Метрология

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способа достижения требуемой точности.

Современная литература охватывает большой круг вопросов, включающих: общую теорию измерений, основы обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений, методы передачи размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим средствам измерений, эталоны и образцовые средств измерений.

Развитие современного общества трудно представить без соответственного развития теории и техники измерений.

Измерить какую-либо величину (физическую)- значит, сравнить ее с другой однородной величиной (мерой), принятой за единицу измерения.

Прямыми измерениями называются такие, при которых значения измеряемой величины определяются непосредственно из опытных данных (измерения температуры термометром). Косвенными измерениями называются такие, при которых измеряемая величина определяется на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемые прямым измерениям.При измерениях появляются погрешности, так как величину истинного значения измеряемой величины установить нельзя. В измерительной технике используют так называемое действительное значение, полученное с помощью образцового прибора. В технике применяются приборы, с помощью которых измерение производится лишь с определенной точностью. Для получения степени достоверности полученного результата, то есть соответствие его истину значению измеряемой величины, надо знать погрешность прибора при заданном значении.

Г.1 Определение погрешности прямых измерений

Измерение навески на аналитических весах (перед сушкой) представлено в таблице Г.1.

Таблица Г.1 - Результаты наблюдений, отклонений и квадратов отклонений.

Среднеквадратическое отклонение результата наблюдения определяется по формуле (Г.1):

д(А)=г (Г.1)

В связи с тем, что неравенство 3 d (А) £ (Xi – A) несправедливо для всех i от 1 до 15, можно сделать вывод, что грубых ошибок среди результатов наблюдений нет. Поэтому ни одно из выполненных наблюдений не исключается из дальнейших рассуждений.

Оценка среднеквадратического отклонения результата измерения:

S(А)=г

Доверительные границы случайной погрешности определяем

о=t∙S(А),

где t-коэффициент Стьюдента

t = f(n-1; P) P=0,95; n-1=14; t = 2,16

Получаем: о =2,16∙0,218∙10-4=0,471∙10-4 г,

Доверительные границы неисключенной систематической погрешности:

q=К∙, (Г.2)

где i-граница i-ой неисключенной систематической погрешности;

К-коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью (при Р=0.95 К=1,1)

q=к Ö q12 + q22 ,

где q1 = 0,0005г – погрешность аналитических весов по паспорту

q2 = 0,00005г - субьективная погрешность наблюдателя.

q=1,1 Ö 0,00052+0,000052 = 0,0006 г

Так как q¤S(A)=0,0006/0,218*10-4 =27,523 > 8, то случайной погрешностью по сравнению с систематической пренебрегают и принимают границу погрешности результата D=q.

Результаты измерения оформляем по ГОСТ 8.011-72 в виде

A ±D, Р.

В частности, получаем запись результата

1,1151± 0,0006 г, Р=0,95

Величина относительной погрешности измерений д1 равна:

д1=100%=%=0,05 %

Г2. Определение погрешности измерения навески на аналитических весах (после сушки).

Таблица Г.2 - Результаты наблюдений, отклонений и квадратов отклонений

Среднеквадратическое отклонение результата наблюдения определяется по формуле (Г.1):

д(А)=0,926∙10-4 г

Неравенство 3d(А) £ (Xi – A) несправедливо для всех i от 1 до 15, можно сделать вывод, что грубых ошибок среди результатов наблюдений нет.

Оценка среднеквадратического отклонения результата измерения:

S(A)=0,239∙10-4 г

Доверительные границы случайной погрешности определяем:

о=t∙S(A)=2,16∙0,239∙10-4=0,516∙10-4 г

Доверительные границы неисключенной систематической погрешности:

>8

Следовательно, случайной погрешностью пренебрегают, по сравнению с систематической, и принимают границу погрешности результата ∆=Ө.

А±∆, Р; 0,5911±0,0006 г, Р=0,95

Величина относительной погрешности

д2=0,1 %

Г.3 Определение погрешности косвенного измерения

Определение сухого остатка пигментированной суспензии.

Границу погрешности косвенного измерения находим по формуле (Г.3):

дх=б, % (Г.3)

где б=1,1 при Р=0,95

Получаем:

дх=0,43 %