К.Г.РЕГО
МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ
ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ
ТЕХНИЧЕСКИХ
ИЗМЕРЕНИЙ
(Справочное пособие)
Киев «Техниса»
1987
30.10я2 Р32
УДК 681.2 (031)+ 389
Р32 |
Рего К. Г. |
|
|
|
||
Метрологическая обработка результатов техничес |
||||||
|
|
ких измерений: Справ, пособие.— К.: Техшка, 1987.—* |
||||
|
|
128 с., |
ил.— Библиогр.: с. 126. |
|||
|
|
45 к. |
16 000 экз. |
|
||
|
|
В справочном пособии приведена инженерная методика метрологи |
||||
|
|
ческой обработки экспериментальных данных# основанная на новых |
||||
|
|
ГОСТах и стандартах СЭВ. Содержатся |
справочные данные# числовые |
|||
|
|
примеры расчетов на программируемых микрокалькуляторах. |
||||
|
|
Рассчитано на инженерно-технических работников различных отрас |
||||
|
|
лей промышленности, занимающихся обработкой данных# а также может |
||||
|
|
быть полезно студентам вузов. |
|
|||
|
2103000000-023 |
|
|
30.10я2 |
||
Р |
М202 (04)-87 |
35.87 |
|
|
||
Рецензенты д-р |
техн. |
наук |
А. Д. Ниженский и канд. техн* наук |
|||
В. А. Хомяк |
|
|
|
|
||
Редакция литературы |
по |
энергетике, |
электронике, кибернетике |
|||
и |
связи |
3. В. |
Божко |
|
||
Зав. |
редакцией |
|
||||
© Издательство «Техшка», 1987
ВОсновных направлениях экономического и социального раз вития СССР на 1986— 1990 годы и на период до 2000 года
поставлена задача улучшить метрологическое обслуокивание народ ного хозяйства, поднять уровень аттестации промышленной про дукции, обеспечивая объективную оценку ее качества.
Метрологическая наука использует совокупность физических и математических методов обработки экспериментальных данных для получения из них измерительной информации. Целью такой метрологической обработки* этих данных является вычисление наиболее достоверного результата эксперимента, оценка получен ной и обеспечение требуемой точности этого результата. Метро логическая обработка соёокупности результатов эксперимента основана на использовании методов теории вероятности и математи ческой статистики. При этом вычисляется наиболее достоверное значение измеряемой величины и оценивается его точность.
Результаты измерений, достоверность и точность которых неизвестнау не только бесполезны, но даже вредны, так как в дей ствительности они могут представлять собой не информацию о физическом объекте, а дезинформацию о нем. Так бывает, когда неопытные экспериментаторы при записи результата измерения оставляют неоправданно большое число значащих цифр (из которых в действительности не все достоверны), либо выполняют сложные математические операции с заведомо неточными исходными дан ными.
Совет Министров СССР издал постановление «Об обеспечении единства измерений в стране» от 4 апреля 1983 г., кото рое обязывает министерства и ведомства обеспечить во всех своих предприятиях, организациях и учреждениях унификацию и стан дартизацию методик проводимых измерений, метрологическую аттестацию разрабатываемых ими средств измерений, а также
оценку точности всех результатов измерений. |
Указ Президиума |
|||||
Метрологическим |
проблемам |
пдевящен |
и |
|||
Верховного Совета СССР от 18 мая 1984 г. «Об |
административной |
|||||
ответственности за |
нарушение |
правил |
по |
стандартизации и ка |
||
честву |
продукции у выпуска в обращение |
и содержания средств изме |
||||
рений |
и пользования |
ими*. |
|
|
иноюекерная методика |
|
В |
настоящей работе рассматривается |
|||||
обработки результатов наиболее распространенных видов статиче ских измерений (прямых, косвенных, совокупных и совместных). Приведены практические алгоритмы обработки результатов изме рений, соответствующие действующим стандартам по приклад ной статистике и Государственной системе обеспечения единства измерений ( ГОСТ 16.263—70, ГОСТ 8.009-84. ГОСТ 8.011—72,
ГОСТ |
8.207— 76, |
ГОСТ |
11.002— 73, |
ГОСТ 11.004—74, ГОСТ |
|||
11.006— 74, ГОСТ 11.008—75, СТ СЭВ |
1190—78 и др.). Теорети |
||||||
ческое |
обоснование |
используемых |
методов излагается в |
специальной |
|||
• Наука |
об измерениях, |
методах |
и средствах обеспечения |
их единства |
|||
н способах |
достижения требуемой точности |
называется метрологией. |
|||||
з
метрологической литературе |
12; 3; 4 и др.] |
и здесь не приводится. |
Не рассматриваются также |
динамические |
погрешности измери |
тельных устройств [1, 4 и |
йр.]. |
|
При выполнении расчетов рекомендуется применять наиболее распространенную в настоящее время разновидность микроЭВМ
индивидуального пользования — программируемые |
микрокалькуля |
торы (БЗ-34, МК-54, МК-56, МК-52 и МК-61)» |
С этой целью |
$ работе приведены программы для всех основных расчетов, инструк ции к ним и примеры вычислений.
Отзывы и пожелания Рросим направлять по адресу; 252601, Киеву 1Ч КрещатиКу 5Л издательство «Техшка».
Глава 1
ПРИНЦИПЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ
1.ВИДЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
Согласно ГОСТ 16263—70 измерением является нахождение значения физической величины опытным путем с помощью
специальных технических средств. Найденное в результате экспери мента значение физической 'величины представляет собой ее оцен ку в виде некоторого числа принятых для нее единиц, следова тельно, результат измерения ~А представляет собой произведение числрвого значения физической величины х и ее единицы [а]:
|
|
А = х [а]. |
(1.01) |
Виды |
измерений. |
По способу нахоо^сденип числового значения |
|
искомой |
физической |
величины различают измерения четырех ви |
|
дов: прямые,' косвенные, совокупные и совместные. |
вели |
||
При |
п р я м ы х |
и з м е р е н и я х искомое значение |
|
чины находят непосредственно из опытных данных — прямым
-сравнением измеряемой величины с мерами (например, измерение длины метром, измерение массы на равноплечих весах) -или с по
мощью измерительного прибора, проградуированного* в единицах измерения (например, измерение температуры термометром, тока — амперметром). В этом случае уравнение измерения имеет вид
|
А = |
Ихх01 |
|
(1.02) |
где Л, №х — искомое* и числовое значения измеряемой |
величины; |
|||
Ха — цена |
деления аналогового прибора (или |
единица |
младшего |
|
разряда цифрового отсчетного устройства). |
искомое |
значение |
||
При |
к о с в е н н ы х |
и з м е р е н и я х |
||
величины А находят с помощью вычислений на основании извест ной зависимости / между этой величиной и величинами, подвергае
мыми прямым |
измерениям |
(Х1$ Х 2, |
Хц). Уравнение |
измерения |
|
|
Л = |
/ (Х1, |
X 2» *..» |
Хц). |
(1.03) |
Функциональная |
зависимость / |
называется также |
формулой |
||
(уравнением) |
связи, |
а величины |
X * — измеряемыми |
аргумен |
|
тами.
Необходимость в косвенных измерениях возникает, если пря мые провести невозможно или слишком сложно, или если косвен ные измерения дают более точный результат, чем прямые. При меры косвенных измерений: нахождение плотности р однородного
тела |
на основе прямых |
измерений его массы т и объема |
V (урав |
||||||
нение |
связи |
р = |
т/У)\ |
измерение |
электрического |
сопротивления |
|||
/? резистора |
по |
току / |
в |
цепи и |
напряжению I! |
на его |
зажимах |
||
(рис. 1, уравнение связи |
/? = |
11/1). |
|
|
|||||
С о в о к у п н ы е |
и |
с о в м е с т н ы е измерения позволяют |
|||||||
определить |
искомые значения |
величины Х±9 Х2, |
Хл, |
не под |
|||||
дающиеся непосредственному наблюдению, по результатам изме
рения значений других величин У±} К2» |
Ут» которые |
являются |
их функциями: |
|
|
у , = Ф/ № , * 2 ........ха), / = |
1, 2, .... т. |
(1.04) |