áttekintés
Tárgy 1. Tárgy és mérésügyi kihívásokat. Formái és mérési módszerek
Metrologieynazyvayut a mérés tudománya, módszerek és sredstvahobespecheniya egységüket és hogyan lehet elérni a kívánt mérési magában foglalja a képviselet tochnosti.Edinstvo vuzakonennyh mértékegységek eredmények, a mérési hibák ismertek szadannoy pontossággal. Ahhoz, hogy a kívánt folyamat feltételei, értékelve a termék minősége van szükség a pontos kolichestvennuyuinformatsiyu. Kap ez csak a segítségével izmereniy.V építési kell mérni a legnagyobb raznoobraznyevelichiny: lineáris-szög, mechanikai, fizikai, kémiai, termikus, akusztikus, optikai, stb Mérni ezeket a mennyiségeket stroitelnayaindustriya kell szerelni szabványosított mérési módszereket és eszközöket. Egységesség biztosítása mérések az országban, a normák kialakítása szintek mérési módszerek rendelt az állam metrologicheskuyusluzhbu tartott állami Szabványügyi Bizottság. Mérésügyi már bolshoeznachenie az egységesítése és harmonizálása folyamatok iizdeliy.V metrológiai használt számos speciális feltételek. Izmerenie- meghatározása fizikai mennyiség értékek opytnymputem speciális hardvert. Fő uravnenieizmereniya rendelkezik formájában Q = qU. ahol Q - értéke a fizikai mennyiség, q - numerikus értéke a kapott érték egységek; U - egysége fizikai mennyiség. Formái és mérések függően módszere, mért velichinyizmereniya négy típusa: közvetlen, közvetett, együttes és sovokupnye.Pryamye izmereniyazaklyuchayutsya sravneniiizmeryaemoy a kísérleti értékek számára egy intézkedés ez az érték, vagy számít pokazaniyizmeritelnogo eszközt közvetlenül engedélyező közvetett mérési értéket szerezhetők be izmeryaemoyvelichiny.Rezultat pryamyhizmereny alapján mennyiségek kapcsolatos nagyságát a mért izvestnoyzavisimostyu. Például, meghatározására formában szervek pravilnoygeometricheskoy eredmények szerint a közvetlen mérések és lineynyhrazmerov megfelelő matematikai számítás. Ugyanez vonatkozik a meghatározó anyag sűrűsége, a nyomószilárdság.
A közvetett mérések, a kívánt mennyiség értékét számítási ismertek közötti kapcsolat ezt az értéket és az értékek alá közvetlen mérések, például mérése az átlagos menetátmérő három huzalok.
Közös felhívást tett egyidejűleg izmereniyadvuh neodnoimennyh vagy több értéket találni zavisimostimezhdu őket. Így mért értékek dannympovtornyh közvetlen vagy közvetett mérések neodnoimennyh velichin.Povtornye mérést hajtunk végre különböző lépéseket vagy ezek kombinációi priizmenyayuschihsya feltételeket, amely lehetőséget ad, hogy sistemuuravneny, eldönti, hogy mely találj izmeryaemoyvelichiny kívánt értéket. Egy ilyen eljárás, például, a meghatározásához használt modulyauprugosti betona.Sovokupnymi nevezett izmereniyaneskolkih egyidejűleg hasonló mennyiségű, amelynél kívánt értékeket nahodyatresheniem egyenletrendszer nyert közvetlen izmereniyahrazlichnyh velichin.Raznovidnosti ezek kombinációi közvetlen mérés: - direkt értékelési módszer, - eltérés módszer; - nulla módszer - a módszer sovpadeniy.Metod azonnali értékelést nyújt znachenievelichiny közvetlenül, minden további nélkül akciók th és bezvychisleny (kivétel - a szorzás a bizonyítékok az állandó priboraili ára osztás). Az ilyen mérést végzünk a mérők, dinamométerek, folyékony hőmérők, mérlegelés a tsiferblatnyhvesah, mérési vonal hossza) .Differentsialny (különbség) módszer izmereniiraznosti között a mért érték és a mennyiség értéket kotoroyizvestno.
Módszerek a közvetlen mérések
azonnali értékelési módszer ad értéket önmagában semmilyen további intézkedés nélkül számítás. A kivétel a szorzás a bizonyság állandó készüléken vagy az ár a szétválás. A legtöbb esetben, a mérés ezzel a módszerrel végzik, a kijelző műszer (nyomásmérők, erőmérő cellák, hőmérők).
Egy differenciális (különbség) a metodzaklyuchaetsya mérjük a különbséget a mért érték és az értéket, amely érték ismert.
Mérése differenciál hossza
1 - mérve a termék;
Ezzel a módszerrel lehetővé teszi, hogy a kapott eredmények nagy pontossággal, még ha viszonylag durva eszközökkel.
Zero módszer abban áll, összehasonlítjuk a mért értéket az érték, amelynek értéke előre ismert. Mindkét érték a kiválasztott azonos méretű, így a köztük lévő különbség nulla lesz.
Nulla módszert akkor használjuk, ha súlyú bármely egyensúlyt skálák, amikor a tömeg a súlyok választjuk egyenlő a mért súlyt. A magas hőmérséklet mérjük egy optikai pirométer, amelynek működési elve az, hogy összehasonlítsa a fényerő izzólámpákkal a mért háttér fényerősség (láng fúziós).
Módszer sovpadeniyazaklyuchaetsya a mérése a jelek, vagy egybeesik jeleket. A módszert használják az építőiparban tolómércét.
Értelmében a meghatározó eredmény pontossága, a méréseket három osztályba sorolhatók:
1.Izmereniya lehető legnagyobb pontosság érhető el a technika jelenlegi állása. Ezek közé tartozik a referencia mérési társított a lehető legmagasabb hűség sor fizikai mérési egységek és a fizikai állandók.
2.Kontrolno-kalibrációs mérési hiba nem haladhatja meg egy előre meghatározott értéket. Ezek közé tartozik a mérések laboratóriumokban állami végrehajtásának felügyelete és szabványossági és a gyár mérési laboratóriumok és mérések segítségével végzik el, amely biztosítja az eredmény hiba nem haladja meg egy előre meghatározott értéket.
3.Tehnicheskie mérési eredmény, amelyben a hiba meghatározott jellemzőkkel mérő eszközzel. Ezek közé tartozik a mérések a termelési folyamat a vállalkozások, a táblák elektromos állomás és így tovább.
A módszer expressziós mérések különböztetik abszolút és relatív mérések.
Absolyutnyminazyvayutsya mérések, amelyek alapján közvetlen mérésére egy vagy több alapvető értékek, illetve a fizikai állandók. Példa - meghatározása hossza méterben, áramerősség, a gyorsulás a szabadesés - m / sec 2.
Otnositelnyminazyvayutsya arányának mérésével értékének az azonos nevű, hogy az érték a szerepét játssza a készülék, illetve a mért értékek tekintetében onoimennoy értéket tekintettük a kezdeti egy. Példa - mérése relatív páratartalom, arányaként definiáljuk a vízgőz mennyiségét a 1 m 3 levegőt a vízgőz mennyiségét, mely telítődik 1 m 3 levegő egy adott hőmérsékleten.
