000961
9	44,91	0,041	0,001681

Для размера х₂ выполним следующие действия:

1. 
   Оценка среднего квадратического отклонения результатов единичных измерений в ряду измерений: ;
   
2. 
   Оценка среднего квадратического отклонения результата измерения среднего арифметического: ;
   
3. 
   Границы доверительного интервала случайной погрешности без учета знака: , где принято по таблице 4 для и ;
   
4. 
   Границы неисключенной систематической погрешности (без учета знака) по ГОСТ 8.207-76 при вероятности и :
   

, где – предел допускаемой погрешности микрометра, – погрешность установочной меры (определяется по таблице 3 для номинального размера 30 мм), – погрешность метода непосредственной оценки и условий измерения, – погрешность оператора.

5. 
   Соотношение неисключенной систематической погрешности и среднего квадратического отклонения результата измерения : Выполняется условие . Тогда границы погрешности результата измерения (без учета знака): ;
   
6. 
   Окончательный результат: .
   

Вывод: в ходе выполнения лабораторной работы были изучены основные виды и методы измерений физических величин, погрешности измерений и их классификация.

При проведении однократных измерений были получены следующие результаты:
х₁ = 30,040±0,004 мм; х₂ = 44,880±0,004 мм; х₃ = 40,450±0,004 мм; х₄ = 54,9±0,1 мм.

При проведении многократных измерений были получены следующие результаты:
х₁ = 30,07±0,06 мм; х₂ = 44,870±0,024 мм.