2.4 Расчет основной погрешности измерения

В ходе проведения эксперимента, полученные показания прибора из которых взяли выборку:

Выборка, м3/ч:

0.48; 0.49; 0.49; 0.50; 0.50; 0.50; 0.51; 0.51; 0.51; 0.51; 0.51; 0.51;

0.52; 0.52; 0.52; 0.53; 0.53

Среднее арифметическое вычисляется по формуле:

,

где x – среднее арифметическое,

x_i – случайная величина,

n – количество членов выборки.

x=8.64/ 17= 0.51 м³/ч

Среднее квадратичное отклонение вычисляется по формуле

,

где Sx – среднее квадратичное отклонение,

Расчет суммы квадратов разности приведен в таблице 1.

Таблица 1

xi	0.48	0.49	0.49	0.50	0.50	0.50	0.51	0.51	0.51
(xi-x)	-0,03	-0,02	-0,02	-0,01	-0,01	-0,01	0	0	0
(xi-x)^2	0,0009	0,0004	0,0004	0,0001	0,0001	0,0001	0	0	0

0.51	0.51	0.51	0.52	0.52	0.52	0.53	0.53
0	0	0	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02
0	0	0	0,0001	0,0001	0,0001	0,0004	0,0004

S_x = =0,0139м³/ч

Точечная оценка среднего арифметического вычисляется по формуле:

,

где S_x – точечная оценка среднего арифметического.

S_x =0.0139/17=0,0034 м³/ч

Рассчет доверительного интервала

n<20

Рассчет доверительного интервала производится на основе распределения Стьюдента и записывается в виде:

xtqS_x при P=P,

где tq – процентная точка распределения Стьюдента.

Р1=0,90

Р2=0,95

Р3=0,98

Рассчитываем величину доверительного интервала при n=17, P=0,90,

tq =1,75

tq S_x=1,75·0,003=0,006

0,5080,006 при Р=0,90

Рассчитываем величину доверительного интервала при n=17, P=0,95,

tq =2,12

tq S_x=2,12·0,0034=0,007

0,5080,007 при Р=0,95

Рассчитываем величину доверительного интервала при n=17, P=0,98,

tq =2,58

tq S_x=2,58·0,0034=0,009

0,5080,009 при Р=0,98

Обнаружение грубых погрешностей

n<20, критерий Романовского.

Согласно этому критерию вычисляется отношение:

,

где - расчетное значение критерия Романовского,

выборка, м3

0.48; 0.49; 0.49; 0.50; 0.50; 0.50; 0.51; 0.51; 0.51; 0.51; 0.51; 0.51;

0.52; 0.52; 0.52; 0.53; 0.53; 0.60

Проверяем на грубую погрешность 0.60

=(0,60-0,51)/0,0139=6.645

n=17	q=0,1%	βm=3,274
n=17	q=0,5%	βm=3,083
n=17	q=1%	βm=2,983
n=17	q=5%	βm=2,701
n=17	q=10%	βm=2,551

При любом уровне значимости > β_m , значимости 0,60 грубая погрешность и отбрасывается.

x_min=0,48

=0,48-0,51/0,0159=2,158

При любом уровне значимости <β_m , значит 0,48 не промах и не отбрасывается.

x_max=0,53

=0,53-0,51/0,0139=1,439

При любом уровне значимости <β_m , значит 0,53 не промах и не отбрасывается.

y1=min xi =0,48

y2=max xi=0,53

Определим число m интервалов

m_min=0,55·n0,4

m_max=1,25·n0,4

m_min=0,55·170,4=1,708

m_max=1,25·170,4=3,882

принимаем m=3

,

где y1=min_xi,

y_n=max_xi,

m – количество интервалов,

h – значение длины группирования интервалов.

h=(0,53-0,48)/3=0,02

,

где - интервал группирования эксперементальных данных.

∆1=0,48; 0,50 n_k1=6

∆2=0,50; 0,52 n_k2=9

∆3=0,52;0,54  n_k3=2

,

Где Рk – вероятность попадания результатов измерений в каждый из интервалов группирования.

P_k1=6/17=0,3529

P_k2=9/17=0,5294

P_k3=2/17=0,1176

Вывод: форма кривой говорит о наличии систематической погрешности.

