Лекции в электронном виде (1033444), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Средству измерения пределы погрешности задаются в виде относительных приведенных погрешностей указанием класса точности, выбираемого из ряда.
k=(1;1.5;[1.6];2;2.5;[3.0];4;5;6)*10^n
Конкретные классы точности устанавливают в стандартах на отдельные виды средств измерения.
Основные способы установления и обозначения классов точности устанавливаются ГОСТ8.401-80. Согласно ему при чисто мультипликативной погрешности относительная погрешность будет постоянно. Поэтому класс точности устанавливается по относительной погрешности х и на шкале прибора обводится кружком.
Если полоса погрешности установлена аддитивной нормируется по приведенной погрешности, а класс точности указывается без подчеркиваний.
Здесь нормируется относительная погрешность на конечной точке шкалы прибора, т.е. нормируется по прив
При одновременном присутствии аддитивной и мультипликативной составляющей класс точности обозначается в виде с/d, где
В этом случае относительная погрешность средства измерения определяется по формуле
x – величина измерений, x – размах шкалы.
Для приборов с неравномерной шкалой класс точности указывается в виде .
РЕКОМЕНДУЕМОЕ ПРАВИЛО ОКРУГЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ
1. Погрешность результата измерения указывается двумя значащими цифрами, если первое из них 1 или 2, и одной, если 3 и более.
2. Результат измерения округляется д такого же десятичного разряда, которым оканчивается округленное значение абсолютной погрешности.
3. Округление осуществляется в окончательном ответе, а промежуточные значения проводят с одним-двумя знаками.
Пример
Вольметр с k=2.5 и шкалой 0-300В. Выполнено измерение U=267.5В. U-?u-? U-&
Дополнительная погрешность вызвана отклонением влияющей величины за допустимый диапазон.
ПРАВИЛО СЛОЖЕНИЯ ОСНОВНОЙ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТЕЙ
Имеется с
.
– коэффициент корреляции учитывает степень тесноты связи х1 и х2.
Если величины жестко коррелированы (каждому значению х1 соответствует строго опрелеленное значение х2) = 1.
Если связь нежесткая, < 1
Если строго установить связь невозможно =0.
Если ро>0.7, то связь детерминирована, то погрешность складываются алгебраически.
Если 0.7>ро>0, то погрешности складываются геометрически.
Дополнительные погрешности как правило считаются независимыми, но на каждый фактор измерительный канал должен быть проанализирован.
.
Как правило дополнительная и основная погрешности не коррелированны:
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Для ряда прямоизмеренных значений величины x1, x2..xn оценка результатов точности определяется с помощью точечных оценок, надежнее и чаще при помощи интервальных.
– среднее арифметическое;
– среднеквадратическое отклонение от среднего результата (
).
– среднеквадратическое отклонение от истинного.
Для более точной оценки используется интервальная оценка, которая определяется СКО, коэффициентом надежности ;
(для серийных испытаний).
– характеризует вероятность попадания x в интервал: относится к . n – табулированная величина.
Большев, Смирнов «Таблица математики».1968.
Значения этих величин можно оценить достаточно быстро приближенно по размаху выборки.
x1, x2, …xn – вариационный ряд.
(xn – x1) – размах ряда (разница между самым большим и самым маленьким членом).
а) исключаются для начала промахи. В табл. сущ. , задаемся и из таблицы получаем r.
0.99 | 0.95 | 0.9 | n | dn-1 | l | | |||||
3 | 0.99 | 0.041 | 0.886 | 2 | 0.888 | n | 0.999 | 0.95 | 0.9 | ||
4 | 0.926 | 0.765 | 0.679 | 3 | 0.591 | 2 | 318.3 | 6.35 | 3.15 | ||
10 | 0.568 | 0.412 | 0.349 | 10 | 0.325 | 10 | 0.58 | 0.23 | 0.186 | ||
15 | 0.475 | 0.338 | 0.285 | 20 | 0.268 |
б) с помощью размаха Wn можно получить оценку СКО, используя коэффициенты: ,
в) Оценка интервальная. Математик Лорд оценил: и в результате получил коэффициент
Таким образом, для обработки результатов:
1) определяем среднее арифметическое результатов измерения
2) записываем вариационный ряд
3) определяем размах
4) исключаем грубые ошибки
5) находим x и x (СКО)
6) приняв значение (0.95) – доверительную вероятность, определяем с учетом известного n коэффициент dn-1, ln,, ,n (если малое число измерений).
7) определяем полуширину доверительного интервала a=,n-1x и записываем результат: a=a+-a
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ РЕЗУЛЬТАТОВ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
z =f(x1,x2…xn,a,b,c)
Результат определяется расчетом по измеренным значениям x1,x2…xn. Так как каждое значение x измерено с погрешностью xi, то задача расчета погрешности величины z сводится к суммированию погрешностей всех измеренных значений xi.
Вклад измерения x–> D. Так как возможные виды функций z могут быть разнообразными, как и соотношения xi, то для определения чувствительности погрешности z к изменению погрешности xi, используют общий прием, заключающийся в определении частных производных по измеряемым параметрам. Тогда вклад будет определяться:
. Значение производной вычисляется при средних значениях определяемых параметров.
КРИТЕРИИ НИЧТОЖНЫХ ВКЛАДОВ
, то Di можно считать ничтожной.
Расчет погрешностей косвенных измерений:
1) Вывод формулы для относительной или абсолютной погрешности, результат измерения исходя из z = f (…).
2) Расчет погрешностей прямоизмеренных параметров и их вклада в соответствие с полученной формулой в погрешность измеряемой величины z (при одной и той же доверительной вероятности).
Лекция Иръянов 06.12.05
ВИДЫ И СПОСОБЫ ИСПЫТАНИЙ
Классификация испытаний двигателей и их элементов может быть осуществлена по различным признакам, но установившейся классификации нет.
Существуют стандарты: ГОСТ22763-77 Двигатели ракетные жидкостные
ГОСТ В21258-75 Двигатели ракетные твердотопливные. Обеспечение и контроль надежности.
ГОСТ 16504-81 Испытания и контроль качества продукции.
В них применительно к изделиям машиностроения, выпускаемых серийно, а также к ракетным двигателям и их частям на разных стадиях даются определения различных испытаний.
Квалификационные – на этапе опытной доводки, когда объект квалифицируется как готовый для передачи в серийное производство. Такими испытаниями являются чистовые доводочные испытания.
По определению и содержанию отдельных видов испытаний см. лекцию 10.
1. По месту проведения: –морские; – наземные: стендовые, лабораторные; – летные (в реальных условиях) (– бросковое, летно-конструкторское; – летно-сдаточное). Лабораторные проводятся в лабораторных условиях. Стендовые проводятся с использованием специального стендового оборудования, предназначенного для установки объекта и обеспечения его функционирования и определения параметров и показателей качества функционирования. Полигонные испытания имеют целью отработку взаимодействия систем полигона и двигателя (заправка(техн. процесс), стартовых систем (наддува, продува)) и систем настройки двигателя на заданный режим. Они также называются бросковыми, так как предназначены для проверки систем запуска и выхода изделия на режим. ЛКИ: проверка правильности и надежности наземных систем, т.е. позволяют оценить, насколько правильно были проведены наземные испытания. При ЛКИ проверяют дополнительную доводку двигателя, которую проверяют на старых серийных двигателях –> внесение дополнений в ТД, осуществление доработки изделия. Задачи: проверка двигателя в реальных условиях эксплуатации, проверка совместимости работы двигателя и систем в штатных условиях, проверка и подтверждение характеристик двигателя. Заданных в ТЗ в условиях эксплуатации, проверка эффективности и достаточности наземной отработки, а также подтверждения заявленного уровня надежности; могут решаться специальные задачи, характерные для данного изделия. ЛСИ: демонстративные испытания, которые демонстрируют готовность изделия для сдачи его в серийное производство. 2. По типу объекта:а) автономные – испытания объекта вне связи с другими объектами; б) комплексные – связанные с другими объектами. а и б: - элементы, узлы, агрегаты, ФБА, технические системы. Можно выделит еще комбинированные испытания, когда объект испытывают отдельно, а затем еще и в составе другого элемента. 3. По тепловой нагрузке: – холодные (на модельных рт без сжигания); - горячие (на модельных рт с подогревом); - огневые (реальные рт со сжиганием). 4 По цели (по этапности ЖЦ): a) научно-исследовательские; б) КДИ (отработочные); в) МВИ (межведомственные), г) СИ (серийные); д) ЭТИ (эксплуатационно-технические); е) испытания на надежность. А – на этапе эскизного проектирования с целью новых конструкторско-схемных решений или технологических процессов, а также получение данных для построения математических моделей. Объектом испытаний, как правило, являются эксплуатационные образцы различного уровня и макеты. КДИ проводятся в три этапа: – конструкторские (предварительные); – доводочные; – чистовые доводочные (завершающие). Задачи: 1. Отработка конструкционных элементов двигателя и проверка правильности выбора материалов и технологии изготовления деталей для обеспечения прочностных характеристик. 2. Доводка рабочего процесса двигателя и системы регулирования до уровня, установленного в ТЗ. 3. Отработка эксплуатационных характеристик двигателя при различных воздействиях внешних и внутренних факторов. Значительная часть доводочных испытаний сводится к поиску лимитирующего структурно-функционального элемента двигателя. Лимитирующий структурно-функциональный элемент двигателя – элемент, обладающий минимальной надежностью. Предварительные испытания: проводятся по программе разраб. Задача: поиск оптимальной конструкции (проводя испытания нескольких образцов), соответствующих уровню требований в ТЗ. Доводочные испытания: проводятся на выбранной конструкции для довода ее до требований, установленных в ТЗ и проверки ее надежности. МВИ – испытания, проводимые комиссией из представителей заинтересованных организаций. Программа этих испытаний предварительно согласуется с руководством этих организаций и утверждается ими. Результатом этих испытаний должно быть подтверждение основных технических характеристик. установленных ТЗ и показание наличия запасов по работоспособности. 3 объекта. Испытании строго в рамках ТЗ. После этих испытаний изделие эталонируется и переводится в серийное производство. СИ – на этапе серийного производства. Играют роль контрольных операций. Подтверждают стабильность технологического процесса. Контрольные – выборочные испытания. Испытания в случае рекламаций. ЭТИ – на этапе эксплуатации и конструкторско-доводочных работ. На оставшийся ресурс. На воздействия при условиях эксплуатации. Испытания могут быть: 1. Разрушающими и неразрушающими. 2. Конструкторскими (доводочными) и совместными. 3. Динамическими и статическими. 4. Однофакторными и многфакторными.5. Нормальными (по реальной циклограмме работы)и ускоренными (циклограмма меняется во времени). 5. По виду воздействующих факторов: – кинетические; гидравлические. Задача отработочных испытаний – создать изделие, отвечающее требованиям. Отработочные: