реферат. Реферат Бутакова Ю.С.. Реферат метрологические свойства и метрологические характеристики средств измерений
 Скачать 144.68 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «СибирскИЙ государственнЫЙ Университет геоСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ» (СГУГИТ)  РЕФЕРАТ МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ Выполнил: ст. гр. ГКз-21 Бутакова Ю.С. Проверил: к.т.н., доцент кафедры геоматики и ИН Калюжин В.А. Новосибирск – 2020 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 1МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА 4 1.1 Понятие метрологических свойств 4 1.2 Метрологические свойства 4 2МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ 7 2.1Понятие метрологических характеристик 7 2.2Метрологические характеристики средств измерений 7 9 Рисунок 1 – Номенклатура метрологических характеристик средств измерений 9 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 10 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 10 ВВЕДЕНИЕ В практической жизни человек всюду имеет дело с измерениями. На каждом шагу встречаются измерения таких величин, как длина, объем, вес, время и др. Измерения являются одним из важнейших путей познания природы человеком. Они дают количественную характеристику окружающего мира, раскрывая человеку действующие в природе закономерности. Все отрасли техники не могли бы существовать без развернутой системы измерений, определяющих как все технологические процессы, контроль и управление ими, так и свойства и качество выпускаемой продукции. Метрологическая характеристика средств измерения - это характеристика одного из свойств средства измерений, влияющая на результат измерений и его погрешность. Для каждого типа средств измерений устанавливают свои метрологические характеристики. Тип средств измерений — совокупность средств измерений, предназначенных для измерения одних и тех же величин, выраженных в одних и тех же единицах величин, основанных на одном и том же принципе действия, имеющих одинаковую конструкцию и изготовленные по одной и той же технической документации. Перечень метрологических характеристик, правила выбора комплекса нормируемых метрологических характеристик для средств измерений и способы их нормирования изложены в ГОСТ 8.009—84 «Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений». Цель реферата состоит в изучении понятия метрологических свойств и метрологических характеристик методов измерений. Задачи реферата: Изучить понятия метрологических свойств Изучить метрологические характеристики методов измерений
Метрологические свойства СИ — это свойства, влияющие на результат измерений и его погрешность. Показатели метрологических свойств являются их количественной характеристикой и называются метрологическими характеристиками. Все метрологические свойства СИ можно разделить на две группы: 1) свойства, определяющие область применения СИ; 2) свойства, определяющие точность (правильность и прецизионность) результатов измерения. 1.2 Метрологические свойства К основным метрологическим характеристикам, определяющим свойства первой группы, относятся диапазон измерений и порог чувствительности. Диапазон измерений — область значений величины, в пределах которых нормированы допускаемые пределы погрешности. Значения величины, ограничивающие диапазон измерений снизу или сверху (слева и справа), называют соответственно нижним или верхним пределом измерений. Порог чувствительности — наименьшее изменение измеряемой величины, которое вызывает заметное изменение выходного сигнала. К метрологическим свойствам второй группы относятся два главных свойства точности: правильность и прецизионность результатов. Точность измерений СИ определяется их погрешностью. Погрешность средства измерений — это разность между показаниями СИ и истинным (действительным) значением измеряемой величины. Поскольку истинное значение физической величины неизвестно, то на практике пользуются ее действительным значением. Для рабочего СИ за действительное значение принимают показания рабочего эталона низшего разряда (допустим, 4-го), для эталона 4-го разряда, в свою очередь, — значение величины, полученное с помощью рабочего эталона 3- го разряда. Таким образом, за базу для сравнения принимают значение СИ, которое является в поверочной схеме вышестоящим по отношению к подчиненному СИ, подлежащему поверке:  , (1)где Xп — погрешность поверяемого СИ; Хп — значение той же самой величины, найденное с помощью поверяемого СИ; Хо — значение СИ, принятое за базу для сравнения, т.е. действительное значение [1]. Погрешности СИ могут быть классифицированы по ряду признаков, в частности: по способу выражения — абсолютные, относительные; по характеру проявления — систематические, случайные; по отношению к условиям применения — основные, дополнительные. Наибольшее распространение получили метрологические свойства, связанные с первой группировкой — с абсолютными и относительными погрешностями. В стандартах нормируют характеристики, связанные с другими погрешностями. Систематическая погрешность — составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной (или же закономерно изменяющейся) при повторных измерениях одной и той же величины. Ее примером может быть погрешность градуировки, в частности погрешность показаний прибора с круговой шкалой и стрелкой, если ось последней смещена на некоторую величину относительно центра шкалы. Если эта погрешность известна, то ее исключают из результатов разными способами, в частности введением поправок. При химическом анализе систематическая погрешность проявляется в случаях, когда метод измерений не позволяет полностью выделить элемент или когда наличие одного элемента мешает определению другого. Случайная погрешность — составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) в серии повторных измерений одного и того же размера величины с одинаковой тщательностью. В появлении этого вида погрешности не наблюдается какой-либо закономерности. Они неизбежны и неустранимы, всегда присутствуют в результатах измерения. При многократном и достаточно точном измерении они порождают рассеяние результатов. Характеристиками рассеяния являются средняя арифметическая погрешность, средняя квадратическая погрешность, размах результатов измерений. Поскольку рассеяние носит вероятностный характер, то при указании на значения случайной погрешности задают вероятность.
При использовании средств измерений принципиально важно знать степень соответствия информации об измеряемой величине, содержащейся в выходном сигнале, ее истинному значению. С этой целью для каждого СИ вводятся и нормируются определенные метрологические характеристики (МХ). Метрологическими называются характеристики свойств СИ, оказывающие влияние на результат измерения и его погрешности. Характеристики, устанавливаемые нормативными документами, называются нормируемыми, а определяемые экспериментально – действительными. Номенклатура метрологических характеристик, правила выбора комплексов нормируемых метрологическими характеристиками для средств измерений и способы их нормирования определяются стандартом ГОСТ 8.009–84.
Метрологические характеристики СИ позволяют: определять результаты измерений и рассчитывать оценки характеристик инструментальной составляющей погрешности измерения в реальных условиях применения СИ; рассчитывать МХ каналов измерительных систем, состоящих из ряда средств измерений с известными МХ; производить оптимальный выбор СИ, обеспечивающих требуемое качество измерений при известных условиях их применения; сравнивать СИ различных типов с учетом условий применения. При разработке принципов выбора и нормирования средств измерений необходимо придерживаться следующих положений: 1. Основным условием возможности решения всех перечисленных задач является наличие однозначной связи между нормированными МХ и инструментальными погрешностями. Эта связь устанавливается посредством математической модели инструментальной составляющей погрешности, в которой нормируемые МХ должны быть аргументами. 2. Нормирование МХ средств измерений должно производиться исходя из единых теоретических предпосылок. Это связано с тем, что в измерительных процессах могут участвовать СИ, построенные на различных принципах. 3. Нормируемые МХ должны быть выражены в такой форме, чтобы с их помощью можно было обоснованно решать практически любые измерительные задачи и одновременно достаточно просто проводить контроль СИ на соответствие этим характеристикам. 4. Нормируемые МХ должны обеспечивать возможность статистического объединения, суммирования составляющих инструментальной погрешности измерений. 5. Нормируемые МХ должны быть инвариантны к условиям применения и режиму работы СИ и отражать только его свойства. 6. Нормируемые МХ, приводимые в нормативной документации, отражают свойства не отдельно взятого экземпляра СИ, а всей совокупности СИ этого типа, т.е. являются номинальными. Перечень нормируемых МХ делится на шесть основных групп, которые приведены в (рис. 1) [2].  Рисунок 1 – Номенклатура метрологических характеристик средств измерений ЗАКЛЮЧЕНИЕ Велико значение измерений в современном обществе. Они служат не только основой научно-технических знаний, но имеют первостепенное значение для учета материальных ресурсов и планирования, для внутренней и внешней торговли, для обеспечения качества продукции, взаимозаменяемости узлов и деталей и совершенствования технологии, для обеспечения безопасности труда и других видов человеческой деятельности. Учет всех нормируемых метрологических характеристик средства измерений при оценивании погрешности результата измерений, как видно, сложная и трудоемкая процедура, оправданная при измерениях повышенной точности. При измерениях на производстве, в обиходе такая точность не всегда нужна. В то же время, определенная информация о возможной инструментальной составляющей погрешности измерения необходима. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Лифиц И.М. Стандартизация, метрология и сертификация: Учебник. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Юрайт-Издат. 2005. — 345 с. Марусина М.Я., Ткалич В.Л., Воронцов Е.А., Скалецкая Н.Д. «Основы метрологии, стандартизации и сертификации». Учебное пособие. – СПб.: СПбГУ ИТМО, 2009. – 164 с. Н.П. Пикула П Метрология, стандартизация и сертификация: учебное пособие / Н.П. Пикула, А.А. Бакибаев, О.А. Замараева, Е.В. Михеева, Н.Н. Чернышова; Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 185 с. Метрологические характеристики средств измерений [электронный ресурс] –Режим доступа: https://metrob.ru/html/ci/metrologicheskie_harakteristiki_si.html Средства измерений. Метрологические характеристики средств измерений [электронный ресурс] – Режим доступа: https://studopedia.ru/4_93503_sredstva-izmereniy-metrologicheskie-harakteristiki-sredstv-izmereniy.html Метрологические свойства средств измерений [электронный ресурс] – Режим доступа: https://info.metrologu.ru/spravochnik/metrologiya/sredstva-izmereniy/sredstva-izmereniy_41.html |