Методические рекомендации по выполнению практической работы №2 Выбор средства измерения по точности

Практическая работа №2

Тема: Выбор средства измерения по точности

Цель работы: научиться выбирать средства измерения по точности

Теоретическая справка

Выбор средств измерения и контроля (ГОСТ 14.306) основывается на обеспечении заданных показателей процесса технического контроля (ТК) и анализе затрат на реализацию процесса контроля. К обязательным показателям процесса контроля относят точность измерения, достоверность, трудоемкость, стоимость контроля.

При выборе средств измерения точность средств измерений должна быть достаточно высокой по сравнению с заданной точностью выполнения измеряемого размера, а трудоемкость измерения и их стоимость должны быть возможно более низкими, обеспечивающими наиболее высокие производительность труда и экономичность.

Недостаточная точность измерений приводит к тому, что часть годной продукции бракуют, а в то же время по той же причине другую часть фактически негодной продукции принимают как годную.

Излишняя точность измерений связана с повышением трудоемкости и стоимости контроля качества продукции и ведет к удорожанию производства и ограничению выпуска продукции.

Для средств измерений, принято деление на классы точности, которые дают их обобщенную метрологическую характеристику.

Требования к метрологическим характеристикам устанавливаются в стандартах на средства измерений конкретного типа.

Классы точности присваиваются средствам измерений с учетом результатов государственных приемочных испытаний.

Обозначения классов точности наносятся на циферблаты, щитки и корпуса средств измерений, приводятся в нормативно-технических документах. Классы точности могут обозначаться буквами (например, М, С и т. д.) или римскими цифрами (I, II, III и т. д.). Обозначение классов точности по ГОСТу 8.401-80 может сопровождаться дополнительными условными знаками:

• 0,5, 1,6, 2,5 и т. д. — для приборов, приведенная погрешность γ = Δ/Х_N которых составляет 0,5, 1,6, 2,5% от нормирующего значения X_N (Δ — пределы допустимой абсолютной погрешности). При этом X_N принимается равным большему из модулей пределов измерений, если нулевое значение входного (выходного) сигнала находится на краю или вне диапазона измерений;

• 0,5 –то же, что и в предыдущем случае, но при X_N равным длине шкалы или ее части;

• 0,1, 0,4, 1,0 и т. д. – для приборов, у которых относительная погрешность δ=Δ/х составляет 0,1 0,4 1,0% непосредственно от полученного значения измеряемой величины х;

• 0,02/0,01 – для приборов у которых измеряемая величина не может отличаться от значения х, показанного указателем, больше, чем на [с+d(|Х_k/х|-1)]%, где с и d – числитель и знаменатель соответственно в обозначении класса точности; Х_k – больший (по модулю) из пределов измерений прибора.

Задание для аудиторной работы

Выберите прибор с наибольшей точностью для измерения напряжения Х. Первый вольтметр имеет класс точности γ₁ и верхний предел измерений Х_к1, а второй вольтметр имеет погрешность, заданную в виде c/d, и верхний предел измерений Х_к2.

Данные для решения следует выбрать из таблицы 3.

Таблица 3 - Данные для выполнения работы

Пример выполнения

Выбрать прибор с наибольшей точностью для измерения напряжения 8 В. Первый вольтметр имеет класс точности 0,2 и пределы измерений 0-10 В, а второй вольтметр имеет погрешность, заданную в виде c/d =0,2/0,05, и пределы измерений 0-20 В.

Решение:

Первый вольтметр имеет класс точности, выраженный в форме приведенной погрешности p₁==0,2 (0,2%), и верхний предел измерения U_к1=10B.

Второй вольтметр имеет класс точности, выраженный в виде c/d=0,2/0,05 и через относительную погрешность, и верхний предел измерения U_к2=20B.

Из формулы (3) определяем пределы допускаемой абсолютной погрешности для первого вольтметра

Пределы допускаемой относительной погрешности для первого вольтметра определяются по формуле (4)

Из формулы (5) определяем пределы допускаемой относительной погрешности для второго вольтметра

При сравнении полученных значений пределов допускаемых относительных погрешностей выбираем первый вольтметр, так как это средство измерения имеет меньшую погрешность измерения напряжения 8 В.

Контрольные вопросы

1. С какими показателями связана излишняя точность измерений?

2. Какие параметры относят к обязательным показателям процесса контроля?

3. К чему может привести недостаточная точность измерений?

4. На чем основывается выбор средств измерения и контроля?

5. Какой должна быть точность средств измерений при выборе средств измерения?

6. Какими дополнительными условными знаками может сопровождаться обозначение классов точности?

3