Что такое предельно допустимая погрешность измерения

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Предельная допустимая погрешность

Предельные допустимые погрешности — это гарантированные или максимальные по модулю погрешности, которые возникают при исчерпании допустимых рабочих диапазонов всех величин, вызывающих погрешности. При задании таких погрешностей всегда предполагают отдельное измерение, в то время как для учета статистических составляющих должна быть задана статистическая вероятность, лежащая в их основе. [1]

Предельная допустимая погрешность : манометров класса 0 05 при давлениях до 10 % верхнего предела измерения составляет 0 005 % от верхнего предела измерения; манометров класса 0 2 при давлениях до 10 % верхнего — предела1 измерения составляет 0 02 % от верхнего предела измерения. [2]

Предельные допустимые погрешности — это гарантированные или максимальные по модулю погрешности, которые возникают при исчерпании допустимых рабочих диапазонов всех величин, вызывающих погрешности. При задании таких погрешностей всегда предполагают отдельное измерение, в то время как для учета статистических составляющих должна быть задана статистическая вероятность, лежащая в их основе. [3]

Обоснована предельная допустимая погрешность измерения давления в процессе лабораторной периодической ректификации тяжелых нефтяных остатков при давлениях от 1 33 до 0 0133 кПа ( от 10 до 0 1 мм рт. ст) и температурах от 50 до 330 С, выражающаяся величиной от 1 7 до 3 / 6 от измеряемого давления, что позволяет производить относительную оценку существующих измерителей давления и должно являться нормирующим показателем при разработке новых средств измерения. [4]

Обоснована предельная допустимая погрешность измерения давления при лабораторной ректификации тяжелых остатков при давлениях 1 33 кПа — 0 1333 кПа и температурах 50 — 330 С. [5]

В этом случае предельные допустимые погрешности будут равны по абсолютной величине половине допуска. Точностью изготовления называется степень приближения действительных значений геометрических и других параметров деталей и изделий к их заданным значениям, указанным в чертежах или технических условиях. [6]

При оценке результатов измерений иногда пользуются понятием максимальной или предельной допустимой погрешности , величину которой определяют в долях о или S. [7]

При оценке результатов измерений иногда пользуются понятием максимальной или предельной допустимой погрешности , значение которой определяют в долях а или S. А, в которые случайные погрешности должны уложиться. [8]

В приложениях № 1, 2, 3 и 4 даны значения предельных допустимых погрешностей различных видов мер и приборов. [9]

Ко второй группе относятся величины Ар, р и d, которые могут быть оценены предельной допустимой погрешностью б, зависящей от класса точности измерительных приборов. [10]

Для обеспечения единства измерений Госстандартом СССР разработаны поверочные схемы, в которых указаны методы градуировки и поверки приборов, а также их предельные и допустимые погрешности . [11]

До выполнения непосредственных испытаний измеряют постоянные величины ( диаметры трубопроводов, положение манометров и др.)) вычисляют постоянные расчетные коэффициенты, оценивают предельную допустимую погрешность . Перед началом испытаний измеряют атмосферное давление и температуру окружающего воздуха. [12]

Источниками погрешностей кольцевых дифманомстров являются трение в передаточном механизме прибора, а также неполная компенсация момента от изгиба подводящих трубок. Предельная допустимая погрешность для этих приборов обычно не превышает 1 — 1 5 % от диапазона измерения по шкале. Температурная погрешность практически отсутствует, так как удельный вес затворной жидкости не влияет на показания прибора. [13]

Это обеспечивает возможность их работы в комплекте с автоматическими потенциометрами, устройствами регулирования и контроля, использующими унифицированный токовый сигнал. Прибор рН — 201 имеет пять диапазонов измерения числа рН: 1; 2 5; 5; 10; 15, предельная допустимая погрешность составляет 1 % диапазона измерения. [15]

Источник

Предельная погрешность измерения и ее составляющие

Общие сведения

ВЫБОР УНИВЕРСАЛЬНЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

Погрешности средств измерения (СИ) приводят к тому, что результат измерения не соответствует истинному размеру детали. Из-за погрешностей измерений детали с правильными размерами могут быть ошибочно забракованы и, наоборот, детали с неправильными размерами иногда признаются годными. Попадание на сборку деталей с неправильными размерами приводит к выпуску бракованных изделий и может принести существенный материальный ущерб. Для правильного выбора СИ необходимо уметь оценить влияния погрешностей измерения на результаты контроля.

Влияние погрешностей измерения на результат контроля определяется величиной предельной погрешности измерения. Пределы допустимых погрешностей измерения, в зависимости от допусков на изготовление и номинальных измеряемых размеров, не должны превышать значений, указанных в табл.30 ГОСТ 8.053-81 «Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм».

Табл.30 построена так, что для каждого интервала диаметров (от самого маленького интервала до 3 мм до самого большого 400-500 мм) предусмотрено 16 рядов пределов допускаемых погрешностей измерения: от наиболее точного ряда, соответствующего квалитету 2, до наименее точного — квалитету 17. В каждом ряду приводятся две величины: допуск (IT) на изготовление детали (который берется непосредственно с чертежа контролируемой детали) и допускаемая погрешность измерения (δ).

Принцип выбора средств измерения заключается в сравнении предельной (суммарной) погрешности измерений Δ∑ с табличной допустимой погрешностью измерений δ. Соотношение этих погрешностей для получения результата измерений с погрешностью не более заданной должно быть Δ∑ ≤ δ.

Из каких оставляющих погрешностей складывается суммарная погрешность измерения?

При многих видах линейных измерений имеются ряд погрешностей, которые наиболее существенно влияют на качество измерений, и поэтому, при измерении, их рассматривают в первую очередь. К этим слагаемым суммарной погрешности относятся:

1) погрешности, зависящие от вида измерения;

2) погрешности, зависящие от средств измерения;

3) погрешности, обусловленные влиянием внешних факторов;

4) погрешности, зависящие от оператора.

Метод измерений — это способ решения измерительной задачи.

Погрешность метода измерения обусловлена несовершенством выбранного метода измерения, например, неправильно выбранной суммой базирования изделия, неправильно выбранной последовательностью измерения, погрешностью применяемой схемы измерения и т.д.

Под погрешностью средств измерений подразумевают погрешности используемых СИ.

Измерению всегда сопутствуют условия измерения, которые могут оказывать влияние на найденное при измерении значение физической величины. Эти сопутствующие условия называются внешними факторами, которыми обусловливается появление соответствующей погрешности.

Погрешности, зависящие от оператора (субъективные погрешности), связаны с квалификацией оператора при подготовке к измерениям и их проведением, снятием отсчета и обработки результатов измерений.

Таким образом, условие Δ∑ ≤ δ может быть представлено в виде:

где Δ∑ — суммарная погрешность измерения; ΔМ — предельная погрешность метода измерений; ΔСИ — предел допускаемой погрешности используемых средств измерений; Δусл — предельная погрешность, обусловленная влиянием внешних факторов; Δо – предельная погрешность оператора; Δд — допустимая погрешность измерения.

Как выбрать средство измерений?

При выборе СИ по точности необходимо учитывать требования к погрешности результата измерения (Δд) и долю ее, приходящуюся на погрешность используемых средств измерения (ΔСИ). Зная это соотношение можно определить необходимую точность СИ. В том случае, если погрешностью метода и оператора можно пренебречь, а погрешность средств измерений под воздействием влияющих величин в нормальных условиях измерения может изменяться на 35 % от Δд, ΔСИ рассчитывают по формуле:

Полученное значение ΔСИ сравнивают с предельными погрешностями измерений в данном интервале размеров различных измерительных средств, приведенных в табл. 31. Выбирают то СИ, погрешность измерений которым меньше ΔСИ.

Всегда ли при расчете ΔСИ погрешности метода измерений и оператора приравнивают к нулю?

Нет, не всегда. В том случае, если ΔМ и Δо значительны, методика оценки ΔСИ следующая:

задают различные значения погрешностей измерения (ΔСИ), вычисляют Δ∑ и проверяют выполнение условия Δ∑

