ТРЕБОВАНИЯ К РАЗДЕЛАМ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

– находят среднее арифметическое значение , которое принимают за оценку результата измерений

,

где  – измеренные значения, n – число измеренных значений;

– рассчитывают отклонения измеренных значений  от среднего арифметического значения

;

– определяют характеристику рассеяния измеренных значений относительно среднего арифметического – среднюю квадратическую погрешность S единичного измерения в ряду многократных измерений

;

– проверяют наличие промахов, то есть таких измеренных значений, которые выпадают из полученного ряда значений. К таким значениям относятся значения , для которых выполняется неравенство

.

Эти значения исключают из ряда измерений, а значение  и S пересчитывают заново для оставшихся значений;

– определяют среднюю квадратическую погрешность  среднего арифметического значения (результата измерений)

;

– для оценки надежности полученного таким образом результата измерений вводят коэффициент Стьюдента , зависящий от числа n измеренных значений и от уровня P доверительной вероятности, который показывает вероятность того, что полученная оценка результата измерений не превышает границы . В этом случае результат измерений записывают в виде

.

Коэффициент  можно найти в таблице значений функции Стьюдента, приведенной в Приложении Б, а также в математических справочниках, в литературе по теории вероятности и в соответствующих электронных ресурсах.

Среднее арифметическое значение  принимают в качестве результата измерений только для оценки случайной погрешности средства измерений. Если при сравнении с эталоном, дающим действительное значение  измеряемой величины, имеется расхождение

,

то оно обусловлено наличием систематической погрешности.

Суммарную погрешность средства измерений определяют по формуле, которая учитывает влияние систематической и случайной погрешностей

.

Соответствие полученного значения погрешности нормируемому значению  допускаемой погрешности, установленному в технической документации для данного типа средств измерений, определяют по формуле

.

Обычно это соответствие определяют на краях и в середине диапазона значений величины, измеряемой средством измерений.

Запись результатов измерений приводится в следующем виде:

– для равноточных, многократных измерений согласноГОСТ 8.207–76 «ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Общие положения» [1].

Запись результатов измерений:  при доверительной вероятности Р = Р_Д.

При отсутствии данных о функциях распределения составляющих погрешности результаты измерений представляются в виде ; ; n.

– для однократных измерений согласно методике обработки результатов прямых однократных измерений приведена в рекомендациях Р 50.2.038-2004 «ГСИ. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешностей и неопределённостей результатов измерений» [3].

Результат прямых однократных измерений должен записываться в соответствии с рекомендациями МИ 1317–2004 «ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров» [4] в виде  при доверительной вероятности Р = Р_Д.

Кроме этого, существует ряд критериев для оценки грубых погрешностей (промахов).Поскольку грубые погрешности относятся к случайным, для их выявления и исключения используются методы теории вероятности (методы проверки гипотез) [5].

1. Критерий  – наиболее распространённый. Он используется, когда количество измерений n ≥ 20 … 50. В этом случае считают, что результат, полученный с вероятностью P = 0,03 маловероятен и его можно квалифицировать как промах, т.е. сомнительный результат x_i может быть исключён из измерений, если .

Величины ,  вычисляют без учета x_i. Критерий надёжен при n ≥ 20 ÷ 50.

2. Критерий Романовского целесообразно применять, если n < 20. При этом вычисляют отношение  и полученное значение сравнивают с теоретическим  – при выбираемом уровне значимости Р по таблице 1. Обычно выбирают Р = 0,01 ÷ 0,05 и если , то результат отбрасывают.

Таблица 1 –Уровень значимости

3. Критерий Шовине – если число измерений невелико (n < 10). В этом случае промахом считается результат x_i, если разность  превышает значение , приведенное ниже в зависимости от числа измерений:

.

Согласно ГОСТ 8.401-80 существует несколько способов задания классов точности приборов [6].

1-ый способ используется для мер. При этом способе указывается порядковый номер класса точности меры. Например, нормальный элемент 1 класса точности, набор гирь 2 класса точности. Порядок вычисления погрешностей в этом случае определяют по технической документации, прилагаемой к мере.

2-ой способ предусматривает задание класса точности для приборов с преобладающими аддитивными погрешностями (это большинство аналоговых приборов).

В этом случае класс точности задается в виде числа К (без кружочка). При этом нормируется основная приведённая погрешность прибора, выраженная в процентах, которая во всех точках шкалы не должна превышать по модулю числа К. Число К выбирается из ряда значений (1,0; 1,5; 2; 2,5; 4,0; 5,0; 6,0) 10ⁿ, где n= 1, 0, -1, -2.

                    ,

где Δ – абсолютная погрешность измерений;  – нормирующее значение, равное большему из значений (по модулю) пределов измерений, если нулевое значение входного (выходного) сигнала находится на краю или вне диапазона.

3-ий способ предусматривает задание класса точности для приборов с преобладающими мультипликативными погрешностями. В этом случае нормируется основная относительная погрешность, выраженная в процентах. Класс точности задается в виде числа К в кружочке: . Число К выбирается из приведенного выше ряда.

,

где  – полученное значение измеряемой величины (результат измерений).

4-ый способ предусматривает задание класса точности для приборов с соизмеримыми аддитивными и мультипликативными погрешностями.

Аддитивные погрешности не зависят от измеряемой величины X, а мультипликативные – прямо пропорциональны значению X. Источники аддитивной погрешности – трение в опорах, неточность отсчета, шум, наводки и вибрации. От этой погрешности зависит наименьшее значение величины, которое может быть измерено прибором. Причина мультипликативных погрешностей – влияние внешних факторов и старение элементов и узлов приборов.

В этом случае класс точности задается двумя числами c / d, разделенными косой чертой, причем c > d. При этом нормируется основная относительная погрешность, выраженная по формуле

,

где x_k – максимальное конечное значение предела измерений (больший (по модулю) предел измерений). Число c отвечает за мультипликативную составляющую погрешности, а число d – за аддитивную. Значения c и d выбираются из вышеприведённого ряда.

К приборам, класс точности которых выражается дробью, относятся цифровые приборы, а также мосты и компенсаторы.

5-ый способ задания класса точности используется для приборов с резко неравномерной шкалой. Класс точности задается числом К, подчеркнутым галочкой: . В этом случае нормируется основная приведенная погрешность в процентах от длины шкалы.

2.2В разделе 2 должны приводиться общие сведения из Федерального закона от 26.06.2008 № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» [7], касающиеся организационных основ обеспечения единства измерений. При этом основное внимание должно быть уделено осуществлению деятельности по обеспечению единства измерений различными органами Российской Федерации, а также правам и обязанностям метрологических служб федеральных органов исполнительной власти.

Кроме этого, должно быть представлено описание функционирования метрологической службы (МС) организации и её структурная схема, т.е. необходимо построить структурную схему МС и описать основные задачи каждого подразделения в её составе (см. пример в Приложении Г).

В этом разделе курсовой работы должны содержаться:

– основные положения Федерального закона № 102-ФЗ;

– описание функционирования метрологической службы организации;

– структурная схема метрологической службы организации.

2.3 В разделе 3 курсовой работы должен быть разработан проект локальной поверочной схемы организации на основании действующего ГОСТ 8.061-80 «ГСИ. Поверочные схемы. Содержание и построение» [8]. Для этого каждому студенту выдаётся (согласно номеру варианта) Государственная поверочная схема (по видам измерений), необходимая для разработки локальной поверочной схемы и согласования с метрологической службой организации. Примеры компоновки и оформления элементов поверочных схемы приведены в Приложениях Д.1-Д.3.

В этом разделе курсовой работы должны содержаться:

– основные положения ГОСТ 8.061-80 «ГСИ. Поверочные схемы. Содержание и построение»;

– проект локальной поверочной схемы организации (по видам измерений) для согласования с метрологической службой.

ПРИЛОЖЕНИЕ А.1

Мы поможем в написании ваших работ!