Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Апреля 2014 в 22:18, курсовая работа
Метрология (от греч. «метро»- мера, «логос» - учение) - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения единства и требуемой точности измерений.
В современном обществе метрология как наука и область практической дея-тельности играет большую роль. Это связано с тем, что практически нет ни одной сферы человеческой деятельности, где бы не использовались результаты измерений. Измерения количественно характеризуют окружающий материальный мир, раскры-вая действующие в природе закономерности. Они являются основой научных знаний, служат для учета материальных ресурсов,
Рисунок 3.3 – Линейка измерительная
Т а б л и ц а 3.3 – Техническая характеристика линеек измерительных
Количество шкал, шт |
Цена деления, мм |
Длина, мм |
Ширина, мм |
Высота, мм |
2 |
1.0; 0.5; 0,1 |
300 |
30 |
1,5 |
Микроскоп (с увеличением типа МБС – 1) – прибор, предназначенный для получения увеличенных изображений, а также измерения объектов или деталей структуры, невидимых или плохо видимых невооружённым глазом. Микроскоп с увеличением типа МБС – 1 представлен на рисунке 3.4. Техническая характеристика микроскопа МБС – 1 представлена в таблице 3.4.
Рисунок 3.4 – Микроскоп с увеличением типа МБС – 1
Т а б л и ц а 3.4 – Техническая характеристика микроскопа МБС – 1
Длина, см |
Ширина, см |
Высота, см |
251 |
154 |
456 |
Термометр стеклянный ртутный электроконтактный – предназначены для поддержания постоянной температуры или сигнализации о достижении заданной температуры в пределах измерений от -30 до 300°С. Термометр стеклянный ртутный электроконтактный представлен на рисунке 3.5. Техническая характеристика представлена в таблице 3.5.
Рисунок 3.5 - Термометр стеклянный ртутный электроконтактный
Т а б л и ц а 3.5 – Техническая характеристика термометра стеклянного ртутного электроконтактного
Исполнение |
Жидкость в термометре |
Дина верхней части, мм |
Длина нижней части, мм |
П (прямой) |
Ртуть |
355 |
103/163/253 |
Пипетка градуированная – предназначена для точного отмеривание определенного объема жидкости. Пипетка градуированная представлена на рисунке 3.6, техническая характеристика приведена в таблице 3.6.
Рисунок 3.7 – Пипетка градуированная
Т а б л и ц а 3.7 – Техническая характеристика пипетки градуированной
Расстояние от верхней до нижней оцифрованной отметки, мм |
Расстояние от верхней отметки до верхней части пипетки, мм |
Наружный диаметр всасывающей трубки, мм |
Диаметр, мм |
220 |
100 |
8,3 |
10 |
Секундомер - прибор, используемый для измерения интервалы времени с точностью до долей секунды. Секундомер представлен на рисунке 3.8, техническая характеристика приведена в таблице 3.8.
Рисунок 3.8 – Секундомер СОСпр-2б-2-010
Т а б л и ц а 3.86 – Техническая характеристика секундомера СОСпр-2б-2-010
Диапазон рабочих температур |
От -20 до +40 °С |
Габаритные размеры, мм |
55 х 19 х 76 |
Масса, кг |
0,12 |
Механизм секундомера |
противоударное устройство узла баланса |
4 Метрологические
Метрологические характеристики – это характеристики свойств средства измерений, оказывающие влияние на результат измерения и его погрешности [9].
Классификация метрологических характеристик средств измерений представлена на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Общая классификация метрологических средств измерения
4.1 Статические характеристики и параметры средств измерений, испытаний и контроля
Основной характеристикой средств измерений в статическом режиме является функция преобразования – зависимость информативного параметра выходного сигнала от информативного параметра его входного сигнала.
Функция преобразования, представленная в виде формулы, таблицы или графика, используется в рабочих условиях для определения значений измеряемой с помощью средств измерений величины по известному информативному параметру его входного сигнала. Линейные функции преобразования, проходящие через начало координат, могут задаваться путем определения коэффициента преобразования К.
4.2 Динамические характеристики средств измерений, испытаний и контроля
Свойства средств измерений в динамических режимах, т.е. когда время изменения измеряемой величины сравнимо со временем измерения, описываются совокупностью характеристик – динамических характеристик.
В качестве динамической характеристики в основном используют: дифференциальные уравнения; переходную, импульсную переходную, амплитудно-фазовую и амплитудно – частотную характеристики; совокупность амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик; передаточную функцию.
Реальные средства измерения обладают инерционными (динамическими) свойствами, обусловленными особенностями используемых элементов. Свойства средств измерения в динамических режимах, когда время изменения измеряемой величины сравнимо со временем измерения, описываются совокупностью так называемых динамических характеристик.
Основной их них является полная динамическая характеристика, полностью описывающая принятую математическую модель динамических свойств средств измерения. В качестве нее используют: дифференциальные уравнения; переходную, импульсную переходную, амплитудно-фазовую и амплитудно-частотную характеристики; совокупность амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик; передаточную функцию.
Дифференциальные уравнения наиболее полно описывают динамические свойства средств измерения.
Переходная характеристика – это временная характеристика средств измерения, полученная в результате подачи на его вход сигнала в виде единичной функции заданной амплитуды. Данная характеристика описывает инерционность средств измерения, обусловливающую запаздывание и искажение выходного сигнала относительно входного.
Импульсная переходная характеристика – это временная характеристика средств измерения, полученная в результате приложения к его входу сигнала в виде дельта – функции.
K частотным
характеристикам относятся
Передаточная функция – это отношение преобразования Лапласа выходного сигнала средства измерения к преобразованию входного сигнала при нулевых начальных условиях. Кроме полных характеристик, часто используются частные, представляющие собой функционал или параметр полной динамической характеристики. K ним относятся: время реакции, неравномерность АЧХ, время нарастания переходной характеристики и ряд других.
Метрологические характеристики средств измерений, применяемых при контроле качества сковороды с противопригорающим керамическим покрытием, приведены в таблице 4.1.
Т а б л и ц а 4.1 – Метрологические характеристики средств измерений, применяемых при контроле качества сковороды с противопригорающим керамическим покрытием
Средство измерений |
Наименование характеристики |
Допустимое значение и единица измерения |
1 |
2 |
3 |
Штангенциркуль ШЦ - 630 |
Цена деления шкалы |
0,5 мм |
Продолжение таблицы 4.1
1 |
2 |
3 |
Предел допускаемой погрешности |
±0,05 мм | |
Микрометр МК - 400 |
Цена деления шкалы |
0,01 мм |
Предел допускаемой погрешности |
0,005 мм | |
Допустимая погрешность |
0,05 мм | |
Секундомер СОСпр-2б-2-010 |
Цена деления шкалы |
1 с |
Допустимая погрешность |
±1,8 с | |
Пипетки градуированной |
Цена деления шкалы |
0,1 мл |
Допустимая погрешность |
0,01 мл | |
Термометр стеклянный ртутный электроконтактный |
Цена деления шкалы |
5°С |
Допустимая погрешность |
± 5°С | |
Линейка измерительная |
Цена деления шкалы |
1 мм |
Допустимая погрешность |
±0,15 мм | |
Микроскоп типа МБС – 1 |
Размер исследуемых структур |
1-1,5 мкм |
Линейное поле на объекте |
3,5-5 мм |
4.3 Характеристики чувствительности средств измерений, испытаний и контроля к влияющим величинам
Влияние, оказываемое внешними факторами, может быть описано, если известны следующие характеристики:
а) функции влияния (Е) – это зависимость изменения метрологической характеристики средств измерений от измерения влияющей величины или их совокупности в рабочих условиях применения СИ;
б) изменения значений метрологических характеристик средств измерений, вызванные изменениями влияющих величин в установленных пределах, Е – это разность (без учёта знака) между метрологическими характеристиками, соответствующей некоторому заданному значению влияющей величины в пределах рабочих условий применения средств измерения, и этой же метрологической характеристики, соответствующий нормальному значению величины.
Неинформативные параметры выходного сигнала являются одним из видов влияющих величин и определяют допустимую область значений тех параметров выходного сигнала, которые не содержат непосредственной информации о значении измеряемой величины. Однако они определяют возможность нормальной работы средств измерений.
Функции влияния могут нормироваться как отдельно для каждой влияющей величины, так и для определенной их совокупности. Нормирование совместных функций целесообразно и необходимо в тех случаях, когда существенны эффекты взаимовлияния величины на характеристики погрешностей.
Влияющие величины могут вызывать изменения не только погрешности, но и других метрологических средств измерений. Поэтому для таких случаев целесообразно предусмотреть нормирование соответствующих функций влияния.
Величины, которые описываются в разделе 3, непосредственно влияют на средства измерений, испытаний и контроля, представленные в таблице 4.2.
Т а б л и ц а 4.2 – Величины, которые непосредственно влияют на выбранные средства измерения, испытания и контроля
Влияющая величина и единица измерения |
Наименование средства измерения, испытания и контроля | ||||||
Штанген-циркуль ШЦ – 630 |
Микрометр МК – 400 |
Линейка измерительная |
Микроскоп типа МБС – 1 |
Термометр стеклянный ртутный электроконтактный |
Пипетка градуированная |
Секундомер СОСпр-2б-2-010
| |
Температура окружающего воздуха ºС |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
Относительная влажность, % |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
Давление, мм рт. ст |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
Освещенность, лк |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |