вопросы по дисциплине методам для среза. Вопросы по дисциплине Методы средства контроля ос
 Скачать 212 Kb.
|
1 2 вопросы по дисциплине «Методы средства контроля ОС» 1. Объекты исследования средств контроля и измерений. Метрологические характеристики средств измерений и их нормирование. Нормирование метрологических характеристик. Необходимость существования единства измерений вызвана возможностью сопоставления результатов различных измерений, которые были проведены в различных районах, в различные временные отрезки, а также с применением разнообразных методов и средств измерения. Следует различать также объекты метрологии: 1) единицы измерения величин; 2) средства измерений; 3) методики, используемые для выполнения измерений и т. д. Метрология включает в себя: во—первых, общие правила, нормы и требования, во—вторых, вопросы, нуждающиеся в государственном регламентировании и контроле. И здесь речь идет о: 1) физических величинах, их единицах, а также об их измерениях; 2) принципах и методах измерений и о средствах измерительной техники; 3) погрешностях средств измерений, методах и средствах обработки результатов измерений с целью исключения погрешностей; 4) обеспечении единства измерений, эталонах, образцах; 5) государственной метрологической службе; 6) методике поверочных схем; 7) рабочих средствах измерений. В связи с этим задачами метрологии становятся: усовершенствование эталонов, разработка новых методов точных измерений, обеспечение единства и необходимой точности измерений. Метрологические характеристики средств измерений и их нормирование Метрологические свойства средств измерения – это свойства, оказывающие непосредственное влияние на результаты проводимых этими средствами измерений и на погрешность этих измерений. Количественно—метрологические свойства характеризуются показателями метрологических свойств, которые являются их метрологическими характеристиками. Утвержденные НД метрологические характеристики являются нормируемыми метрологическими характеристиками Метрологические свойства средств измерения подразделяются на: 1) свойства, устанавливающие сферу применения средств измерения: 2) свойства, определяющие правильность полученных результатов измерения. Свойства, устанавливающие сферу применения средств измерения, определяются следующими метрологическими характеристиками: 1) диапазоном измерений; 2) порогом чувствительности. Диапазон измерений – это диапазон значений величины, в котором нормированы предельные значения погрешностей. Нижнюю и верхнюю (правую и левую) границу измерений называют нижним и верхним пределом измерений. Порог чувствительности – это минимальное значение измеряемой величины, способное стать причиной заметного искажения получаемого сигнала. Точность результатов, полученных некими средствами измерения, определяется их погрешностью. Погрешность средств измерения – это разность между результатом измерения величины и настоящим (действительным) значением этой величины. Для рабочего средства измерения настоящим (действительным) значением измеряемой величины считается показание рабочего эталона более низкого разряда. Таким образом, базой сравнения является значение, показанное средством измерения, стоящим выше в поверочной схеме, чем проверяемое средство измерения. ΔQn =Qn −Q0, где ΔQn – погрешность проверяемого средства измерения; Qn – значение некой величины, полученное с помощью проверяемого средства измерения; Q0 – значение той же самой величины, принятое за базу сравнения (настоящее значение). Нормирование метрологических характеристик – это регламентирование пределов отклонений значений реальных метрологических характеристик средств измерений от их номинальных значений. Главная цель нормирования метрологических характеристик – это обеспечение их взаимозаменяемости и единства измерений. Значения реальных метрологических характеристик устанавливаются в процессе производства средств измерения, в дальнейшем во время эксплуатации средств измерения эти значения должны проверятся. В случае, если одна или несколько нормированных метрологических характеристик выходит из регламентированных пределов, средство измерения должно быть либо немедленно отрегулировано, либо изъято из эксплуатации. Значения метрологических характеристик регламентируются соответствующими стандартами средств измерения. Причем метрологические характеристики нормируются раздельно для нормальных и рабочих условий применения средств измерения. Нормальные условия применения – это условия, в которых изменениями метрологических характеристик, обусловленными воздействием внешних факторов (внешние магнитные поля, влажность, температура), можно пренебречь. Рабочие условия – это условия, в которых изменение влияющих величин имеет более широкий диапазон. 2. Погрешность измерений. Виды погрешностей В практике использования измерений очень важным показателем становится их точность, которая представляет собой ту степень близости итогов измерения к некоторому действительному значению, которая используется для качественного сравнения измерительных операций. А в качестве количественной оценки, как правило, используется погрешность измерений. Причем чем погрешность меньше, тем считается выше точность. Согласно закону теории погрешностей, если необходимо повысить точность результата (при исключенной систематической погрешности) в 2 раза, то число измерений необходимо увеличить в 4 раза; если требуется увеличить точность в 3 раза, то число измерений увеличивают в 9 раз и т. д. Процесс оценки погрешности измерений считается одним из важнейших мероприятий в вопросе обеспечения единства измерений. Естественно, что факторов, оказывающих влияние на точность измерения, существует огромное множество. Следовательно, любая классификация погрешностей измерения достаточно условна, поскольку нередко в зависимости от условий измерительного процесса