Оглавление:
Учет влияющих факторов
- Получение справки является обязательной процедурой измерения. Однако кроме нее могут быть и другие люди. На результаты измерений обычно влияют многие факторы, которые могут быть довольно сложными для изучения. Учитывать при подготовке и проведении высокоточных измерений в практике взвешивания Влияние: объект измерения; субъект (эксперт или экспериментатор); метод измерения; измерительный прибор; условие измерения. Необходимо тщательно рассмотреть цель измерения. Например, при измерении диаметра вала необходимо убедиться, что он круглый. Если нет, вам может потребоваться измерить эллиптичность этого раздела.
При измерении площади сельскохозяйственных угодий искривление земли игнорируется, но это невозможно при измерении поверхности океана. При измерении плотности вещества необходимо убедиться, что посторонние вещества не содержатся. Измеряя период вращения Земли вокруг Солнца, можно заранее игнорировать эту неоднородность, но, наоборот, это делает ее предметом изучения. Поэтому перед измерением необходимо представить исследуемую модель. Это может быть изменено и улучшено по мере поступления измерительной информации в будущем. Чем точнее модель соответствует измеряемому или исследуемому явлению, тем точнее эксперимент по измерению.
В таблице 11 показаны три взаимно перпендикулярных механизма, вращающихся вокруг горизонтальной и вертикальной осей. Людмила Фирмаль
Это важно, например, при измерении физических величин, которые быстро меняются со временем, когда информация об этих изменениях является наиболее важной. Такие измерения называются динамическими. Эксперт или экспериментатор вносит субъективный фактор в результаты измерений, который должен быть максимально уменьшен. Это зависит от квалификации измерителя, его психофизиологического состояния, соответствия эргономическим требованиям во время измерения и так далее. Все эти факторы заслуживают внимания. Измерения разрешены для тех, кто получил специальную подготовку с соответствующими знаниями, навыками и практическими навыками. Если это важно, эти действия должны быть строго регламентированы.
Особенно важную роль играет подготовка специалистов по эвристическим и сенсорным измерениям восприимчивости. Настроение человека, концентрация, внимание, режим работы и отдых также очень важны. Максимальная работоспособность наблюдается в утренние и дневные часы — с 8 до 12 часов и с 14 до 17 часов. Начало смены — период выхода на работу — длится от 30 минут до 1,5 часов утром, после чего работоспособность стабилизируется в течение 1,5-2,5 часов и начинает снижаться в течение дня. После обеденного перерыва работоспособность снова вырастет, но не на самом высоком уровне. В конце рабочего дня происходит снижение из-за усталости.
Гигиенические и гигиенические условия труда включают микроклимат, все виды радиации, чистоту воздуха, освещение, производственный шум, вибрацию и другие факторы. Опасные и вредные производственные факторы регламентируются ГОСТ 12.0.003 74. Зрение и продолжительность яркого зрения важнее Степень зависит от условий освещения. Человек с нормальным зрением может различать только небольшие объекты с освещением 50-70 люкс. Максимальная острота зрения достигается при освещенности от 600 до 1000 люкс. Освещение может быть естественным или искусственным. Наиболее предпочтительным является естественное освещение с на 10% большей производительностью труда, чем искусственное освещение.
Солнечный свет должен рассеиваться и быть без бликов. Чтобы избежать воздействия солнечного света, повесьте белую занавеску вокруг окна лаборатории. Искусственное освещение должно быть диффузной люминесцентной лампой. Источник света: должен быть окружен фитингом. В зависимости от характеристик трудового процесса используются три системы освещения: общее (для освещения всей комнаты), местное (непосредственно на рабочем месте) и сочетание общего и местного. Общее освещение приемлемо в помещениях, где производятся механические измерения с низкой точностью, когда направление света не играет особой роли.
Для высокоточных измерений требуется сложное освещение, когда свет должен падать под определенным углом, чтобы различать мелкие детали. Только локальное освещение не допускается стандартом, поскольку оно приводит к неравномерному распределению яркости в поле зрения наблюдателя. Это значительно снижает производительность труда, увеличивает количество ошибок в работе и вызывает быструю усталость. При оптимальных условиях время четкой видимости (хорошее определение) при непрерывной работе составляет 3 часа. В зависимости от освещения оно уменьшается при 50 люкс -57%, 75 люкс -50%, 100 люкс -26%.
Измерительное оборудование размещается в поле зрения оператора в зоне, отстоящей на ± 30 ° от горизонтальной и вертикальной осей. Считыватель перпендикулярен линии обзора оператора. оптимум Расстояние от шкалы до глаз оператора определяется по формуле 1 = / g — высота символа для чтения. И угол, равный -40 ~ 50 . Чтобы различить отметки шкалы с размером угла 30-40 , требуется 0,03 с и до 0,3 с с размером 3-6 . Напротив, отметки на шкале на порядок отличаются от фона. По словам профессора М.Ф. Маликова, в зависимости от индивидуальных характеристик оператора, связанных с реакцией, навыками измерения и т. Д., Точность измерения шкалы прибора достигает ± 0,1 от шкалы.
Уровень лабораторного шума не должен превышать 40 45 дБ. Функциональная музыка, которая уменьшает усталость, повышает трудоспособность и улучшает эмоциональное состояние людей, повышает производительность труда. Эстетическая ценность. Рекомендуемое время прослушивания музыки от 1,5 до 2,5 часов. Музыкальные программы должны включать мелодичные и ненавязчивые популярные песни со спокойным, спокойным, легким и музыкальным ритмом. Очень часто измерение одного и того же постоянного размера разными способами дает совершенно разные результаты. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки. Чтобы преодолеть эти недостатки, экспериментатор постоянно совершенствует измерения.
Со временем было разработано несколько методик, но знания полезны, но готовых рецептов нет. Все они основаны на исключениях или учитывают факторы, которые искажают результаты. Давайте рассмотрим некоторые из них. Метод замены заключается в замене измеренного значения измеренным значением, равным известному значению. Реакция прибора должна оставаться неизменной. Например, при взвешивании изобарической нагрузки масса считается равной массе противовеса. Однако это верно только для точного равенства плеч, так как баланс коромысла определяется равенством произведения сил на плече, а не равенством сравниваемой массы. На практике плечи не совсем равны друг другу.
Таким образом, нагрузка уравновешивается набором весов, которые ей не равны. При использовании метода обмена та же нагрузка балансируется в любом контейнере, а затем заменяется серией весов, которые поддерживают баланс балки. Очевидно, что масса груза в этом случае равна массе груза, и влияние неравномерности веса на результат измерения исключается. Аналогично, включите измеренное сопротивление в мостовую схему, чтобы сбалансировать его, замените его на накопитель сопротивления и выберите сопротивление магазина, чтобы восстановить баланс моста.
Высокая точность измерений сопротивления таким способом обеспечивается за счет устранения остаточных дисбалансов в мостовой схеме, взаимодействия ее элементов, утечки и других паразитных факторов. Коррекция фактора влияния символа заключается в следующем. Поскольку измерение выполняется дважды, влияющие факторы имеют противоположный эффект. Среднее арифметическое двух экспериментов используется в качестве результата измерения.
Например, некоторые механические части инструмента имеют программное обеспечение, которое влияет на то, когда механизм измерения сначала перемещается из стороны с большим значением в измеренное значение, а затем перемещается в сторону более низкого значения (или наоборот). Это будет исправлено. Вы можете компенсировать эффекты постоянного магнитного поля и паразитных TEDS. Этот метод применяется вместо модульной компенсации, если влияющий фактор приводит к умножению определенного коэффициента, а не изменению конкретного значения измерения. Контраст. Рассмотрим пример хорошо известного весового баланса.
Состояние равновесия пучка описывается следующим образом: w11 = tg11, Где t — масса взвешиваемого груза. tg — масса противовеса, а / 1 и 12 — соответствующие плечи коромысла. Следовательно, эффект несбалансированного баланса становится очевидным при наличии факторов Если мы повторим взвешивание с нагрузкой, приложенной к весу, который ранее принял вес, Где г = кр. Деление первого условия равновесия на второе условие дает Откуда Или с достаточной точностью, Другими словами, влияние дисбаланса на результаты измерений исключается.
Симметричный для устранения прогрессивного воздействия факторов, которые являются линейными функциями времени (например, медленный нагрев оборудования, падение напряжения в цепи питания из-за разряда батареи или батареи, потери излучения от катода радиотрубки и т. Д.) Метод измерения используется. Это означает, что в течение определенного интервала времени выполняется несколько измерений с одним и тем же значением определенного размера, и окончательный результат составляет половину суммы отдельных результатов и является симметричным по времени относительно центра интервала. На самом деле.
Из-за этого несколько измерений повторяются в обратном порядке, и затем становится понятной аналогия с тем, как факторы влияния корректируются со знаком, единственное отличие состоит в том, что компенсация происходит в середине временного интервала. Я не Если измерение не может быть организовано таким образом, чтобы исключить или компенсировать факторы, влияющие на результаты, результаты могут быть исправлены. Рассмотрим некоторые Пример, показывающий характер коррекции с помощью функции измерения. Пример 12. Согласно общей теории относительности, свет, проходящий вблизи массы, отклоняется от своего первоначального направления под действием силы тяжести.
В результате с некоторыми угловыми координатами Звезды, полученные из измерений, должны внести свой вклад Релятивистская коррекция. Их значения определяются расчетной силой расчета и могут быть проверены экспериментально. Например, отклонение лучей от солнца. Таким образом, на фоне солнца звезды измеряются с полным солнечным затмением Результаты наблюдений приведены на рисунке. 18.ак свет от звезд 1 Солнце Рис. 18. Изменения направления часто встречаются при прохождении лучей вблизи Солнца. Выглядит смешно, пункт 2 *. Сдвиг в направлении звезды 2. Впервые это явление наблюдалось во время полного солнечного затмения Эдингтоном 29 мая 1919 года.
Угловое смещение 1,75 дюйма, измеренное Эддингтоном, совпало с вычисленной релятивистской поправкой, взятой с противоположным знаком. Пример 13. Координаты Северного полюса Северного Амерканского Арчи (расположены примерно на 74,8 ° северной широты и 99,6 ° западной долготы) Юг и юг Антарктиды (около 67,5 ° юга) Широта и 140 ° совпадают с географическим полем Сама земля. Поэтому верно (географический) Магнитный меридиан. Правда и Волшебник Горизонт Меридианы называют магнитными струями Я готов рассчитать как т Восточный меридиан с или запад Минус. Когда курс судна решен Линия курса и право равных Движение магнитного полюса называется вековым изменением магнитного склонения.
Период вековых изменений составляет сотни лет, а амплитуда достигает / e рад. Диаграмма показывает магнитное склонение для определенного года, за которым следует ежегодное увеличение или уменьшение абсолютного значения. Эти данные рассчитывают поправки, которые регулярно меняются с течением времени. Пример 14. В зависимости от измеряемого тока через резистор и падения напряжения человека, которому необходимо рассчитать значение этого резистора На рисунке 20 показаны два возможных варианта включения прибора. В первом случае ток через вольтметр должен быть вычтен из показаний амперметра (см. Рис. 20).
- Для больших значений сопротивления К, пропорциональный внутреннему сопротивлению болта Больше месяца SCNM, это исправление важно. Во втором случае падение напряжения амперметра должно быть вычтено из показаний вольтметра (см. Рис. 20, б). Эта коррекция важна, когда значение K мало, меньше или равно внутреннему сопротивлению амперметра. На практике схема, показанная на рисунке, может игнорировать малые и большие значения Venio. а и 20, б, указанные модификации применяются соответствующим образом Пример 15. При измерении ЭДС Е с помощью вольтметра источник питания обычно не учитывается.
Вольтметр II связан с измеренным отношением ЭДС между тем свидетельство Где это внутреннее сопротивление вольтметра. Поэтому, хотя. E с вольтметром Так как это простейшее измерение СЧ, его измерение должно быть умножено на определитель, определенный расчетом. Это верно Поправки можно увидеть по аддитивным и мультипликативным (так называемые поправочные коэффициенты), примеры, которые являются постоянными, периодически изменяются во времени, важны и несущественны и могут игнорироваться Они могут быть определены теоретически или экспериментально и представляют отдельные числа или функции, установленные в таблице, либо графически, либо с использованием аналитических формул.
Фактическое значение-значение физической величины, найденное экспериментально, близкое к истинному значению, которое может быть использовано вместо него для конкретной цели. Людмила Фирмаль
Аддитивная коррекция имеет те же размеры, что и измеренное значение. Поэтому необходимо осуществить переход от безразмерного измерения x к измерению X, прежде чем вводить такую модификацию. Х = х 21 (4) Сравнивая уравнение (4) и уравнение измерения (2), можно отметить, что измеренное значение X не равно значению измеренного значения O. Это связано со случайным характером измерений (в отличие от O). Поскольку фактическая реализация процедуры сравнения согласно уравнению (2) является неполной, закон интегрирования и дифференцирования распределения вероятностей X (соответствующий закону распределения эталонной вероятности x) является значением аддитивной поправки 0a вдоль горизонтальной оси.
Просто потому, что это смещается 2 = Х + 0. , (5) Значение, полученное после добавления аддитивной коррекции к показанию прибора, отличается от значения измеренного значения O тем, что оно является случайным. В то же время (Hm f = (Hmx = dlm0a = cntm O. Мультипликативная коррекция безразмерна. Таким образом, вы можете умножить коэффициент счета на поправочный коэффициент.
Тем не менее, чтобы провести процедуру, чтобы получить результат и измерение, бу Дем записывает показания прибора с мультипликативной коррекцией следующим образом: ( = 0MX. (G >> В этом случае результат измерения является случайным значением измеренной величины. Во многих случаях влияние измерительного устройства на само измеренное значение проявляется как мешающий фактор. Включение электрических приборов влияет на измерение, потому что электрическая цепь перераспределяет ток и напряжение. Ртутный термометр, помещенный в пробирку с охлажденной жидкостью, нагревает ее и показывает температуру, при которой устанавливается термодинамическое равновесие, а не начальную температуру жидкости.
Магнитная игла возмущает магнитное поле. Если эффекты возмущения прибора нельзя игнорировать, это может быть трудной самостоятельной задачей для рассмотрения. Еще одним фактором, влияющим на это, является инерция инструмента. При измерении быстро меняющихся процессов многие из них не успевают реагировать на изменения входного сигнала. В результате выходной сигнал искажается по сравнению с входным. Этот вопрос будет обсуждаться более подробно в разделе. 6. Некоторые инструменты всегда показывают высокие или всегда низкие показания.
Это может быть связано с производственными дефектами, нелинейностью преобразований, которые считаются линейными, и многими другими причинами. Функциональность таких приборов будет раскрыта во время квалификации — всестороннего метрологического исследования, которое сравнивает измерения при измерении одной и той же физической величины с более точными измерениями прибора. В зависимости от результата аутентификации устанавливается модификация 0ci. Это должно быть введено в показаниях прибора. Эта коррекция может быть аддитивной или мультипликативной, числовой или функцией, определенной графом, таблицей или выражением. Учитывая уравнения (5) и (6), он принимает вид: E = x + eCu + e.
При этом необходимо помнить размер аддитивной коррекции и безразмерность поправочного коэффициента. Результаты измерений, основанные на уравнениях (7) … (10), являются случайными, поскольку показание прибора X является случайным. Солнце Идентичность постоянного размера, как показано в Примерах 10 и I. А как насчет закона распределения вероятностей X, когда выполняется только одно измерение Невозможно определить закон распределения вероятностей X-индикации в одном измерении. Может быть принято только предположение, что он или он есть. Рассмотрим это в примере. Пример 16.
Что такое показания вольтметра для одного рома со значением 0,01 Болтмет Нуль 0,17 Решения. Дисплей следует закону распределения вероятностей. Iosuti. Дина может иметь. В этом случае целесообразно принять любое значение в диапазоне от 0,165 до 0,176 В с равной вероятностью. Таким образом, Получить вероятность распределения плотности вольтметра Однородный с интервалом 0,165 … 6,175 В Важно подчеркнуть: На самом деле закон вероятности распределения показаний может быть другим.
Однако, если нет известной (априорной) информации о нем, она была принята Сделанные предположения являются наиболее оправданными. В других случаях необходима веская причина. В условиях полной неопределенности гипотеза о равномерном распределении вероятности измеряемой величины по определенному интервалу ее значения является универсальным способом учета недостатка информации. Цифровые инструменты имеют важные функции. Поскольку показания являются дискретными, одно и то же число всегда может отображаться на световой панели, даже если одна и та же физическая величина определенного размера измеряется многократно. Это не значит, что считать и читать не случайно.
Такие измерения являются грубыми, что означает, что отдельные значения счетчика не превышают пределы, которые гарантируют изменения чисел на табло. Установив закон распределения вероятностей чтения, невозможно читать с таким грубым измерением. Исходя из вышеизложенных соображений, сделайте плотность распределения вероятностей эталона и измерений равномерной в пределах соответствующего интервала. Аналогичный подход используется для получения аналоговых измерений. Пример 17. Каковы измеренные значения устройств в Примерах 5-9 Решения.
Потому что нет априорной информации о законе распределения адаптации и эталонной вероятности рассматриваемого примера, он будет оставаться Считайте распределение плотности вероятности класса точности равномерным. Определенный интервал Он широко используется при измерении центрального закона равномерного распределения вероятностей, показанного на рис. 21. Найдите его числовые характеристики. Площадь, ограниченная горизонтальной осью и графиком распределения плотности вероятности, должна быть равна 1, поэтому 2a-p (x) = 1. Отсюда P > — 5G Среднее значение x = ^ xp (x) Lx-25- 1B — ^ = R a = °> Вы можете видеть прямо из рисунка.
Рассеивание a = ^ (x-xUr (x) 1x = zGXxM * = d a = G P (x) Ах ах Рисунок 21. Центральный закон равномерной плотности распределения вероятностей Если закон равномерного распределения вероятностей используется в качестве математической модели для объяснения недостатка информации, он не может быть получен экспериментально, и его статистический смысл теряется. В этих случаях значение, подобное дисперсии, обычно обозначается как and2. Таким образом, в примере 16, используя числовые характеристики принятого закона распределения вероятностей, показание вольтметра можно записать в виде: (7 = 0,17 В; и; = 8-10-6 В . Эта запись неудобна тем, что размеры ее количества различны.
Следовательно, вместо аналогов дисперсии а2, аналогов среднеквадратичного отклонения + / Используя это, показания вольтметра в Примере 16 можно записать примерно как: (7 = 0,17 В; И = 3-10-3В. Пример 5 … 9 измерений: / = -25 А и А510 ЕА. Факторы влияния включают условия измерения. Это включает в себя температуру окружающей среды, влажность, атмосферное давление, электрические и магнитные поля, сетевое напряжение, вибрацию и вибрацию. Влияние внешних факторов, включая условия измерения, учитывается так же, как они учитывались. Пример 18.
Магнитное поле Земли намагничивает судовую сталь, создавая собственное магнитное поле вокруг корабля. Под этим влиянием магнитный компас показывает направление, отличное от направления на северный полюс. Угол b в горизонтальной плоскости между магнитным меридианом и меридианом компаса называется отклонением магнитного компаса. Отклонение, как показано на рисунке. 19 отсчитывается от севера магнитного меридиана и может принимать значения от 0 до 1 рад. Хотя оно регулярно исключается с помощью компенсаторов и железа, отклонение зависит от курса судна и географической широты места, поэтому полностью уничтожить его невозможно при любых условиях.
Остаточные отклонения на разных курсах определяются экспериментально путем сравнения направления компаса с известным направлением. 71 тв Навигационная справочная таблица . Ей Найти поп лук Пройти алгебру случай Это будет нормально Тугоплавкий сплав средний. Какова длина в таких условиях 1000k предварительно измеренный диапазон Решения. Зависимость длины линейной меры / = Ts + (/ — / ) , где 1I и 1I — температура, соответствующая длине линейки и нормальным условиям, a — коэффициент линейного расширения m готовится линейка. Менее неизвестно, чем сравнивается результат = 1000 кв. (14-1000 ) раз результат сравнения (Мультипликативная температурная коррекция) 1 + 1000a.
Лава а обычно неизвестна. См .: K) — от -6 до K-1 10 Если не существует точной математической модели с такой вероятностью, могут возникнуть пробелы. В этом случае мультипликативная температура I для закона равномерного распределения верна. Численные характеристики этого закона рассчитаны который TSH / 55X ё Пример температуры Рисунок 22. Мультипликативная (а) и аддитивная (б) температурная коррекция математической модели из Примера 19 График показывает плотность распределения вероятности.
Характеристики эквивалентны: 5 = 0,0055X; = 2,6-X-10- Представление поправки по закону распределения вероятностей p (c) является искусственным математическим методом и может учитывать отсутствие информации о значении коэффициента линейного расширения a. После надлежащего исследования и установки значения а, исправление можно уточнить.
Это неслучайно в самом DeX и представлено числовой точкой Принимая во внимание факторы, влияющие на результаты измерений, можно сказать, что при подготовке к измерению их следует по возможности исключать, исправлять в процессе измерения и учитывать после измерения.
Смотрите также:
| Средства измерений | Исключение ошибок |
| Основной постулат метрологии | Измерительная информация |
