Метрология стандартизация и сертификация.-1
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5.3 |
||
Вероятности pI |
и pII при контроле по размерным параметрам |
||||||||||
|
|
Закон распределения контролируемых параметров |
|
||||||||
|
|
|
|||||||||
Коэффициент |
|
|
нормальный |
|
|
|
существенно |
|
|||
|
|
|
|
положительных величин |
|||||||
уточнения |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Закон распределения погрешности измерения |
|
||||||||
KТ' |
|
|
|
||||||||
нормальный |
равномерный |
|
нормальный |
равномерный |
|||||||
|
pI |
|
pII |
pI |
pII |
|
pI |
pII |
pI |
|
pII |
10,4 |
0,4 |
|
0,37 |
0,75 |
0,7 |
|
0,25 |
0,15 |
0,5 |
|
0,4 |
5,5 |
0,9 |
|
0,87 |
1,30 |
1,2 |
|
0.70 |
0,60 |
0,9 |
|
0,7 |
3,3 |
1,7 |
|
1,60 |
2,25 |
2,0 |
|
1,25 |
1,20 |
1,5 |
|
1,5 |
2,1 |
2,8 |
|
2,60 |
3,70 |
3,4 |
|
2,20 |
1,90 |
2,8 |
|
2,4 |
1,7 |
3,5 |
|
3,10 |
4,75 |
4,5 |
|
2,75 |
2,50 |
3,8 |
|
3,2 |
1,4 |
4,1 |
|
3,75 |
5,80 |
5,4 |
|
3,25 |
3,00 |
4,2 |
|
3,5 |
1,04 |
5,4 |
|
5,00 |
8,25 |
7,8 |
|
4,35 |
3,90 |
5,5 |
|
5,2 |
Примечание. В таблице значения вероятности |
pI и |
pII умножены на 100. |
|||||||||
Задание 2
При контроле вала диаметром d 18 0,016 мм вероятность пропуска брака не должна превышать pII 0,045. Законы распределения
размераипогрешностинеизвестны. ВыбратьСИдляконтроля. Исходныеданныеприведеныввариантахзаданийкработе№5.
Решение
Поскольку законы распределения контролируемого параметра неизвестны, выбираем композицию законов: нормальный – для параметра, равномерный – для погрешности. Тогда по табл. 5.3 нахо-
димКТ' 1,7 , а по формуле (5.1) имеем, что при T / 2 16 / 2 8 мкм
К 1,381,7 3,63 мкм.
По табл. 5.2 выбираем соответствующее СИ – рычажную скобу с ценой деления 2 мкм.
Если ограничения и погрешности измерения заданы и определены по ГОСТ 8.051-81, то СИ вычисляется также по табл. 5.2,
но без учета КТ' .
41
Если при эксплуатации ТС задано допускаемое отклонение
параметра и соотношениеR / СИ, то, используя |
соответст- |
вующие номограммы рис. 5.4–5.7, находят СИ 0,7 |
и выбира- |
ют СИ по табл. 5.4. |
|
5.2. Выбор средств измерений с учетом безошибочности контроля и его стоимости
Он осуществляется как метод оптимизации по критериям точности (классу точности или абсолютной предельной погрешно-
сти СИ ) СИ, его стоимости ССИ и достоверности измерения. Це-
левая функция G, определяющая максимум достоверности (минимум вероятности неверного заключения) и минимум стоимости при оптимальном классе точности, имеет вид
G min Д Д0 С С0 , |
(5.2) |
гдеД / Д0 , С/ С0 – относительные значения достоверности измере-
ния и стоимости СИ, Д 1 pн.з; |
С0 – соответственно максималь- |
|
ные значения достоверности измерения и стоимости СИ. |
|
|
Или |
|
|
|
|
(5.3) |
G min pн.з |
pн.з0 C C0 , |
|
где pн.з / pн.з0 , pн.з0 – относительная и максимальная вероятности
неверного заключения.