погрешности могут проявляться в различных группах. При этом согласно принципу зависимости от формы данные выражения погрешности измерения могут быть: абсолютными, относительными и приведенными. Виды погрешностей Выделяют следующие виды погрешностей: 1) абсолютная погрешность; 2) относительная погрешность; 3) систематическая погрешность; 4) случайная погрешность; 5) статическая погрешность; 6) динамическая погрешность. Погрешности измерений классифицируются по следующим признакам. По способу математического выражения погрешности делятся на абсолютные погрешности и относительные погрешности. По взаимодействию изменений во времени и входной величины погрешности делятся на статические погрешности и динамические погрешности. По характеру появления погрешности делятся на систематические погрешности и случайные погрешности. Абсолютная погрешность – это значение, вычисляемое как разность между значением величины, полученным в процессе измерений, и настоящим (действительным) значением данной величины. Абсолютная погрешность вычисляется по следующей формуле: ΔQn =Qn −Q0, где AQn – абсолютная погрешность; Qn – значение некой величины, полученное в процессе измерения; Q0 – значение той же самой величины, принятое за базу сравнения (настоящее значение). Относительная погрешность – это число, отражающее степень точности измерения. Относительная погрешность вычисляется по следующей формуле:  где ΔQ – абсолютная погрешность; Q0 – настоящее (действительное) значение измеряемой величины. Относительная погрешность выражается в процентах. Статическая погрешность – это погрешность, которая возникает в процессе измерения постоянной (не изменяющейся во времени) величины. Динамическая погрешность – это погрешность, численное значение которой вычисляется как разность между погрешностью, возникающей при измерении непостоянной (переменной во времени) величины, и статической погрешностью (погрешностью значения измеряемой величины в определенный момент времени). Погрешности, которые могут возникнуть в процессе измерений, классифицируют по характеру появления. Выделяют: 1) систематические погрешности; 2) случайные погрешности. В процессе измерения могут также появиться грубые погрешности и промахи. Систематическая погрешность – это составная часть всей погрешности результата измерения, не изменяющаяся или изменяющаяся закономерно при многократных измерениях одной и той же величины. Обычно систематическую погрешность пытаются исключить возможными способами (например, применением методов измерения, снижающих вероятность ее возникновения), если же систематическую погрешность невозможно исключить, то ее просчитывают до начала измерений и в результат измерения вносятся соответствующие поправки. В процессе нормирования систематической погрешности определяются границы ее допустимых значений. Систематическая погрешность определяет правильность измерений средств измерения (метрологическое свойство). Для устранения систематических погрешностей в процессе уже начатого измерения применяются различные способы Способ введения поправок базируется на знании систематической погрешности и действующих закономерностей ее изменения. При использовании данного способа в результат измерения, полученный с систематическими погрешностями, вносят поправки, по величине равные этим погрешностям, но обратные по знаку. Способ замещения состоит в том, что измеряемая величина заменяется мерой, помещенной в те же самые условия, в которых находился объект измерения. Способ замещения применяется при измерении следующих электрических параметров: сопротивления, емкости и индуктивности. Способ компенсации погрешности по знаку состоит в том, что измерения выполняются два раза таким образом, чтобы погрешность, неизвестная по величине, включалась в результаты измерений с противоположным знаком. Способ противопоставления похож на способ компенсации по знаку. Данный способ состоит в том, что измерения выполняют два раза таким образом, чтобы источник погрешности при первом измерении противоположным образом действовал на результат второго измерения. Случайная погрешность – это составная часть погрешности результата измерения, изменяющаяся случайно, незакономерно при проведении повторных измерений одной и той же величины. Появление случайной погрешности нельзя предвидеть и предугадать. Случайную погрешность невозможно полностью устранить, она всегда в некоторой степени искажает конечные результаты измерений. Но можно сделать результат измерения более точным за счет проведения повторных измерений. Причиной случайной погрешности может стать, например, случайное изменение внешних факторов, воздействующих на процесс измерения. Случайная погрешность при проведении многократных измерений с достаточно большой степенью точности приводит к рассеянию результатов. Промахи и грубые погрешности – это погрешности, намного превышающие предполагаемые в данных условиях проведения измерений систематические и случайные погрешности. Промахи и грубые погрешности могут появляться из—за грубых ошибок в процессе проведения измерения, технической неисправности средства измерения, неожиданного изменения внешних условий. 3. Поверка и испытания СИ и измерений. Методы поверки. Метод непосредственного сличения двух СИ. Поверочная схема средств измерения. Виды поверок и способы их выполнения. Задачи и значение поверки. Выбор образцового средства измерений по точности. Требования, предъявляемые к образцовым средствам контроля и измерений. Поверочные схемы, общие методические вопросы поверок. Проведение и оформление процесса поверки, протокол поверки. Государственная и ведомственная поверка, первичная,внеочередная, инспекционная поверки. Поверка средства измерений - комплекс мер, исполняемых объектами государственной метрологической службы с целью подтверждения соответствия СИ установленным ГОСТ техническим требованиям. 1 2 |