Лабораторно-практическая работа № 1-2. Объекты и субъекты метрологии

План:

1. Перевод национальных неметрических единиц измерения в единицы СИ.

2. Математическая обработка результатов измерений объектов. Расчёт погрешностей».

Цель работы:

1. Решение ситуационных задач по переводу национальных неметрических единиц измерения в единицы СИ.

2. Приобретение навыков расчёта погрешностей.

3. Приобретение практических навыков по измерениям и математической обработке результатов измерений.

Материальное обеспечение: Измерительные инструменты, штангенциркули, микрометры, толшинометры, калибры, изделия для измерения (бумага, стёкла, пластинки и т. п.)

Содержание работы:

Задание 1: Используя справочную таблицу перевода неметрических единиц измерения в единицы Международной системы СИ, рассчитать предложенные объёмы и размеры.

А) Рассчитать объём полученных тканей в метрах:

89 ярдов ткани натурального шёлка

190 ярдов полушерстяной ткани

250 ярдов ткани хлопка

Б) Рассчитать диагонали телевизора в см.:

14дюймов

17дюймов

40дюймов

В) Рассчитать объём нефти в галлонах, бушелях, баррелях:

20т, 48т, 72т.

Задание 2. Решить задачи:

Задача №1.Три транснациональные компании предлагают услуги по морским перевозкам грузов. С какой фирмой, и насколько, выгоднее заключить договор на перевозку груза на расстояние 2000км, если цена у всех компаний 5усл.ед. У первой компании – за км, у второй – за морскую милю, у третьей – за сухопутную милю.

Задача №2. При заключении договора купли-продажи на поставку партии импортной ткани из Дубая в Красноярск, не было оговорено в каких единицах измерения будет определяться объём поставки. Каждая из сторон имела в виду свою национальную единицу измерения. Рассчитать возможные убытки одной из сторон договора, если стоимость одной единицы ткани 5долларов. Объём партии составляет 4000единиц. Стоимость одного доллара 35рублей.

Задача №3. Рассчитать сумму убытков нефтяной компании Ванкорнефть за сутки, в рублях, если в отверстие трубы ежечасно выливается 5литров нефти. Стоимость одного барреля нефти 70 долларов.

Задание 3.

Изучить устройство измерительных инструментов и правила работы с ними. Определить цену деления, точность отсчета, верхний и нижний пределы измерений шкалы приборов, определить основные размеры предметов, указанные преподавателем. Полученные результаты измерений обработать статистически, исходя из следующих соображений.

Все без исключения измерения дают лишь приближенное значение измеряемых величин с той или иной ошибкой вследствие неточности измерительных приборов, несовершенства метода измерений, несовершенства наших органов чувств и, наконец, из-за всяких случайных влияний на результат измерений.

Кроме того, большое влияние на результаты измерения оказывает неравномерность материалов и товаров по показателям их свойств и строения. Всякие измерения требуют определённой достоверности. Для получения достоверных результатов лабораторных испытаний проводятся многократные измерения, по данным которых определяется средняя величина исследуемого признака. При всяком измерении мы должны определить как числовое значение измеряемой величины, так и степень точности его. Отклонение результата измерения от истинного значения (действительного) значения измеряемой величины называется погрешностью результата измерения. К источникам появления погрешностей относятся погрешности измерений, методов измерений, средств измерений и погрешности оператора.

Разность между найденными отдельными значениями изменяемой величины и ее средним значением называется абсолютной погрешностью измерения.

Относительной погрешностью измерения называется выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности измерения к среднему значению измеряемой величины.

Погрешности измерений делятся на три класса:

1. Систематические погрешности (инструментальные, методические, личные, погрешности установки аппаратуры), входящие с постоянной величиной и знаком во все отдельные измерения. Систематические погрешности исключают с помощью поправок.

2. Случайные погрешности, т.е. переменные по знаку и величине погрешности, измерение которых не подчиняется какой-либо известной закономерности.

3. Промахи и грубые погрешности, возникающие вследствие неправильных отсчетов записей и т. п., явно искажающие результат измерения.

