Обработка многократных измерений - контрольная работа
Введение
Измерения — один из важнейших путей познания природы человеком. Они играют огромную роль в современном обществе. Наука и промышленность не могут существовать без измерений. Практически нет ни одной сферы деятельности человека, где бы интенсивно не использовались результаты измерений, испытаний и контроля.
Диапазон измерительных величин и их количество постоянно растут и поэтому возрастает и сложность измерений. Они перестают быть одноактным действием и превращаются в сложную процедуру подготовки и проведения измерительного эксперимента и обработки полученной информации.
Другой причиной важности измерений является их значимость. Основа любой формы управления, анализа, прогнозирования, контроля или регулирования — достоверная исходная информация, которая может быть получена лишь путем измерения требуемых физических величин, параметров и показателей. Только высокая и гарантированная точность результатов измерений обеспечивает правильность принимаемых решений.
Методической основой стандартизации являются математические методы, включая предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел, параметрические ряды, а также унификация деталей и узлов, агрегатирование, комплексная и опережающая стандартизация.
Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел необходимы для выбора оптимального ряда параметров и типоразмеров готовых изделий. Набор установленных значений параметров составляет параметрический ряд, который строится по системе предпочтительных чисел.
Предполагаем, что измерения равноточные, т.е. выполняются одним экспериментатором, в одинаковых условиях, одним прибором. Методика сводится к следующему: проводят n наблюдений (единичных измерений) и фиксируют n результатов измерений одного и того же значения физической величины.
1) Исключаем известные систематические погрешности результатов измерений и получаем исправленный результат
;
=
×(1- Σ/100),
где Σ=0,25 % - систематическая погрешность.
=
×(1-0.25/100)
=
× 0.9975
= 99,74 × 0.9975;
= 99,4707
=100,71 × 0.9975;
=100,4582
=91,55 × 0.9975;
=91,32113
=96,02 × 0.9975;
=95,77995
=97,68 × 0.9975;
=97,4358
=93,04 × 0.9975;
=92,8074
=92,84 × 0.9975;
=92,6079
=93,14 × 0.9975;
=92,90715
=97,31 × 0.9975;
=97,06673
=94,7 × 0.9975;
=94,46325
=90,24 × 0.9975;
=90,0144
=92,15 × 0.9975;
=91,91963
=96,02 × 0.9975;
=95,77995
=100,13 × 0.9975;
=99,87968
=94,51 × 0.9975;
=94,27373
=94,6 × 0.9975;
=94,3635
=93,01 × 0.9975;
=92,77748
=97,47 × 0.9975;
=97,22633
=96,54 × 0.9975;
=96,29865
=94,96 × 0.9975;
=94,7226
=96, 29 × 0.9975;
=96,04928
=99, 63 × 0.9975;
=99,38093
=94, 16 × 0.9975;
=93,9246
=2190,928
2) Находим среднее арифметическое значение исправленных результатов и принимают его за результат измерений
Многократные измерения - измерения, при которых число измерений превышает число измеряемых величин в n/m раз, где n - число измерений каждой величины, m - число измеряемых величин. Обычно для многократных измерений принято n > или = 3. Многократные измерения проводят с целью уменьшения влияния случайных составляющих погрешностей измерения.
Применение рядов предпочтительных чисел представляет собой параметрическую стандартизацию, которая позволяет получить значительный эффект на всех стадиях жизненного цикла изделий ( проектирование, изготовление, эксплуатация и др.) Стандартами параметров охватывается большой диапазон характеристик изделий: материалы, заготовки, размерный режущий инструмент, оснастка, контрольные калибры, узлы по присоединительным размерам, выходные параметры электродвигателей и многое другое, что используется в той или иной отрасли промышленности.
Список использованных источников
1. Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством – М.: Изд-во стандартов, 1990.
2. Ю. Димов. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник для вузов. 2-е изд. 2004 г432 стр.
3. Алексеев В.В., Авдеев Б.Я., Антонюк Е.М. Метрология, стандартизация и сертификация .1- е изд.: ООО Аргумент, Изд. "Академия/Academia", 2007 г. 384 стр.
4. В.В. Алексеева. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник для студентов высших учебных заведений.2-е изд., стер. Изд.: Академия ИЦ 2008г.379стр.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Распределение Стьюдента (t-критерий
n/α
0.40
0.25
0.10
0.05
0.025
0.01
0.005
0.0005
1
0.324920
1.000000
3.077684
6.313752
12.70620
31.82052
63.65674
636.6192
2
0.288675
0.816497
1.885618
2.919986
4.30265
6.96456
9.92484
31.5991
3
0.276671
0.764892
1.637744
2.353363
3.18245
4.54070
5.84091
12.9240
4
0.270722
0.740697
1.533206
2.131847
2.77645
3.74695
4.60409
8.6103
5
0.267181
0.726687
1.475884
2.015048
2.57058
3.36493
4.03214
6.8688
6
0.264835
0.717558
1.439756
1.943180
2.44691
3.14267
3.70743
5.9588
7
0.263167
0.711142
1.414924
1.894579
2.36462
2.99795
3.49948
5.4079
8
0.261921
0.706387
1.396815
1.859548
2.30600
2.89646
3.35539
5.0413
9
0.260955
0.702722
1.383029
1.833113
2.26216
2.82144
3.24984
4.7809
10
0.260185
0.699812
1.372184
1.812461
2.22814
2.76377
3.16927
4.5869
11
0.259556
0.697445
1.363430
1.795885
2.20099
2.71808
3.10581
4.4370
12
0.259033
0.695483
1.356217
1.782288
2.17881
2.68100
3.05454
4.3178
13
0.258591
0.693829
1.350171
1.770933
2.16037
2.65031
3.01228
4.2208
14
0.258213
0.692417
1.345030
1.761310
2.14479
2.62449
2.97684
4.1405
15
0.257885
0.691197
1.340606
1.753050
2.13145
2.60248
2.94671
4.0728
16
0.257599
0.690132
1.336757
1.745884
2.11991
2.58349
2.92078
4.0150
17
0.257347
0.689195
1.333379
1.739607
2.10982
2.56693
2.89823
3.9651
18
0.257123
0.688364
1.330391
1.734064
2.10092
2.55238
2.87844
3.9216
19
0.256923
0.687621
1.327728
1.729133
2.09302
2.53948
2.86093
3.8834
20
0.256743
0.686954
1.325341
1.724718
2.08596
2.52798
2.84534
3.8495
21
0.256580
0.686352
1.323188
1.720743
2.07961
2.51765
2.83136
3.8193
22
0.256432
0.685805
1.321237
1.717144
2.07387
2.50832
2.81876
3.7921
23
0.256297
0.685306
1.319460
1.713872
2.06866
2.49987
2.80734
3.7676
24
0.256173
0.684850
1.317836
1.710882
2.06390
2.49216
2.79694
3.7454
25
0.256060
0.684430
1.316345
1.708141
2.05954
2.48511
2.78744
3.7251
26
0.255955
0.684043
1.314972
1.705618
2.05553
2.47863
2.77871
3.7066
27
0.255858
0.683685
1.313703
1.703288
2.05183
2.47266
2.77068
3.6896
28
0.255768
0.683353
1.312527
1.701131
2.04841
2.46714
2.76326
3.6739
29
0.255684
0.683044
1.311434
1.699127
2.04523
2.46202
2.75639
3.6594
30
0.255605
0.682756
1.310415
1.697261
2.04227
2.45726
2.75000
3.6460
inf
0.253347
0.674490
1.281552
1.644854
1.95996
2.32635
2.57583
3.2905
Согласно приведенной таблице:
1) n – число наблюдений;
2) α – доверительная вероятность.
Предпочтительные числа рядов R5, R10, R20, R40
№ числа
Предп. числа
№ числа
Предп. числа
№ числа
Предп. числа
№ числа
Предп. числа
№ числа
Предп. числа
0
1,00
-
-
-
-
-
-
-
-
1
1,06
9
1,70
17
2,65
25
4,25
33
6,70
2
1,12
10
1,80
18
2,80
26
4,50
34
7,10
3
1,18
11
1,90
19
3,00
27
4,75
35
7,50
4
1,25
12
2,00
20
3,15
28
5,00
36
8,00
5
1,32
13
2,12
21
3,35
29
5,30
37
8,50
6
1,40
14
2,24
22
3,55
30
5,60
38
9,00
7
1,50
15
2,36
23
3,75
31
6,00
39
9,50
8
1,60
16
2,50
24
4,00
32
6,30
40
10,00
Ряду R5 соответствует нижняя строка таблицы, ряду R10 – пятая и нижняя, ряду R20 – строки 3, 5, 7, 9 и ряду R40 – вся таблица.
Предпочтительные числа рядов Е3, Е6, Е12, Е24
1,0
-
-
-
-
-
1,1
1,6
2,4
3,6
5,1
7,5
1,2
1,8
2,7
3,9
5,6
8,2
1,3
2,0
3,0
4,3
6,2
9,1
1,5
2,2
3,3
4,7
6,8
10,0
Ряду Е3 соответствуют числа 2,2; 4,7; 10. Ряду E6 соответствует нижняя строка, ряду E12 – третья и пятая, а ряду E24 – вся таблица.