Контрольная работа по дисциплине Метрология стандартизация и сертификация Вариант 1. КР_. Вариант 1 Как подразделяют погрешности средств измерений по способу
 Скачать 378.21 Kb.
|
|
Вариант 1 1.1. Как подразделяют погрешности средств измерений по способу выражения? Ответ По способу выражения принято различать абсолютную, относительную и приведенную погрешности измерения. Абсолютная погрешность измерения ∆= 𝑋 − 𝑋 и = ̃ 𝑋 − 𝑋 Д (3.1) где Х – измеренное значение, т.е. отсчитанное по отсчетному устройству средства измерения; Х и – истинное значение измеряемой физической величины. В связи с тем, что, как уже отмечалось, истинное значение неизвестно, вместо истинного используется действительное значение физической величины Х д . Обычно для его определения принимается значение, измеренное наиболее точным измерительным прибором, либо значение, рассчитанное по результатам многократных измерений. Единица измерения абсолютной погрешности совпадает с единицей измерения измеряемой физической величины. Относительная погрешность измерения 𝛿 = ∆ 𝑋 и ∙ 100% = ̃ ∆ 𝑋 ∙ 100% (3.2) Относительная погрешность, измеряемая в процентах, как наиболее информативная чаще всего используется для характеристики качества измерения. Действительно, по утверждению "напряжение измерено с абсолютной погрешностью 1 В" мы не можем судить о качестве (высокое или низкое) проведенного измерения, так как в случае измерения напряжения 10000 В относительная погрешность равна 0,01 %, а при измерении напряжения 10 В относительная погрешность окажется равной 10 %, что далеко не равноценно. 2.1. Приведите примеры использования метода замещения. Ответ Метод замещения является разновидностью метода сравнения с мерой. Суть этого метода состоит в замене измеряемой величины величиной, известной с большой точностью. Причем последняя должна находиться в тех же условиях, что и измеряемая физическая величина. Если в результате замены не происходит изменений режимов работы, то делается вывод, что измеряемая величина равна значению меры. Это позволяет исключить остаточную погрешность мостовых цепей, ошибки градуировки шкал и т.д. Пример – измерение сопротивления резистора с заменой его магазином сопротивлений и подбором сопротивления магазина такой величины, чтобы ток через резистор и магазин сопротивлений были равны. Так, согласно рис. 3.2, измерения проводятся вначале в первом положении ключа. В этом положении регистрируется ток I 1 через измеряемое сопротивление R x , затем ключ переводится в положение 2 и магазин сопротивлений R o подбирается такой величины, чтобы ток в этом положении был равен току I 1 . Если I 1 = I 2 , значит, и R x = R o . Получаемый результат измерения обладает точностью, близкой к точности магазина сопротивлений, так как погрешность измерения амперметра практически не влияет на точность результата измерения. К недостаткам метода можно отнести то, что он требует использования регулируемой меры. Рис. 5.2. Измерение сопротивления методом замещения 3.1. При измерении тока в диагонали неуравновешенного моста миллиамперметром класса точности 1,0 с верхним пределом 50 мА получено значение 15 мА. Определить диапазон возможных действи- тельных значений тока. Решение 𝛾 = 10%; 𝐼 𝑁 = 50мА ; 𝐼 = 15мА ∆ 𝐼 = 𝛾 ∙ 𝐼 𝑁 100% = 1,0% ∙ 50мА 100% = 0,5 мА 𝐼 = 15,0 ± 0,5 мА Диапазон возможных действительных значений тоа от 14,5 до 15,5 мА 4.1. Сопротивление рассчитывается по показаниям ваттметра и амперметра. Вычислить наибольшую возможную абсолютную погрешность измерения сопротивления, если мощность Р = 7 Вт, ток I = 2,5 А, погрешность измерения мощности Р = ±1 %, погрешность измерения тока I = ±2 %. Решение 𝑅 = 𝑝 𝐼 2 , Ом 𝑅 = 7 2,8 2 = 1,12 Ом В косвенном определении сопротивления R участвуют величины, имеющие погрешности. Мощность −𝛿 𝑅 = ±1% и ток 𝛿 𝐼 = ±2% показания которые участвуют в косвенном измерении, следовательно, относительная погрешность данного измерения может быть оценена следующим образом 𝛿 