A szabványos mértékegység vagy izmereniyanazyvayut izmeritelnyypribor szánt reprodukálására fizikai mennyiség vobschegosudarstvennom vagy nemzetközi szinten. Ott etalonykilogramma, amper, másodperc, stb (Több mint száz és primer spetsialnyhetalonov). Munka mérőműszerek - intézkedés vagy mérőeszköz szánt technikai izmereniyStandartny minta-egy intézkedés lejátszás edinitsvelichin jellemző tulajdonságait és összetételét anyagok és eszközök. Normál minta mérési jelenti videveschestva (anyag), vagy szerkezet, melynek tulajdonát jelentősen ustanovlenypri minősítést. Ezeket használják a kalibrálás, hitelesítés és poverkisredstv mérések helyességének az eredmények izmereniy.Razlichayut hitelesített referencia standard obraztsysvoystv, az utóbbi szerepét intézkedések. Tehát poverkidilatometrov (eszközök deformatsiimaterialov mért hőmérséklet) tulajdonságait szabványos minták formájában használjuk obraztsovyhmer tisztaságú réz (hőmérsékletig -100 és +100 0C) kvartsakristallicheskogo (t = 20-500 0 C), korund (C alatti hőmérsékleten 900 0C). mérési pontosság hívják rezultatovizmereny mértékben közelíti a valódi értékének meghatározásával. (Ebből etogoopredeleniya, a kifejezés „pontosságú mérésére hossza egyenlő 0,5%” -Wrong; helyes azt mondani - „mérési hiba nem haladja meg a 0,5%”). 1.2 Mérési pontosság. Értékelése gyakori hibák. Selejtező szisztematikus pogreshnosteyPogreshnost izmereniya- mezhdupoluchennym algebrai különbség a mérési és a valós érték a mért tökéletlenségek okozott velichiny.Pogreshnosti eszközök és mérési módszerek, körülményeinek változékonysága a megfigyelés és mérés t.p.Pogreshnost # 948; = Az X-X, ahol X - mért mennyiség értékét; X - valódi érték. Az igazi mért érték mindig ismeretlen maradt, mert a hiányzó ideális mérési módszerek és eszközök, így a gyakorlatban használni, hanem a valódi mérési eredményt kapunk, ha pontosabb módszereket és eszközöket, valamint az úgynevezett valós érték. Így, az értéke # 948; meghatározni néhány közelítés az igazság. Mérési hiba lehet kifejezni egységekben izmeryaemoyvelichiny (abszolút hiba), vagy a frakciók, a eeznacheniya százalékos (relatív hiba). Pontosság intézkedések és priborovopredelyayut által ellenőrzés. Ellenőrzés - egy sor intézkedést, hogy értékelje a mérési hibák meri priborov.Sluchaynyminazyvayut az ilyen hibák, hogy izmereniiodnoy ugyanolyan mennyiségben, hogy a különböző znacheniya.Teoreticheskie pogreshnostisvyazany hibával metodaizmereniya. Így mennyiségének mérésére szervek elfogadják geometricheskipravilnoy alakú, így a mérete mérik elégtelen mennyiségben mest.Subektivnye pogreshnostiyavlyayutsya következtében individualnyhkachestv emberi okozott jellemzői érzékeit ilipriobretennymi készségek hibás mérések (count kötet byuretkepo alsó meniszkusz).
Szisztematikus hibák a mérést ugyanazzal a módszerrel, és ugyanazt a mérési azt mindig állandó értékek. Az okok, amelyek miatt a megjelenés, a következők:
- hiba módszer vagy elméleti hibát;
- instrumentális hibák;
- hibák által okozott környezeti befolyás és a mérési körülményeket.
Hibák bekövetkezhetnek az eljárás hiba vagy elégtelen fejlődését mérési módszer. Ez magában foglalhatja a nem megfelelő extrapolálással tulajdonságok eredő egyetlen mérés, a teljes mért tárgy. Például a döntésnél tengely polc egyetlen mérés, lehetséges, hogy megakadályozzák a hiba, mert nem veszi figyelembe az ilyen hiba alakját eltérések hengeresség, kereksége, profil hossz- és mások. Ezért mérések azt javasoljuk, hogy elkerüljék ezt a fajta szisztematikus hibák a mérési eljárást egy pár őrölt alkatrészek és egymásra merőleges irányban.
A hibák A módszer magában foglalja a hatása az eszközt az objektum tulajdonságait (például, a nagy mérési erő, változó alakja a vékony falú rész), vagy a kapcsolatos hibák túlzottan durva kerekítési mérési eredmény.
Műszeres hibák kapcsolódó hibákat mérő eszköz által okozott gyártási hibák vagy kopás alkatrészeinek a mérőeszköz.
A hibák által okozott környezeti hatás és mérési feltételek a hőmérsékletre (például mérési elemek még nem hűlt le), rezgés, a nem-merevsége a felület, amelyen a mérési eszköz úgy van beállítva, és a m. P.
