Косвенные однократные измерения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования 

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Институт неразрушающего контроля

Направление 280700 «Техносферная  безопасность»

Кафедра экологии и безопасности жизнедеятельности

КОСВЕННЫЕ ОДНОКРАТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Отчет по лабораторной работе №1

по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация»

Выполнил студент гр. 1Е10  ______________________Иванова М.В.

Проверил доцент каф. ЭБЖ  ИНК __________________Шеховцова Н.С.

Томск – 2012

 

 

 

Содержание

Цель работы 3

Материально-техническое обеспечение 3

Порядок выполнения работы 3

Результаты работы 5

Вывод 7

 

 

Цель работы

- освоение методов проведения однократных прямых и косвенных измерений;

- усвоение правил обработки, представления (записи) и интерпретации результатов проведенных измерений;

- приобретение практических навыков применения различных по точности средств измерений, а также анализа и сопоставления точности результатов косвенных измерений с точностью средств измерений, используемых при проведении прямых измерений;

- выявление возможных источников и причин методических погрешностей;

- закрепление теоретического материала по курсу «Метрология» изучаемой дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация».

Материально-техническое обеспечение

- штангенциркуль (далее ШЦ);

- микрометр;

- линейка.

Порядок выполнения работы

Произвести  однократные измерения диаметра и высоты цилиндра средствами измерений  различной точности: штангенциркулем, микрометром и линейкой. Результаты измерений записать в таблицу  2.1.

В качестве цилиндра 1 выбрать цилиндр меньшей  высоты.

Результаты  прямых измерений диаметра и высоты цилиндров записать в таблицу  с той точностью, с какой позволяет  измерить средство измерений.

 

 

Измеряемый параметр	Цилиндр 1 (маленький)		Цилиндр 2 (большой)
	микрометр	ШЦ	ШЦ	линейка
Диаметр , мм
Высота  , мм
., мм3
, мм3
мм3

Табл.1Таблица  для записи результатов измерений

Определить  объём цилиндра, используя соотношение:

, мм³     (1.1)

где: =3,14… - числовой коэффициент;

 – диаметр цилиндра, мм;

 – высота цилиндра, мм.

Определить  относительную погрешность измерений, выраженную в относительных единицах

       (1.2)

Определить  погрешность вычисления объема по формуле:

,  мм³      (1.3)

Округлить погрешности измерений и записать результат измерений объёмов  цилиндров

 мм³     (1.4)

Изобразить  на рисунках области, в которых находятся  результаты измерений объемов, полученные разными средствами измерений для  каждого из цилиндров.

Оформить  отчет и сделать вывод.

Результаты  работы

Измеряемый параметр	Цилиндр 1 (маленький)		Цилиндр 2 (большой)
	микрометр	ШЦ	ШЦ	линейка
Диаметр , мм	7,33	7,3	9,6	10
Высота  , мм	18,73	18,7	28,7	29
., мм3	789,9787031	782,270555	2076,318720	2276,500000
	17,90207*10-4	165,31469*10-4	123,17827*10-4	1174,00379*10-4
, мм3	1,4142254	12,932081	255,757971	267,2619628
мм3	(790,0±1,5)	(782±13)	(2076±260)	(2277±270)

 

Пример  расчета:

, мм³    (1.1)

 

       (1.2)

Вывод формулы  для :

       (1.5)

      (1.6)

       (1.7)

Суммируем формулы (1.5), (1.6), (1.7)

   (1.8)

      (1.9)

Определим погрешности средств измерения:

      (1.10)

мм

 мм

мм

 

,мм³       (1.3)

мм³

       (1.4)

 мм

1,4142254≈1,5

789,9787031≈790,0

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1 Области, в которых находятся  результаты измерений объемов для цилиндра 1

Рис.2 Области, в которых находятся  результаты измерений объемов для  цилиндра 2

 

Вывод

В ходе выполнения данной лабораторной работы нами были освоены основные методы проведения однократных прямых и косвенных измерений. Вообще, все измерения можно классифицировать несколькими способами:

А) по числу  наблюдений:

- однократное;

- многократное;

Б) по характеру  точности:

- равноточные;

-неравноточные;

В) по выражению  результата измерения:

- абсолютное;

- относительное;

Г) по способу  получения результата измерения:

-прямое;

- косвенное;

-совокупные;

-совместные;

Д) по характеру  изменения измеряемой физической величины:

- статическое измерение;

- динамическое  измерение;

Е) по метрологическому назначению используемых средств измерений:

- технические  измерения;

- метрологические  измерения.

 

Кроме того, мы усвоили правила обработки, представления и интерпретации результатов проведенных измерений. Полученные результаты мы представили в следующем виде: V=(790,0±1,5) и V=(782±13) для первого цилиндра и V=(2076±260) и V=(2277±270) для второго цилиндра.

Мы приобрели практические навыки применения различных по точности средств измерений (в нашем случае – микрометра, штангенциркуля и линейки), а также анализа и сопоставления точности результатов косвенных измерений с точностью средств измерений, используемых при проведении прямых измерений (наиболее точным является микрометр – его точность 0,01мм);

Выявили возможные источники и причины методических погрешностей. В нашем случае причинами погрешностей стали в первую очередь погрешности приборов измерения и субъективные составляющие погрешности, возникающие из-за самого наблюдателя. Также возможна случайная погрешность, выявить которую невозможно из-за однократного измерения физической величины.