𝑅 = √𝛿 𝑝 2 + 2𝛿 𝐼 2 = √1 2 + 2,2 2 = √9 = ±3% Абсолютная погрешность составит ∆ 𝛿 ∙ 𝑅 100% = 3% ∙ 1,12 100% = ±0,0312 Ом ≈ 0,03 Ом 5.1. Как вычисляется средняя квадратическая погрешность результата наблюдения при известном действительном значении результата измерения? Ответ Если проводят измерения известной величины (эталона), то в качестве эффективной оценки применяют среднюю квадратическую погрешность результатов наблюдения * , рассчитываемую от этой известной величины (действительного значения Х д ): 𝜎 ∗ = √ 1 𝑛 ∑(𝑋 𝑖 − 𝑋 ср ) 2 𝑛 1 6.1. В результате поверки амперметра установлено, что 80 % погрешностей результатов 10 наблюдений, произведенных с его помощью, не превосходят 20 мА. Считая, что погрешности распределены по нормальному закону с нулевым математическим ожиданием, найти симметричный интервал, вероятность попадания в который равна 0,5. Решение Для решения задачи воспользуемся распределением Лапласа, согласно которому ∆= 𝑧𝛿 𝑋 √𝑛 𝑖 z – квантиль Лапласа, определим по вероятности 0,8 для ∆ = 20 мА 𝑛 = 10; 𝛿 𝑋 = ∆ ∙ √𝑛 𝑧 = 20 ∙ √10 1,3 = 48 мА Для вероятности 0,5 квантиль Лапласа равен 0,7 (из таблицы) тогда ∆= 0,7 ∙ 48 √10 = 10,6 ≈ 11мА 7.1. Какие требования (обязательные или рекомендательные) содержатся в государственных стандартах? ответ Стандартизация как практическая деятельность заключается в установлении нормативных документов по стандартизации и применению правил, норм и требований, обеспечивающих оптимальное решение повторяющихся задач в сферах общественного производства и социальной жизни. Эта деятельность направлена на: ● комплексное нормативно-техническое обеспечение всестороннего совершенствования управления народным хозяйством; ● интенсификацию общественного производства и повышение его эффективности; ● ускорение научно-технического прогресса и улучшение качества продукции; ● рациональное и экономное использование ресурсов. 8.1. Для чего нужна сертификация? Ответ В соответствии с законом РФ «О техническом регулировании» сертификация осуществляется в целях: ● удостоверения соответствия продукции, процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, работ, услуг или иных объектов техническим регламентам, стандартам, условиям договоров; ● содействия приобретателям в компетентном выборе продукции, работ, услуг на российском и международном рынках; ● создания условий для обеспечения свободного перемещения товаров по территории Российской Федерации, а также для осуществления международно- го экономического, научно-технического сотрудничества и международной торговли. 9.1. Какие процедуры предусмотрены при сертификации электри- ческой энергии по схеме 3? н о м е р Испытания в аккредитованных другие способы доказательства соответствия Проверка производства (системы качества) Инспекционный контроль сертифицированной продукции (системы качества, производства) 3 Испытания типа Испытания образцов, взятых у изготовителя при сертификации электрической энергии по схеме 3 предусмотрены процедуры -Инспекционный контроль (ИК), Испытание Схемы 1а, 2а, За, 4а, 9а и 10а рекомендуется применять (вместо соответствующих схем 1, 2, 3, 9 и 10), если у органа сертификации нет информации о возможности изготовителя данной продукции обеспечить стабильность ее характеристик, подтвержденных испытаниями. Литература 1. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин: Учеб. пособие для втузов. – М.: Дрофа, 2005. – 415 с. 2. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник / Под ред. А.С. Сигова. – М.: ИНФРА – М, 2005. – 336 с. 3. Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии. – М.: Юнити-Дана. 1999. – 711 с. 4. Сергеев А.Г. Латышев М.В., Терегеря В.В. Метрология, стандартизация, сертификация: Учеб. пособие. – М.: Логос, 2003. – 536 с. 5. Закон РФ "О сертификации продукции и услуг" № 5151-1 от 10.06.1993. 6. Закон РФ "О стандартизации" № 5154-1 от 10.06.1993. 7. ГОСТ 13109-97 "Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения". |