Так как при большом числе измерений а1 а2, а3, а4....а1 случайные погрешности, одинаковые по абсолютной величине, но разные по знакам, встречаются одинаково часто, то наиболее вероятное значение измеряемой величины может быть определено как среднее арифметическое “А” из всех измерений:

А= (а1+а2+аЗ… + а1)/n

Где n - число всех измерений.

Средняя величина А испытуемого признака рассчитывается либо с точностью на один знак большей, чем для единичного испытания, когда результат испытания выражается одно- или двухзначными цифрами, либо с той же точностью, что и для единичного испытания (когда единичное испытание выражается трехзначными цифрами и более).

Абсолютная погрешность “Ех” отдельного измерения равна:

Ех = а - А

Средняя абсолютная погрешность” n ср.” всех измерений равна:

n ср.= (Е1+Е2-4-ЕЗ+En)/n = 1Е/n = 1(а - А)/n

Согласно теории вероятностей, наиболее вероятным значением измеряемой величины является такое значение "А", для которого сумма квадратов случайных ошибок имеет наименьшее значение.

Для измерения величины неоднородности или изменчивости свойств материалов и изделий, которая может проявляться в большей или меньшей степени, существует особый показатель - среднее квадратическое отклонение (Q), которое рассчитывается по формуле:

Q= ±VZE²/n или Q= ±VZE²/n-l при n<20

где Z - сумма отклонений Е каждого отдельного показателя ряда (группы) от среднего арифметического значения А, возведенных в квадрат, n – число членов ряда (группы).

Для характеристики относительной степени колеблемости измерений применяется коэффициент вариации "С", т.е. процентное отношение средней квадратической погрешности к средней арифметической:

C = (axlOO)/A%

Следует учитывать, что коэффициент вариации С характеризует не только относительную изменчивость результатов измерений, но одновременно выражает степень неравномерности материала по разным показателям.

Задача №1

Толщиномером проведите измерения толщины листа А4 в 3-х или 5-ти листах. Полученные результаты измерений обозначьте а1, а2, а3.... и т. д. По результатам полученных измерений рассчитайте:

1) среднее арифметическое значение А по выше указанной формуле;

2) абсолютную погрешность Ех каждого отдельного измерения;

3) среднюю абсолютную погрешность "n ср.";

4) среднее квадратическое отклонение;

5) относительную степень колеблемости измерений.

Задача №2

Рассчитайте:

1) среднее арифметическое значение А по выше указанной формуле;

2) абсолютную погрешность Ех каждого отдельного измерения;

3) среднюю абсолютную погрешность "n ср.";

4) среднее квадратическое отклонение;

5) относительную степень колеблемости измерений.

При условии, что толщина витринного стекла при измерении толщинометром составила 9мм, 6мм, 10мм.

Вопросы и задания для самопроверки по разделу учебника «Метрология»:

1. Виды метрологии.

2. Объекты метрологии: физические величины (понятие, характеристики).

- измерения (классификационные группы).

- методы измерений.

- средства измерений по конструктивному исполнению и метрологическому назначению.

3. Метрологические службы (вашего населённого пункта в частности).

4. Объекты, цели Государственного метрологического надзора и контроля. Определите разницу между контролем и надзором. Виды и условия проверок. Контрольные закупки.

5. Субъекты метрологического контроля и надзора: их права и обязанности, документальное оформление проверок.

6. Ответственность за нарушение метрологических правил.

7. Ознакомьтесь с нормативными документами, регулирующими деятельность Государственных метрологических служб в сфере обслуживания:

- Закон РФ от 27.04.1993г. № 4871-1 «Об обеспечении единства измерений».

- Постановление от 30.06.2004г. №322 «Об утверждении положения о Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека».

8. Виды поверок.

9. Вид поверки для каждого экземпляра средств измерений.

10. Вид поверки по истечению межповерочного интервала.

11. Причины проведения внеочередной поверки.

12. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за количеством отчуждаемых товаров при совершении торговых операций.

Задание на дом: повторить раздел «Метрология» для выполнения контрольной работы.

Дата добавления: 2015-04-30