Módszerek a kirekesztés és a fiók rendszeres hibákat: 1) megszüntetése hibaforrások a mérés előtt (megelőzés hiba), 2) a hibák kiküszöbölését a mérések során (kísérleti kivétel hibák) 3) bevezetésével ismert módosítások a mérési eredmény (isklyucheniepogreshnostey számítás) 4) határok Pontszám szisztematikus hibák, nem poddayuschihsyaisklyucheniyu.
ÉRTÉKELÉS véletlen hiba
valószínűségszámítás tanulmányozza tulajdonságait véletlenszerű jelenségek során tömegrendezvények. Mass események (mérések) fordulnak elő többször azonos peremfeltételek. Forrásai a véletlen hibák több dimenzióban kapcsolódó véletlenszerű események.
Véletlenszerűen hívja esemény, amely bizonyos körülmények között lehet, hogy nem fordul elő.
Jelentős esemény - ami biztos, hogy jön;
Valószínűségi mérték az úgynevezett objektív lehetőségét véletlenszerű események. Annak a valószínűsége, P egy esemény A kiszámítása a számának aránya kedvező esetek m. járó esemény bekövetkezése A teljes események száma N:
Például, a futás 100 termékek hibás 5. Az előfordulási valószínűsége a hibás termékek a párt 0,05.
Annak a valószínűsége, egy bizonyos esemény 1, a valószínűsége, hogy a lehetetlen esemény 0, és egy véletlen esemény bekövetkezik valószínűséggel nagyobb, mint 0 és kevesebb mint 1.
A mérhető valószínűségi változó lehet folyamatos vagy diszkrét.
Folyamatos véletlen változó vesz bármilyen értéket egy bizonyos tartományban.
Egy diszkrét véletlen változó vehet csak jól meghatározott értékeket, és ezeket az értékeket is szerepel.
Minden érték megfelel a valószínűségi változó egy bizonyos valószínűséggel. Jellemzésére véletlen változó azt kell tudni, hogy a funkció a forgalmazási, vagy a törvény a valószínűségi eloszlása ezt az értéket.
Egy diszkrét véletlen változó feltételezzük, hogy meg kell adni, ha tudjuk, az összes lehetséges értékei, valamint a valószínűsége az egyes értékek. Folyamatos értékek jellemzik végtelen sok lehetséges értékeit. Ezért a folytonos véletlen változó beállítása általában formájában diszkrét, megtörve minden lehetséges értéke időközönként, és meghatározzuk a valószínűségét ezen intervallumok.
Ennek alapján a valószínűségi értékek találtunk mind időközönként össze egy lépcsős görbével, úgynevezett hisztogram. További lehetőség, hogy létrejöjjön egy sima görbe forgalmazás. Ez a görbe jellemzi a sűrűségfüggvény egy adott folytonos véletlen változó. A görbe alatti terület egyenlő a valószínűségét a bármely lehetséges értékeit nagyságrendű, azaz 1. meghatározni a valószínűsége, hogy a valószínűségi változó rejlik intervallumon belül # 916; X = xa - xb. kell találni határolt terület koordinátáit EZEK x = a = b. Ez a terület arányos a valószínűség-sűrűség az intervallum # 916; x.
Ha a véletlen változó értékét befolyásolja számos egymástól független tényező, azt várhatnánk, a megoszlása a normális törvény. A legmagasabb sűrűségfüggvénye normális eloszlás megfelel az átlagos értéke a X. Amint a növekvő eltérés az átlagérték, a valószínűség-sűrűség gyorsan csökken.
Az átlagos értéke diszkrét X valószínűségi változó vagy annak elvárás M - az összege a termékek valamennyi lehetséges értékének xi értékek a valószínűségek ezen értékek pi:
A szóródás diszkrét valószínűségi változók varianciája. jelöljük # 963; 2 és által meghatározott:
Ha a hallgató nem az összessége jelenségek, által meghatározott minta, a diszperziót képlet szerint kiszámított: