Метрология

4.6 итоговой статистики приводим значения оцененных параметров с округлением до 3-го знака после запятой, с учетом характеристик точности рассматриваемого эталона для исследуемых точек. Таблица 4.5 — Итоговая статистика для точек 5 А, 10 А, 15 А, 20 А, 25 АНаименование оцениваемого параметра5 А10 А15 А20 А25 АСреднее4,99 710,00315,1 119,99724,997Стандартная ошибка0,0090,0080,0090,0090,008Медиана4,99 310,0015,1 119,99224,994Мода#Н/Д#Н/Д#Н/Д#Н/Д#Н/ДСтандартное отклонение0,090,0780,0910,090,084Дисперсия выборки0,0080,0060,0080,0080,007Эксцесс-0,4760,219−0,216−0,4760,083Асимметричность0,0910,2030,1410,0910,07Интервал0,4110,4270,4510,4110,402Минимум4,7869,79 314,82119,78 624,795Максимум5,19 710,21915,27 120,19725,197Сумма499,6 641 000,3241501,1 361 999,6642499,711Счет100 100 100 100 100.

Исследование свойств рабочего средства измерений.

Смоделируем измерительный эксперимент для исследования свойств поверяемого средства измерения. Имитируем 5 измерений в каждой точке поверки 5 А, 10 А, 15 А, 20 А, 25 А. при этом полагаем, что наблюдения имеют нормальное распределение с σ=±(50/100)(1,5/3)=0,25 А, а для первой трети диапазона измерений прибора ±1 А в каждой точке поверки зададим смещение на +1 А. результаты экспериментов занесем в таблицу 5.

1.Таблица 5.1 — Результаты эксперимента для пяти точек поверки СИ№ измерения.

Точка 5 АТочка 10 АТочка 15 АТочка 20 АТочка 25 А15,8711,1116,6121,1926,0725,4311,3716,320,9325,6735,710,9515,8421,1725,8946,5610,8716,3221,3926,2256,0311,2216,0020,9925,91По итоговой статистике определим показатели точности результата измерений СИ и сравним их с показателями для эталона в точках поверки (табл. 5.2).Таблица 5.2 — Сравнение показаний эталона и поверяемого СИ в точках поверки.

Точки поверки, АСредние показания эталона, Iэ, АСредние показания поверяемого СИ, Iпр, АОтклонение (Iпр-Iэ), АДопускаемоеотклонениедля среднегопо пяти измерениямповеряемым.

СИ, АОтклонениепосле введения поправкиминус 1 А54,9975,920,920,42−0,81 010,00311,11,10,20,11 515,01116,211,20,3−0,212 019,99721,141,140,18−0,142 524,99725,950,950,20,05Проведенный анализ показывает, что разность значений силы постоянного тока в точках поверки между поверяемым средством измерения и эталоном превышает допускаемую погрешность прибора, следовательно. Его следует признать ненисправным. Если ввести поправку минус 1 А, поверяемое средство может быть признано исправным на всем диапазоне измерений. Оценка неопределенности измерений.

Произведем оценку неопределенности измерений по ГОСТ Р 54 500.

3−2011 [5], в котором установлены правила оценивания и представления неопределенности измерений. Определим показатели неопределенности измерений (стандартные по типу, А и В, суммарная, расширенная) для поверяемого СИ и сравним их с показателями для эталона в точках поверки. Среднее значение выборки определяется по формуле:(6.1)СКО случайной погрешности и стандартная неопределённость по типу А:(6.2)(6.3)СКО погрешности среднего и неопределенность ожидания:(6.4)(6.5)Систематическая погрешность и стандартная неопределённость по типу Бдля единичного измерения: (6.6) (6.7)и для среднего: (6.8) (6.9)Суммарная стандартная неопределённость i-го измерения:(6.10)Расширенная неопределённость измерения для доверительной вероятностиP=0,95 (согласно ГОСТ 8.558−2009) при коэффициенте охвата k=2 иk=3 для нормального распределения:(6.11)Результаты расчетов для пяти точек поверки сведены в табл. 6.

1.Таблица 6.1 — Результаты оценки неопределенности измерений.

Точки поверки, АСреднее, АСКО единичного измеренияk=2k=3ЭСИЭСИЭСИСИЭСИЭСИЭСИ54,9975,920,0090,190,0090,190,530,0090,560,0181,120,0271,681 010,00311,10,0080,090,0080,090,640,0080,650,0161,30,0241,931 515,01116,210,0090,140,0090,140,690,0090,70,0181,40,0272,12 019,99721,140,0090,080,0090,080,660,0090,670,0181,340,0272,12 524,99725,950,0080,090,0080,090,550,0080,560,0161,120,0241,68Результаты расчета неопределенности по типу В, приведенные в таблице 6.1, получены без учета поправки минус 1 А.

Заключение

.

В работе проведен анализ поверочной схемы, приведенной в ГОСТ 8.867−2014 и ГОСТ 8.022−91, в которых утверждены первичные эталоны и поверочные схемы средств измерения силы постоянного электрического тока. Для выбранной измеряемой величины — силы постоянного электрического тока, было выбрано рабочее средство измерений — магнитометрический амперметр М42 100 15А. Для данного средства измерений проведен анализ методики поверки. В соответствии с Государственной поверочной схемой определен эталон для поверки выбранного рабочего СИ. В качестве эталонного средства поверки был взят магнитометрический амперметр класса точности 0.

5.Свойства рабочего средства измерения так же, как и свойства эталона, описаны в терминах неопределенности измерения (табл. 6.1).Таким образом, цель работы достигнута, а поставленные задачи решены.

Список использованных источников

.

ГОСТ Р 8.867−2014 ГСИ. Средства измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1*10−15 до 1*10−9ГОСТ 8.022−91 ГСИ. Государственный первичный эталон и Государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне 1*10−16 — 30 АГОСТ 8.497−83. ГСИ. Амперметры, вольтметры, ваттметры, варметры. Методика поверки.Ю. М. Белоусов, Л. А. Романова. А. Р. Усеинов. Поверка и калибровка амперметров, вольтметров, ваттметров и варметров.

Учебное пособие. М.: 2004, 66 с. ГОСТ Р 54 500.

3−2011.

Руководство ИСО/МЭК 98−3:

Неопределенностьизмерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения.