ОСНОВЫ ТЕХНИКИ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

После изучения главы 2 бакалавр должен: знать

  • • основные постулаты метрологии;
  • • классификацию видов и методов измерений;
  • • классификацию видов погрешностей;
  • • основные понятия качества измерений;
  • • понятия о динамических измерениях и динамических погрешностях; уметь
  • • формировать модели измерений;
  • • вычислять различные виды погрешностей измерений;
  • • осуществлять нормирование погрешностей и внесение поправок в результаты измерений;
  • • производить выявление и исключение отдельных видов погрешностей, обработку результатов измерений и суммирование погрешностей;

владеть

• методами обработки результатов измерений, нормированием и принципами суммирования погрешностей.

Модель измерения и основные постулаты метрологии

Для оценки технического состояния технической системы (ТС), например, в эксплуатации производят измерения ее выходных параметров и на основе измерительной информации принимают решение о пригодности ТС к дальнейшей эксплуатации или необходимости профилактических (ремонтных) воздействий.

В простейшем случае модель измерения (рис. 2.1) может быть описана функциональной зависимостью изменения выходного сигнала у технической системы от изменения входного сигнала х как у = /(х).

Модель измерения

Рис. 2.1. Модель измерения

Однако в процессе измерений возникают различные внешние и внутренние помехи г,-, 2/..., которые вносят погрешность в результат измерения.

Причем каждая из составляющих имеет свою плотность вероятности /(х), /(у), /(2)- Это определяет тот факт, что при многократном измерении одной и той же величины х одним и тем же СИ в одинаковых условиях результаты измерения, как правило, различаются между собой и не совпадают с истинным хи значением физической величины

Под истинным значением физической величины понимается значение, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующие свойства ТС через ее выходной параметр.

Поскольку истинное значение есть идеальное значение, то в качестве наиболее близкого к нему используют действительное значение хд, найденное экспериментальным методом, например, с помощью более точных СИ.

Изложенное позволяет сформулировать основные постулаты метрологии.

  • 1. Истинное значение определяемой величины существует, и оно постоянно.
  • 2. Истинное значение измеряемой величины отыскать невозможно. Отсюда следует, что результат измерения у, как правило, математически связан с измеряемой величиной вероятностной зависимостью.

В дальнейшем необходимо различать термины «измерение», «контроль», «испытание» и «диагностирование». Контроль — частный случай измерения, и он проводится с целью установления соответствия измеряемой величины заданному допуску. Контроль используется также для настройки, регулировки и при установке (замены) отдельных блоков ТС.

Более сложной метрологической операцией является испытание, которое состоит в воспроизведении в заданной последовательности определенных воздействий, измерении реакций объекта на данное воздействие и регистрации этих реакций.

Диагностирование системы — это процесс распознавания состояния элементов этой системы в данный момент времени. По результатам диагностирования можно прогнозировать состояние элементов системы при дальнейшей ее эксплуатации.

Для проведения измерений с целью контроля, диагностирования или испытания ТС необходимо осуществлять мероприятия, определяющие так называемое проектирование измерений. Сюда относятся: анализ измерительной задачи с выяснением возможных источников погрешностей; выбор показателей точности измерений; выбор числа измерений, метода и СИ; формулирование исходных данных для расчета погрешности; расчет отдельных составляющих и общей погрешности; расчет показателей точности и сопоставление их с выбранными показателями.

В целом все эти вопросы должны быть отражены в методике выполнения измерений (МВИ). Причем следует отдавать предпочтение инженерным (упрощенным) методам расчета, но степень сложности МВИ должна быть адекватна возможной степени неточности исходных данных.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >