Поиск по сайту:
Главная страница » Каталог статей » О метрологии » Юровицкий В., "Концепция развития метрологии в 21-м веке"

Концепция развития метрологии в 21-м веке




Индекс точности, равный 0 чит, означает отсутствие точности, т.е. полную неопределенность. Индекс точности 1 чит означает, некоторую вероятность, что что-то такое есть. Уровень точности больше единицы уже означает достоверность, что измеряемая величина присутствует.

Удобством этой системы описания является то, что второй десятичный знак указывает, сколько десятичных цифр в числе достоверны. Например, если мы имеем точность в 32 читов, то можем заведомо сказать, что три десятичных знака в числе точные, четвертый может иметь погрешность, а пятый вообще недостоверен. Поэтому для такого метрологического числа можно писать только четыре десятичных знака, например, 234,5/33 будет вполне корректная запись метрологического числа. Но запись 234,53/32 уже будет явно избыточной и его можно округлить на один десятичный разряд. В то же время запись числа 0.45/35 более грамотно писать в виде 0.4500/35.

В технике обычными являются точности порядка 20-50 чит. В геодезии точность доходит до 70 чит. Наибольшая достигнутая точность соответствует 120 чит. С такой точностью создан современный атомный эталон времени.

Зная индекс точности T легко вычислить и абсолютную погрешность измерения, она равна:

2

Ряды индексов точности 

Введем понятие основного ряда чисел индексов точности. Основной ряд чисел индексов точности есть ряд

10, 20, 30, 40, 50,…

Введем дополнительный ряд чисел точности. Он состоит из чисел:

5, 15, 25, 35,…

Предполагаемый метрологический стандарт. При метрологическом проектировании рекомендуется преимущественно использовать числа точности из первого ряда, во вторую — из второго ряда. Числа вне этих рядов к использованию при метрологическом проектировании допускаются только в особых случаях.

Метрологические множества

Как правило, на практике используются не отдельные метрологические числа, а некоторые множества метрологических чисел. Дадим описание главных видов метрологических множеств

Множество метрологических чисел с максимальным значением индекса точности назовем классом точности по этому индексу.

Множество метрологических чисел с минимальным значением индекса точности назовем группой точности по этому индексу.

Множество метрологических чисел с минимальным и максимальным значением индекса точности назовем метрологическим полем. Метрологическое поле определяется нижним и верхним индексами точности. Разность между верхним и нижним индексами точности назовем девиацией метрологического поля.

Практическое использование метрологических ансамблей

Рассмотрим некоторый измерительный прибор. Мы можем осуществлять множество измерений этим прибором, получая определенный метрологический ансамбль. Так как каждый измерительный прибор имеет предельную точность, то этот ансамбль есть класс точности.

Итак, каждый прибор с метрологической точки зрения характеризуется величиной индекса точности получаемого с его помощью класса точности. Индекс точности получаемого класса точности назовем классом точности измерительного прибора. Рассмотрим некоторый единый процесс измерения одной и той же величины. Как правило, технические условия на производство измерений включают в себя требование, чтобы точность измерений была не ниже некоторого значения. Таким образом, процесс измерения создает метрологическую группу. Индекс точности группы точности при производстве измерений есть характеристика измерительного процесса. Назовем ее процедурной точностью. При измерении мы пользуемся некоторым прибором, имеющим определенный класс точности. Естественно, что класс точности измерительного прибора должен быть выше процедурной точности. Таким образом, измерительный процесс с помощью измерительных приборов создает измерительное поле, нижняя метрологическая грань которого определяется техническими условиями на процесс измерения, а верхняя — классом точности используемого(ых) прибора(ов).

Показывающие измерительные приборы

Рекомендуемая гамма измерительных приборов и устройств состоит из классов точности с рекомендуемыми значениями индекса точности, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 и т.д. чит.

Приборам класса 5 чит присваивается название индикаторов. Приборы класса 10 и 15 составляют группу низкоточных приборов, приборы класса 20 и 25 составляют группу средней точности, и приборы свыше 30 чит составляют группу высокоточных приборов.

Предмет изобретения. Измерительный прибор, отличающийся тем, что он содержит вторую шкалу с нанесенными на ней значениями точности измерения в читах.

Например, Если имеем прибор класса точности 20 с предельным значением измеряемого параметра 100 и с постоянной абсолютной ошибкой во всем диапазоне измерения, то имеем следующие положения значений шкалы точности по отношению к шкале измерения.

Шкала точности, чит Шкала измеряемой величины
6 4
7 5
8 6
9 8
10 10
11 13
12 16
13 20
14 25
15 32
16 40
17 50
18 63
19 80
20 100

При определении точности измерения берут ближайшее значение (справа или слева) значение точности, так как дробных значений точности не существует.

Так как абсолютная ошибка данного прибора равна ± 1, то шкала должна иметь десять больших делений, определяющих десятки единиц измеряемой величины и каждое большое деление разбито на десять маленьких делений, что позволяет определить точность измерения в одну единицу. Всего имеем 100 делений. Если прибор является настольным, то можно различить расстояние между делениями в 1 мм. Таким образом, получаем длину шкалы 100 мм. Этим самым полностью определяется метрологическая конструкция прибора класса 20 для профессионального использования.

Прибор класса 25 при абсолютной ошибке ± 1 бует иметь предельное значение шкалы измеряемой величины на 316 единиц, причем значения до 20 чит сохранят свое положение, а свыше будут расположены по таблице:

Шкала точности, чит Шкала измеряемой величины
21 126
22 158
23 200
24 251
25 316

При том же самом расстоянии между делениями, длина шкалы составит уже 316 мм. Шкалу можно уменьшить вдвое, если сделать деления через две единицы и считывать показания с точность до середины между делениями, что вполне допустимо. Тогда шкала станет равной 180 мм. Фактически, указывающий прибор на весь интервал измерения от 0 до предельного значения более, чем класса точности сделать нельзя. Можно еще сделать шкальный прибор с зеркальной шкалой с лупой для считывания на 45 чит. Но это уже, видимо, предел.

Вернуться Страница 2 из 5 Следующая

Добавить комментарий


Главная страница » Каталог статей » О метрологии » Юровицкий В., "Концепция развития метрологии в 21-м веке"