Измерение наружных линейных размеров, биений и глубин

№ п/п Средства измерений Предельные погрешности измерения (мкм) для диапазона размеров, мм
Наименование и случаи применения До 10 св. 10 до 50 св. 50 до 250 св. 250 до 500
1. Штангенциркули (ШЦ-1, ШЦТ-1, ШЦ-11, ШЦ-П1) с отсчетом по нониусу 0,1 мм.
2. Штангенциркули (ШЦ-11, ШЦ-1П) с отсчетом по нониусу 0,05 мм.
№ п/п Средства измерения Варианты использования Предельные погрешности измерения (мкм) для диапазона размеров, мм
Наименование и случаи применения до 25 св.25 до 75 св.75 до 100 св. 100 до 150 св.150 до 200 св.200 до 250 св.250 до 275 св.300 до 400 св.400 до 500
3. Микрометры гладкие (МК) с величиной отсчета 0,01 мм при настройке на ноль по установочной мере а*
б**
Предельные погрешности измерения (мкм) для диапазона размеров, мм
до 10 св.10 до 30 св. 30 до 50 св.50 до 80 св.80 до 180 св.180 до 200 св.200 до 300 св.300 до 400 св.400 до 500
4. Скобы индикаторные (СИ) с ценой деления 0,01 мм. а
б
№ п/п Средства измерений Варианты использования Предельные погрешности измерения (мкм) для диапазонов размеров, мм
Наименование и случаи применения до 25 св. 25 до 50 св. 50 до 75 св. 75 до 100 св. 100 до 125 св. 125 до 150 св. 150 до 175 св. 175 до 200 св. 200 до 250 св.250 до 300 св.300 до 400 св.400 до 500
5. Микрометры рычажные (МР и МРИ) с ценой деления 0.002 мм и 0,01 мм при установке на ноль по установочной мере и скобы рычажные с ценой деления 0.002 мм при настройке на ноль по концевым мерам длины при использовании на всем пределе измерения а
б 4,5

* — при работе приборы находятся в руках;

** — при работе приборы находятся в стойке или обеспечивается надежная изоляция от тепла рук оператора.

№ п/п Средства измерений Перемещение измерительного стержня, мм Предельные погрешности измерения (мкм) для диапазона размеров, мм
Наименование и случаи применения св.1 до 3 св.3 до 18 св.18 до 50 св.50 до 80 св.80 до 120 св.120 до 180 св.180 до 250 св.250 до 315 св.315 до 400 св.400 до 500
6. Индикаторы часового типа (ИЦ и ИТ) с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения от 2 до 10 мм, класс точности 1.
№ п/п Средства измерений Перемещение измерительного стержня, мм Предельные погрешности измерения, (мкм), для диапазона размеров, мм
Наименование и случаи применения св. 1 до 500
то же при измерении биений
0,1
№ п/п Средства измерений Перемещение измерительного стержня, мм Предельные погрешности измерения (мкм) для диапазона размеров, мм
Наименование и случаи применения до 3 св.3 до 6 св.6 до 10 св.10 до 18 св.18 до 30 св.30 до 50 св.50 до 80 св.80 до 120 св. 120 до 160
7. Головки измерительные пружинные (микрокаторы) (2ИГП, 2ИГПГ) с ценой деления 0,002 и пределом измерений ±0,060 мм ±0,060 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 2,5 2,5
8. Головки измерительные пружинные (микрокаторы) (1ИГП, 1ИГПГ) с ценой деления 0,001 и пределом измерений ±0,030 мм ±0,030 0,7 0,7 0,8 0,9 1,0 0,9 1,0 1,2 1,2

Продолжение табл. 31

9. Головки измерительные пружинные (микроквторы) (05ИГП) с ценой деления 0,0005 и пределом измерений ±0,015 мм ±0,015 0,50 0,50 0,60 0,60 0,60 0,60 0,70 0,90 0,80
№ п/п Средства измерений Перемещение измерительного стержня, мм Предельные погрешности измерения (мкм) для диапазона размеров, мм
Наименование и случаи применения до 3 св. 3 до 6 св. 6 до 10 св. 10 до 18 св. 18 до 30 св. 30 до 50 св. 50 до 80 св. 80 до 120 св. 120 до 160
10. Головки измерительные пружинно-оптические (оптика-торы) (05П) с ценой деления 0,0005 и пределом измерения ±0,050 0,50 0,50 0,50 0,60 0,60 0,60 0,70 0,90 0,80
11. Головки измерительные пружинно-оптические (оптика-торы) (02П) с ценой деления 0,0002 и пределом измерения 0,050 мм ±0,020 0,30 0,30 0,30 0,30 0,35 0,35 0,35 0,45 0,45
12. Головки измерительные пружинно-оптические (оптика-торы) (02П) с ценой деления 0,0001 и пределом измерения 0,024 мм ±0,10 0,25 0,25 0,25 0,30 0,30 0,35 0,35 0,40 0,40
13. Оптиметр вертикальный, оптиметр горизонтальный (ОБО, ОТО) с ценой деления 0,001 мм и пределом измерения по шкале 0,1 мм при измерении методом сравнения с мерой ±0,1
№ п/п Средства измерений Перемещение измерительного стержня, мм Предельные погрешности измерения (мкм) для диапазона размеров, мм
Наименование и случаи применения до 3 св.3 до18 св.18 до 50 св.50 до 80 св.80 до 120 св.120 до 150
14. Микроскопы инструментальные (большая и малая модель) (БМИ, ММИ)
№ п/п Средства измерения Перемещение измерительного стержня, мм Предельные погрешности измерения (мкм) для диапазона размеров, мм
Наименование и случаи применения до 3 св.3 до 6 св.6 до 10 св.10 до18 св.18 до 50 св.50 до 80 св.80 до 100
15. Длинномеры: горизонтальный и вертикальный при абсолютных измерениях 1,2 1,3 1,3 1,6 2,5
№ п/п Средства измерения Увеличение Предельные погрешности измерения (мкм) для диапазона размеров, мм
Наименование и случаи применения до 6 Св. 6 до 18 Св. 18 до 100
16. Проекторы измерительные 10 х
20 х
50 х , 100 х , 200 х
№ п/п Средства измерения Варианты использования Предельные погрешности измерения (мкм) для диапазона размеров, мм
Наименование и случаи применения до 10 св. 10 до 50 св. 50 до 400
17. Штангенглубиномер (ШГ) отсчет по нониусу 0,05 мм
№ п/п Средства измерения Варианты использования Предельные погрешности измерения (мкм) для диапазона размеров, мм
Наименование и случаи применения до 25 св. 25 до 50 св. 50 до 75 св. 75 до 100 св. 100 до 125 св. 125 до 150
18. Глубиномеры микрометрические (ГМ) При абсолютном методе измерения
При измерении с настройкой по установленным мерам
Измерение внутренних размеров
№ п/п Средства измерения Варианты использования Предельные погрешности измерения (мкм) для диапазона размеров, мм
Наименование и случаи применения св. 3 до 18 св. 18 до 50 св. 50 до 120 св. 120 до 250 св. 250 до 500
1. Штангенциркули (ШЦ-1, ШЦГ-1, ШЦ-И ШЦ-Ш) с отсчетом по нониусу 0,1 мм

Окончание табл. 31

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Погрешность измерений

Неотъемлемой частью любого измерения является погрешность измерений. С развитием приборостроения и методик измерений человечество стремиться снизить влияние данного явления на конечный результат измерений. Предлагаю более детально разобраться в вопросе, что же это такое погрешность измерений.

Погрешность измерения – это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Погрешность измерений представляет собой сумму погрешностей, каждая из которых имеет свою причину.

По форме числового выражения погрешности измерений подразделяются на абсолютные и относительные

Абсолютная погрешность – это погрешность, выраженная в единицах измеряемой величины. Она определяется выражением.

(1.2), где X — результат измерения; Х0 — истинное значение этой величины.

Поскольку истинное значение измеряемой величины остается неизвестным, на практике пользуются лишь приближенной оценкой абсолютной погрешности измерения, определяемой выражением

(1.3), где Хд — действительное значение этой измеряемой величины, которое с погрешностью ее определения принимают за истинное значение.

Относительная погрешность – это отношение абсолютной погрешности измерения к действительному значению измеряемой величины:

(1.4)

По закономерности появления погрешности измерения подразделяются на систематические, прогрессирующие, и случайные .

Систематическая погрешность – это погрешность измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющейся при повторных измерениях одной и той же величины.

Прогрессирующая погрешность – это непредсказуемая погрешность, медленно меняющаяся во времени.

Систематические и прогрессирующие погрешности средств измерений вызываются:

  • первые — погрешностью градуировки шкалы или ее небольшим сдвигом;
  • вторые — старением элементов средства измерения.

Систематическая погрешность остается постоянной или закономерно изменяющейся при многократных измерениях одной и той же величины. Особенность систематической погрешности состоит в том, что она может быть полностью устранена введением поправок. Особенностью прогрессирующих погрешностей является то, что они могут быть скорректированы только в данный момент времени. Они требуют непрерывной коррекции.

Случайная погрешность – это погрешность измерения изменяется случайным образом. При повторных измерениях одной и той же величины. Случайные погрешности можно обнаружить только при многократных измерениях. В отличии от систематических погрешностей случайные нельзя устранить из результатов измерений.

По происхождению различают инструментальные и методические погрешности средств измерений.

Инструментальные погрешности — это погрешности, вызываемые особенностями свойств средств измерений. Они возникают вследствие недостаточно высокого качества элементов средств измерений. К данным погрешностям можно отнести изготовление и сборку элементов средств измерений; погрешности из-за трения в механизме прибора, недостаточной жесткости его элементов и деталей и др. Подчеркнем, что инструментальная погрешность индивидуальна для каждого средства измерений.

Методическая погрешность — это погрешность средства измерения, возникающая из-за несовершенства метода измерения, неточности соотношения, используемого для оценки измеряемой величины.

Погрешности средств измерений.

Абсолютная погрешность меры – это разность между номинальным ее значением и истинным (действительным) значением воспроизводимой ею величины:

(1.5), где Xн – номинальное значение меры; Хд – действительное значение меры

Абсолютная погрешность измерительного прибора – это разность между показанием прибора и истинным (действительным) значением измеряемой величины:

(1.6), где Xп – показания прибора; Хд – действительное значение измеряемой величины.

Относительная погрешность меры или измерительного прибора – это отношение абсолютной погрешности меры или измерительного прибора к истинному

(действительному) значению воспроизводимой или измеряемой величины. Относительная погрешность меры или измерительного прибора может быть выражена в ( % ).

(1.7)

Приведенная погрешность измерительного прибора – отношение погрешности измерительного прибора к нормирующему значению. Нормирующие значение XN – это условно принятое значение, равное или верхнему пределу измерений, или диапазону измерений, или длине шкалы. Приведенная погрешность обычно выражается в ( % ).

(1.8)

Предел допускаемой погрешности средств измерений – наибольшая без учета знака погрешность средства измерений, при которой оно может быть признано и допущено к применению. Данное определение применяют к основной и дополнительной погрешности, а также к вариации показаний. Поскольку свойства средств измерений зависят от внешних условий, их погрешности также зависят от этих условий, поэтому погрешности средств измерений принято делить на основные и дополнительные .

Основная – это погрешность средства измерений, используемого в нормальных условиях, которые обычно определены в нормативно-технических документах на данное средство измерений.

Дополнительная – это изменение погрешности средства измерений вследствии отклонения влияющих величин от нормальных значений.

Погрешности средств измерений подразделяются также на статические и динамические .

Статическая – это погрешность средства измерений, используемого для измерения постоянной величины. Если измеряемая величина является функцией времени, то вследствие инерционности средств измерений возникает составляющая общей погрешности, называется динамической погрешностью средств измерений.

Также существуют систематические и случайные погрешности средств измерений они аналогичны с такими же погрешностями измерений.

Факторы влияющие на погрешность измерений.

Погрешности возникают по разным причинам: это могут быть ошибки экспериментатора или ошибки из-за применения прибора не по назначению и т.д. Существует ряд понятий которые определяют факторы влияющие на погрешность измерений

Вариация показаний прибора – это наибольшая разность показаний полученных при прямом и обратном ходе при одном и том же действительном значении измеряемой величины и неизменных внешних условиях.

Класс точности прибора – это обобщенная характеристика средств измерений (прибора), определяемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющих на точность, значение которой устанавливаются на отдельные виды средств измерений.

Классы точности прибора устанавливают при выпуске, градуируя его по образцовому прибору в нормальных условиях.

Прецизионность — показывает, как точно или отчетливо можно произвести отсчет. Она определяется, тем насколько близки друг к другу результаты двух идентичных измерений.

Разрешение прибора — это наименьшее изменение измеряемого значения, на которое прибор будет реагировать.

Диапазон прибора — определяется минимальным и максимальным значением входного сигнала, для которого он предназначен.

Полоса пропускания прибора — это разность между минимальной и максимальной частотой, для которых он предназначен.

Чувствительность прибора — определяется, как отношение выходного сигнала или показания прибора к входному сигналу или измеряемой величине.

Шумы — любой сигнал не несущий полезной информации.

Источник

Поделиться с друзьями
Моя стройка
Adblock
detector