Рассчитываем абсолютную погрешность

,

где ∆x – абсолютная погрешность

∆x =0, 17/17=0,01 м³/ч

,

где - относительная погрешность

= =2%

Определяем класс точности

,

Ближайшее большее значение по ГОСТу 0,05, что соответствует

классу точности.

2.5 Условия поверки прибора

Настоящая методика распространяется на электромагнитные преобразователи расхода МастерФлоу и устанавливает методы и средства их

первичной и периодической проверок.

Первичной проверке подлежат преобразователи при их выпуске из производства и ремонта, периодической – находящиеся в эксплуатации. Внеочередной – в объеме периодической подлежат преобразователи после ремонта.

Межповерочный интервал – 4 года.

При проведении проверки выполняют операции:

1)Внешний осмотр;

2)Проверка герметичности;

3)Опробование;

4)Определение метрологических характеристик.

При отрицательных результатах проверки преобразователь подвергается ремонту или (и) градуировке согласно инструкции. Далее преобразователь должен быть проверен в полном объеме.

При проведении проверки применяют средства проверки и оборудование.

Стенд для гидроиспытаний;

Установка расходомерная поверочная;

Частотомер Ч3-63;

Вольтметр В7-38;

Кнопка КМ1-1;

Программное обеспечение;

ПК;

Контролер измерительный КИ-2 и ПО «Монитор-Сервис»;

Допускается использование других средств измерений с метрологическими характеристиками, не уступающие указанным.

Контролер КИ-2.3, программное обеспечение «Монитор-Сервис» для работы с ним, а так же Руководство пользователя ППБ.408843.026 РП поставляются предприятием-изготовителем по отдельному заказу.

При проведении проверки соблюдают условия (см. таблицу 1)

Таблица 1

Наименование параметра	Значение
Температура окружающего воздуха	205
Относительная влажность	От 30 до 80
Атмосферное давление	84-106,7
Температура воды	20^+10-5

Избыточное давление на выходе в преобразователь при проверке на расходомерной установке должно быть не менее 0,1 МПа (1кг/см2)

Заключение

В данном курсовом проекте был рассмотрен прибор преобразователь расхода электромагнитный «МастерФлоу». Предназначен для преобразования расхода (объема) холодной или горячей воды.

Абсолютная погрешность 0,01

Относительная погрешность 2%

Класс точности 0, 05 – контрольный

Достоинствами рассматриваемого прибора являются: портативность, малоинерционность, т. е. способность обеспечивать достаточно высокое быстродействие, что особенно важно для определения текущих (мгновенных) значений сравнительно быстро меняющегося расхода, широкие диапазоны измерения скорости и расхода, достаточно высокая точность, хорошие эксплуатационные характеристики, коммуникация с внешними устройствами (компьютер, модем и др.). Преобразователи устойчивы к климатическим воздействиям.

Основной недостаток – явление поляризации теплоносителя и магнитное старение.

Этот прибор соответствует современным требованиям. Преобразователь является экологически чистым прибором.

Список литературы

1 Боднер В.А., Алферов А.В. Измерительные приборы. Т.1. – М.: Издательство стандартов, 1986-392с.

2 Зайцев С.А., Грибанов Д.Д. Контрольно-измерительные приборы и инструменты.- М.: Издательский центр «Академия», 2005.-464с.

3 И.Ю.Зайчик, Б.И.Зайчик . Практикум по электрорадиоизмерениям.- М.: Высшая школа, 1985.-205с.

4 Панфилов В.А. Электрические измерения.- М.:Издательский центр «Академия», 2006.-288с.

5 Тартаковский Д.Ф. Метрология, стандартизация и технические средства измерений.- М.: Высшая школа, 2002.-205с.

6 Шишмарев В.Ю. Средства измерений.- М.: Издательский центр «Академия», 2008.-320с.

7 Технологические измерения и контрольно-измерительные приборы. Под ред. А.М.Беленького : М., «Металлургия», 1981

8 Руководство по эксплуатации Преобразователь расхода электромагнитный « МастерФлоу» НПО пром прибор,2009.-48.

10 ГОСТ Р 8.563-96 «ГСИ. Методики выполнения измерений».