Обработка результатов многократных измерений

Конструкция и физический принцип средств измерения. Аппроксимация гистограммы и полигона распределения аналитической функцией плотности вероятности. Определение границ погрешности результата измерения. Разработка математической модели измерения.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 22.11.2015
Размер файла 918,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

12 - для определения устойчивости к истиранию по потере массы ворса.

Для определения устойчивости к истиранию полотен и изделий с большим раппортом предварительно отбирают по три элементарные пробы отдельно с каждого участка раппорта, отличающегося по числу петельных рядов и петельных столбиков (плотности), толщине полотна, виду переплетения и линейной плотности нити и пряжи. Выявляют участок полотна или изделия с наименьшим средним показателем устойчивости к истиранию из трех элементарных проб. Отбор элементарных проб для дальнейших испытаний проводят по участку с наименьшим показателем устойчивости к истиранию. В случае, если наименьший показатель устойчивости к истиранию (в пределах 10 оборотов головок прибора) получился на разных участках раппорта, элементарные пробы для дальнейших испытаний отбирают равномерно по этим участкам. Общее количество элементарных проб в том и другом случае должно соответствовать

Для проведения испытаний применяют:

Рисунок 14 - Прибор ТИ-1М

1 - истирающий диск; 2 - проба; 3 - обойма; 4 - мембрана; 5 - головка; 6 - ось.

Прибор состоит из следующих узлов:-редуктора с рабочими головками и истирающим диском,-привода,-системы отсоса продуктов истирания и охлаждения проб,-пневматической системы,-пульта управления,-стола.

Рабочая часть прибора ТИ-1М состоит из трех головок, на которые заправляют испытуемые пробы полотен или изделий, и абразивного диска, вращающихся в одном направлении с одинаковой частотой вращения (150±0,5) мин-1. Погрешность измерения давления прибора типа ТИ-1М на пробу ±0,2 Кпа.

В качестве абразива применяют шлифовальный круг с условным обозначением ПП 250х13х76 24А-5Н-В1 со степенью твердости СТ1 или СТ3 по ГОСТ 2424 с колечками самоостанова.

Прибор рассчитан на одновременное испытание трех элементарных проб испытуемого материала. При разрушении одной из них или после заданного числа циклов истирания прибор автоматически останавливается;

- сетку контактную латунную, номер 0071 по ГОСТ 6613 (предельные отклонения размеров ячеек ±0,007мм);

-шаблоны установочные толщиной (1,5±0,5) мм;

-шаблоны для вырезания элементарных проб диаметром (65±1) мм - при определении устойчивости к истиранию по числу оборотов головок прибора до разрушения элементарной пробы и диаметром (80±1) мм - при определении устойчивости к истиранию по потере массы ворса по истечении заданного числа оборотов прибора;

-приспособления для деформирования контактной сетки;

-весы лабораторные по ГОСТ 24104. Пределы допускаемой погрешности весов общего назначения до 200мг (±) 0,005мг (для класса 1) (для измерения массы ворса, в данном задании не используются).

Проведение испытания:

С помощью шаблона подготавливают элементарные пробы. При подготовке элементарных проб из полотен, обладающих способностью к закручиванию, на точечную пробу предварительно наклеивают бумажные кольца внутренним диаметром (51±1) мм и внешним диметром (65±1) мм и подсушивают при комнатной температуре в течение 1-1,5 ч. Затем элементарные пробы вырезают вместе с бумажными кольцами.

Перед испытанием подготовленные элементарные пробы выдерживают в климатических условиях по ГОСТ 10681 не менее 10ч .

По данному ГОСТу относительная влажность воздуха - (65±2)%, температура воздуха - (20±2) °С.

Согласно условий задания влажность-64%, температура воздуха-19 °С.

Определение устойчивости к истиранию трикотажных полотен и изделий по числу оборотов головок прибора до разрушения элементарной пробы.

Испытания проводят абразивным диском с колечками самоостанова на малых головках при давлении, прижимающем элементарную пробу к абразиву, равном 3,3х106 Па (250 мм рт.ст.).

Подготовленные элементарные пробы заправляют в обоймы так, чтобы лицевой стороной они были обращены к абразиву. Если изделие изготовляется на изнаночную сторону полотна, то элементарные пробы заправляются изнаночной стороной к абразиву. Если изделие изготовляется ворсом внутрь, то элементарные пробы заправляются к абразиву со стороны грунта.

На рабочие головки с предварительно закрепленными на них контактными сетками надевают обоймы с заправленными элементарными пробами.

На испытуемые элементарные пробы накладывают установочные шаблоны. На центральную ось надевают абразив до соприкосновения с шаблонами и закрепляют гайкой. Поворачивают абразив специальным ключом по часовой стрелке и сбрасывают шаблоны. Создают необходимое давление, открывают краны головок, включают тумблеры головок, пылесоса, вентилятора. Опускают крышку прибора, ставят счетчик на нуль и включают прибор.

Прибор автоматически останавливается, если на одной из головок произошло истирание до разрушения элементарной пробы. Со счетчика снимают показания числа оборотов головок прибора. Закрывают кран подачи давления к головке, головку выключают с помощью соответствующего тумблера и продолжают испытания.

Если число оборотов всех головок прибора в одной заправке превышает 400 оборотов, то прибор выключают из работы и приступают к испытанию последующих заправок.

Результаты испытаний по показаниям прибора записывают:

- отдельно по каждому участку, отличающемуся по числу петельных рядов и петельных столбиков (плотности), толщине полотна, виду переплетения, линейной плотности и виду нити и пряжи при выборе участка с наименьшим показателем устойчивости к истиранию полотен и изделий с большим раппортом;

-отдельно для участка пятки (мыска) и следа для чулочно-носочных изделий, вырабатываемых с усилением на участках пятки и мыска; вместе для пятки, мыска и следа для чулочно-носочных изделий, вырабатываемых без усиления на участках пятки (мыска); "более 400 оборотов" в случае, когда число оборотов всех головок прибора на всех заправках превышает 400 оборотов.

3.2 Разработка математической модели измерения

За показатель устойчивости к истиранию полотен и изделий по числу оборотов головок прибора до разрушения элементарной пробы принимают среднее арифметическое всех результатов испытаний. Вычисления производят с точностью до 0,1 и округляют до целого числа.

Математическая модель измерения: Y=+д12+ д3+ д45

где -- среднее арифметическое значение при проведении испытаний трикотажного полушерстяного полотна по показателю «стойкости к истиранию»;

д1 -- поправка на неравномерность частоты вращения головки прибора;

д2 -- поправка на отклонения показаний счетчика прибора;

д3 - поправка на давление в месте контакта пробы с абразивом;

д4- поправка на неравномерность сети контактной;

д5- поправка на шаблоны установочные;

д6- поправка на шаблоны для вырезания элементарных проб.

В таблице 3.1 перечислены все входные величины с указанием применяемых условных обозначений и единиц измерений, в которых они будут оцениваться.

Таблица 3.1 - Перечень входных величин

Величина

Единица измерений

Определение или описание

мин-1

среднее арифметическое значение при проведении испытаний трикотажного полушерстяного полотна по показателю «стойкости к истиранию»

д1

мин-1

поправка на неравномерность частоты вращения головки прибора

д2

мин-1

поправка на отклонения показаний счетчика прибора

д3

МПа

поправка на давление в месте контакта пробы с абразивом

д4

мм

поправка на неравномерность сетки контактной

д5

мм

поправка на шаблоны установочные

д6

мм

поправка на шаблоны для вырезания элементарных проб

Различают два типа оценивания стандартной неопределенности:

-оценивание по типу А - осуществляется путем статистического анализа результатов многократных измерений;

-оценивание по типу В - получают из априорной функции плотности вероятности, т.е. предполагаемой функции плотности вероятностей, основанной на степени уверенности в том, что событие произойдет.

Стандартную неопределенность uА(Х) измерений i-й входной величины, при которых результат определяют как среднее арифметическое, вычисляют по формуле:

Стандартную неопределенность, вычисляемую по типу В - u(д), при прямоугольном распределении вероятностей, определяют по формуле:

3.3 Результат измерений

Результаты полученные при проведении испытаний трикотажного полушерстяного полотна по показателю «стойкость к истиранию» представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Результаты измерений

1 точечная проба

2 точечная проба

3 точечная проба

280

311

290

273

300

288

266

302

312

258

287

308

284

304

291

269

312

304

274

306

297

275

298

302

267

308

304

Среднее значение стойкости к истиранию полотна трикотажного полушерстяного =291,48

Рассчитаем для полученных значений некоторые статические характеристики:

v среднее арифметическое значения

,

v среднее квадратическое отклонение

v стандартное отклонение

3.4 Анализ входных величин и их неопределенностей

Результаты анализа входных величин целесообразно представить в виде таблицы 3.3.

Таблица 3.3 - Анализ входных величин

Входная величина: Поправка на неравномерность частоты вращения головки прибора

Тип оценивания неопределенности: В

Вид распределения: равномерное

Значение оценки: 150 мин-1

Интервал, в котором находится значение входной

величины : ±0,5 мин-1

Стандартная неопределенность: 43,301 мин-1

Интервал, в котором находится значение оценки неопределенности частоты вращения головок прибора, взят из паспорта на ТИ-1-М.

uB (д3)/v3 ==43,301 мин-1

Входная величина:

поправка на отклонения показаний счетчика прибора

Тип оценивания неопределенности: В

Вид распределения: равномерное

Значение оценки: 1

Интервал, в котором находится значение входной

величины : ±0,5

Стандартная неопределенность: 0,289об

Интервал, в котором находится значение оценки неопределенности связанной с показаниями счетчика прибора, взят из паспорта на прибор ТИ-1М.

uB (д4) ==0,289об

Входная величина:

поправка на давление в месте контакта пробы с абразивом

Тип оценивания неопределенности: В

Вид распределения: равномерное

Значение оценки: 3,3КПа

Интервал, в котором находится значение входной

величины : ±0,2КПа

Стандартная неопределенность: 0,381КПа

Интервал, в котором находится значение оценки неопределенности связанной с давлением в месте контакта пробы с абразивом, взят из паспорта на прибор ТИ-1М.

uB (д5) ==0,381КПа

Входная величина:

поправка на неравномерность сетки контактной

Тип оценивания неопределенности: В

Вид распределения: равномерное

Значение оценки: 0,071мм

Интервал, в котором находится значение входной

величины : ±0,007мм

Стандартная неопределенность: 0,0003мм

Интервал, в котором находится значение оценки неопределенности связанной с неравномерность сетки контактной, взят из из паспорта на прибор ТИ-1М.

uB (д4) ==0,0003мм

Входная величина:

поправка на шаблоны установочные

Тип оценивания неопределенности: В

Вид распределения: равномерное

Значение оценки: 1,5мм

Интервал, в котором находится значение входной

величины : ±0,5мм

Стандартная неопределенность: 0,433мм

Интервал, в котором находится значение оценки неопределенности связанной с шаблонами установочными, взят из паспорта на прибор ТИ-1М.

uB (д4) ==0,433мм

Входная величина:

поправка на шаблоны для вырезания элементарных проб

Тип оценивания неопределенности: В

Вид распределения: равномерное

Значение оценки: 65мм

Интервал, в котором находится значение входной

величины : ±1мм

Стандартная неопределенность: 3,753мм

Интервал, в котором находится значение оценки неопределенности связанной с показаниями счетчика прибора, взят из паспорта на прибор ТИ-1М.

uB (д4) ==3,753мм

Входная величина: среднеарифметическое значение результатов измерений стойкости к истиранию парусины полульняной

Тип оценивания неопределенности: А

Вид распределения: равномерное

Значение оценки: 291,48

Интервал, в котором находится значение входной

величины : +/-16,211

Стандартная неопределенность: 3,12

Значение стойкости к истиранию получены при проведении испытаний.

uA(X)=291,48

3.5 Корреляции

Все входные величины не имеют корреляционной связи между собой.

3.6 Коэффициенты чувствительности

Коэффициенты чувствительности принимаем равными 1.

3.7 Бюджет неопределенности

Бюджет неопределенности представляют в виде таблицы 3.4:

Таблица 3.4 - Бюджет неопределенности

Величина Хi

Еденица измерения

Значение оценки,хj

Интервал

Тип неопреде-ленности

Вид распределения

Стандартная неопределен-ность, u(xi)

Коэфициенты чувствитель-ности, ci

Вклад неопределенности

ui(y)

Процентный вклад, %

д1

мин-1

150

0,5

В

Равномерное

43,301

1

43,301

84,4444

д2

об/мин

1

0,5

В

Равномерное

0,289

1

0,289

0,564

д3

КПа

3,3

0,2

В

Равномерное

0,381

1

0,381

0,743

д4

мм

0,071

0,007

В

Равномерное

0,0003

1

0,0003

0,0006

д5

мм

1,5

0,5

В

Равномерное

0,433

1

0,433

0,844

д6

мм

65

1

В

Равномерное

3,753

1

3,753

7,319

цикл

291,48

1,00

А

Равномерное

3,12

1

3,12

6,085

Суммарная стандартная неопределенность .

Процентный вклад = (входная величина2/ суммарную стандартную неопределенность2)*100%

Определим суммарную стандартную неопределенность по формуле:

3.8 Расширенная неопределенность

Расширенную неопределенность определим путем умножения суммарной стандартной неопределенности на коэффициент охвата k, равного 2 при уровне доверия 95%:U(C)=243,58=87,16.

3.9 Полный результат измерений

Полный результат измерений будет представлен в следующей форме:

Y=y±U=219,6±87,16 ,

где y - оценка измеряемой величины Y;

U - расширенная неопределенность.

Таким образом, среднее арифметическое значение при проведении испытаний трикотажного полушерстяного полотна по показателю «стойкости к истиранию» примет вид (29,6±87,16)оборотов, где число (±87,16)оборотов является численным значением расширенной неопределенности с доверительной вероятностью 95% и коэффициентом охвата равным 2.

Заключение

В результате выполнения курсовой работы были получены навыки по обработке прямых многократных измерений оптической плотности, которые были получены вольметром, а именно расчет точечных оценок, способы исключения грубых погрешностей, построение гистограммы и полигона, определение доверительных границ систематической и случайной составляющих погрешности.

Так же был изучен алгоритм оценивания неопределенности результата измерений на примере определения капиллярности марли медицинской по ГОСТ 12739-85 «Полота и изделия трикотажные. Метод определения устойчивости к истиранию».

Список использованных источников

1 Тюрин, Н.И. Введение в метрологию : учебное пособие / Н.И. Тюрин.- Москва : Издательство стандартов,1985.-248 с.

2 Ефремова, Н. Ю. Оценка неопределенности в измерениях : практическое пособие / Н. Ю. Ефремова.-Минск, БелГИМ, 2003. - 50с.

3 Технический паспорт на импульсный вольтметр В4-9А.

4 ГОСТ 12739-85 «Полота и изделия трикотажные. Метод определения устойчивости к истиранию».

5.ГОСТ 8844-75 Полотна трикотажные. Правила приемки и метод отбора проб.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Характеристика проверки согласия эмпирического и теоретического распределений измеренных величин. Определение границ диапазона рассеивания значений и погрешностей, расчет доверительных интервалов. Построение гистограммы и полигона с функцией плотности.

    контрольная работа [257,7 K], добавлен 03.06.2011

  • Выбор магнитоэлектрического вольтметра или амперметра со стандартными пределами измерения и классом точности. Расчет доверительных границ суммарной погрешности результата измерения, случайной погрешности при обработке результатов косвенных измерений.

    контрольная работа [2,3 M], добавлен 19.06.2012

  • Методика и основные этапы обработки исправленных результатов прямых равнорассеянных наблюдений, механизм и значение проведения проверки нормальности их распределения. Результаты наблюдений многократных прямых измерений, их анализ и формирование выводов.

    курсовая работа [96,7 K], добавлен 06.04.2015

  • Характеристика современных телевизоров. Стандарты телевизионного вещания. Доверительные границы случайной погрешности результата измерения. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Результат измерения, оценка его среднего квадратического отклонения.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 14.11.2013

  • Обработка результатов равноточных многократных измерений и определение суммарной погрешности измерения в виде доверительного интервала. Расчет определяющего размера и допустимой погрешности технического требования. Задачи сертификации систем качества.

    контрольная работа [1,6 M], добавлен 05.07.2014

  • Составление эскиза детали и характеристика средств измерений. Оценка результатов измерений и выбор устройства для контроля данной величины. Статистическая обработка результатов, построение гистограммы распределения. Изучение ГОСТов, правил измерений.

    курсовая работа [263,8 K], добавлен 01.12.2015

  • Виды и причины возникновения погрешностей: погрешность результата измерения; инструментальная и методическая; основная и дополнительная. Первая система единиц физических величин. Изменение погрешности средств измерений во время их эксплуатации.

    реферат [20,2 K], добавлен 12.05.2009

  • Этапы проведения измерений. Вопрос о предварительной модели объекта, обоснование необходимой точности эксперимента, разработка методики его проведения, выбор средств измерений, обработка результатов измерений, оценки погрешности полученного результата.

    реферат [356,6 K], добавлен 26.07.2014

  • Классификация погрешностей по характеру проявления (систематические и случайные). Понятие вероятности случайного события. Характеристики случайных погрешностей. Динамические характеристики основных средств измерения. Динамические погрешности измерений.

    курсовая работа [938,8 K], добавлен 18.04.2015

  • Погрешность измерения температуры перегретого пара термоэлектрическим термометром. Расчет методической погрешности изменения температуры нагретой поверхности изделия. Определение погрешности прямого измерения давления среды деформационным манометром.

    курсовая работа [203,9 K], добавлен 01.10.2012

  • Обработка результатов прямых и косвенных измерений с использованием ГОСТ 8.207-76. Оценка среднего квадратического отклонения, определение абсолютной погрешности и анормальных результатов измерений. Электромагнитный логометр, его достоинства и недостатки.

    курсовая работа [938,3 K], добавлен 28.01.2015

  • Построение линейной модели методом наименьших квадратов. Определение погрешности коэффициентов уравнения регрессии по двухстороннему или одностороннему критерию. Постулаты теории измерений. Метрологические свойства и классификация средств измерений.

    презентация [43,2 K], добавлен 30.07.2013

  • Выбор методов и средств для измерения размеров в деталях типа "Корпус" и "Вал"; разработка принципиальных схем средств измерений и контроля, принцип их функционирования, настройки и процесса измерения. Схема устройства для контроля радиального биения.

    курсовая работа [3,7 M], добавлен 18.05.2012

  • Классификация средств измерения. Виды поверки и поверочная схема. Сущность и сравнительная характеристика методов поверки: непосредственное сличение, прямые и косвенные измерения. Порядок разработки и требования к методикам поверки средств измерения.

    реферат [24,5 K], добавлен 20.12.2010

  • Общие вопросы основ метрологии и измерительной техники. Классификация и характеристика измерений и процессы им сопутствующие. Сходства и различия контроля и измерения. Средства измерений и их метрологические характеристики. Виды погрешности измерений.

    контрольная работа [28,8 K], добавлен 23.11.2010

  • Классификация погрешностей измерений: по форме представления, по условиям возникновения, в зависимости от условий и режимов измерения, от причин и места возникновения. Характерные грубые погрешности и промахи. Измерения и их погрешности в строительстве.

    курсовая работа [34,3 K], добавлен 14.12.2010

  • Уточнение цели операции контроля и ее организационно-технических показателей. Выбор контрольных точек объекта измерения. Выбор и обоснование средства измерения. Эскизное проектирование КИП, расчет фактической суммарной погрешности, принцип действия.

    курсовая работа [61,8 K], добавлен 12.11.2011

  • Проведение измерений средствами измерений при неизменных или разных внешних условиях. Обработка равноточных, неравноточных и косвенных рядов измерений. Обработка многократных результатов измерений (выборки). Понятие генеральной совокупности и выборки.

    курсовая работа [141,0 K], добавлен 29.03.2011

  • Определение порогового значения результата измерения метрологической характеристики и условия вероятности ошибок при поверке средств измерений. Изучение формы и порядка нанесения поверительных клейм. Пригодность вольтметров для дальнейшего применения.

    контрольная работа [75,0 K], добавлен 12.02.2011

  • Обработка результатов прямых равноточных и косвенных измерений. Нормирование метрологических характеристик средств измерений классами точности. Методика расчёта статистических характеристик погрешностей в эксплуатации. Определение класса точности.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 16.06.2019

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.