Соответственно, для многопараметрического контроля по N параметрам (I = 1, 2, …, N)
N
G min Дi 
Дi0 Ci 
Ci0 , (5.4)
i 1
N
G min pн.зi pн.з0i Ci Ci0 . (5.5)
i 1
42
Таблица 5.4
Расчетные значения вероятностных показателей
|
Класс |
Погрешность |
|
Вероятность |
|
|
|
|
|
Целевая |
|
|
неверного |
pн.з pн.з |
|
Стоимость |
C C |
|
|||
Показатель |
точности |
измерения |
изм 2T |
|
0 |
функция |
||||
заключения |
|
0 |
СИ С, руб. |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
γ |
[ изм], кгм |
|
|
|
|
|
G |
||
|
|
pн.з |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РП-1Ц24 |
0,1 |
0,045 |
0,011 |
0,0025 |
0,11 |
|
2140 |
1,00 |
1,11 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Преобразователь 1890ПСВ |
0,2 |
0,090 |
0,022 |
0,0031 |
0,14 |
|
1045 |
0,49 |
0,63 |
|
с частотомером |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Преобразователь СВК |
0,5 |
0,225 |
0,056 |
0,0810 |
0,37 |
|
865 |
0,40 |
0,77 |
|
с частотомером Ч3-33 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИРГМ-7 |
1,5 |
0,675 |
0,168 |
0,0220 |
1,00 |
|
650 |
0,30 |
1,30 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
43
43
44
Рис. 5.1. Номограмма для определения R 
н по значению вероятности ложного (а)
инеобнаруженного (б) отказа при распределении отклонения контролируемого параметра
ипогрешности измерений по нормальному закону
44
Рис. 5.2. Номограмма для определения R 
н по значению вероятности ложного (а)
и необнаруженного (б) отказа при распределении отклонения контролируемого параметра по нормальному закону, погрешности измерений – по закону равной вероятности
45
45
46
Рис. 5.3. Номограмма для определения R 
И по значению вероятности ложного (а)
инеобнаруженного (б) отказа при распределении отклонения контролируемого параметра
ипогрешности измерений по закону равной вероятности
46
Задание 3
Выбрать СИ для вычисления вращающего момента электродвигателя в пределах 15–20 кгм с погрешностью не более 5–10 %. Максимальный вращающий момент Mmax 45 кгм.
Исходныеданныеприведеныввариантахзаданийкработе№5.
Решение
Поусловиюзадачиимеемодностороннийдопуск Т 0,1 20 2 кгм.
Рассмотрим четыре СИ классов точности: y = 0,1; 0,2; 0,5 и 1,5 (см. табл. 5.4), которым будут соответствовать разные погрешности измерения изм Мmax . Оценим отношение изм / 2Т и по номограмме рис. 5.4 при односторонних допусках найдем значения
pI и pII |
соответственно pн.з (см. табл. 5.4). Эти значения опреде- |
||
лим для максимальных (наихудших) значений кривых |
изм / 2Т , |
||
так как |
действительные |
значения технологического |
рассеяния |
( изг ) неизвестны. Затем |
охарактеризуем отношения |
pн.з / pн.з0 , |
|
|
4 |
|
|
Сi / С0 , |
G ( pн.з / pн.з0 |
Сi / С0 ) и построим график |
G f ( ) |
(см. рис. 5.4).
Из графика очевидно, что оптимальное (минимальное) значение точности прибора соответствует классу 0,2, т.е. выбор останавливается на преобразователе 1890ПСВ с частотомером Ч3–33.
Контрольные вопросы
1.Дайте характеристику выбора средств измерений по коэффициенту уточнения.
2.Дайте характеристику выбора средств измерений по принципу безошибочности контроля.
3.Дайте характеристику выбора средств измерений по принципу безошибочности контроля и стоимости.
47
Рис. 5.4. Оптимизация выбора СИ
4.В зависимости от чего задаются предельные значения допускаемых погрешностей для линейных размеров?
5.Приведите примеры законов распределения контролируемых параметров.
6.Что такое испытание средств измерения?
7.Что такое контроль средств измерений?
48
РАБОТА № 6. ПОВЕРКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
В сферах действия государственного метрологического контроля и надзора юридические и физические лица, производящие средства измерений или выпускающие их после ремонта, ввозящие средства измерений и использующие их в целях эксплуатации, проката или продажи, обязаны своевременно представлять СИ на поверку (по РМГ 29-99).
Поверка СИ – совокупность операций, выполняемых с целью подтверждения их соответствия установленным метрологическим требованиям.
Поверке подлежат СИ предприятия, находящиеся в эксплуатации, на хранении, выпускаемые из производства и ремонта. Поскольку поверка производится с целью оценки погрешности, то эта операция, по существу, является одним из звеньев передачи размера единицы от эталона до рабочего средства измерения.
Поверка СИ осуществляется метрологической службой (МС) при наличии соответствующего разрешения Ростехрегулирования. В перечень СИ, подлежащих обязательной государственной поверке, включены: СИ, применяемые в органах государственной МС; исходные рабочие эталоны предприятий; рабочие СИ, используемые для учета материальных ценностей, топлива и энергии, при взаимных расчетах, в торговле, для защиты окружающей среды и обеспечения безопасности труда. Предельный срок нахождения СИ в органах государственной поверки не должен превышать 15 дней.
Оформление, регистрация ведомственной МС в органах Ростехрегулирования и получение права на поверку отдельных видов СИ осуществляется в соответствии с ГОСТ 8.513-84. Классификация видов поверок приведена на рис. 6.1.
Первичной поверке подлежат все СИ после производства и ремонта, а также поступающие по импорту.
Периодической поверке подлежат СИ, находящиеся в эксплуатации или на хранении, через определенные межповерочные интервалы (МПИ), установленные с расчетом обеспечения пригодности СИ на период между поверками. Первый межповерочный
49
интервал устанавливают при утверждении типа средства измерений, а последующие планируют на основе статистики отказов и экономических показателей.
Рис. 6.1. Классификация видов поверок
50