Автореферат (1137202), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

найдено не менее 4-хтипов СИ, удовлетворяющих условиям поиска по диапазону измерения иуже по абсолютной погрешности, то получаем перечень из числа N ≥ 4альтернативных СИ.11. В случае неудовлетворительного результата поиска специалист в областиметрологического обеспечения может прибегнуть к другим дополнительнымисточникам технических данных по СИ.Осуществление поиска СИ в других базах производится в том случае, есликоличество альтернативных типов СИ меньше 4. Это связано с тем, что есличисло альтернативных типов меньше 4, то будет затруднительно провестикорректный анализ и выбрать оптимальный тип СИ.Во второй главе описаны принципы создания критериев дляколичественной оценки качества средств измерений.Зачастую бывают ситуации, когда потребитель разрабатывает системутребований к средству измерения, которое он предполагает использовать дляизмерения (контроля) какого-либо параметра в процессе производстваконкретной продукции с целью обеспечения заданного уровня ее качества.В случае использования предлагаемого в диссертационной работе методавыбора оптимального типа средства измерения, полностью исключается элементсубъективизма, а сама задача, при создании соответствующих программныхсредств, должна решаться с использованием ЭВМ.

В этом случае число n,конкурирующих типов датчиков можно не ограничивать. Чем больше числотипов n, тем с большей вероятностью на основе строгих критериальных оценок,будет выявлен оптимальный тип средства измерения, обеспечивающийтребуемое качество выпускаемой продукции.Одним из важнейших параметров любого средства измерения являетсядиапазон измерения, представляющий собой разность между верхним и нижнимпределами измерения.11Рис. 3На рис. 3 графически представлен диапазон измерения L любого средстваизмерения (СИ), представляющий собой разность между верхним и нижнимпределами измерения, заданными пользователем исходя из требований кобъекту контроля.На рис. 3 приняты следующие обозначения:НПИ(з) – заданный нижний предел измерения;ВПИ(з) – заданный верхний предел измерения;L – диапазон измерения, задаваемый пользователем;Г1 – нижняя допустимая граница предела измерения, которая ещё можетудовлетворить пользователя;Г2 – верхняя допустимая граница предела измерения, которая ещё можетудовлетворить пользователя.Положим, что потребитель намерен использовать средство измерения сдиапазоном измеренияL = ВПИ(з) – НПИ(з)(1)и с помощью информационно-поисковой системы осуществляет поисктипов искомого СИ, удовлетворяющих этому условию.

При этом можетоказаться, что несмотря на большой объем типов СИ, содержащихся в базеданных, ни одно из них по диапазону измерения не будет удовлетворятьусловию, заданному в виде двух строгих числовых значений НПИ(з) и ВПИ(з). Витоге поиска ЭВМ дает ответ, что база данных не содержит ни одного типа СИ,удовлетворяющего заданному условию.

Чтобы избежать такой тупиковойситуации, целесообразно выполнить вторую итерацию поиска, расширивдиапазон измерения L до значений Г1 и Г2 (рис. 3). В этом случае расширенныйдиапазон измеренияL1 = (ВПИ(з) + δ4) - (НПИ(з) + δ3).12(2)Тогда программное обеспечение информационно-поисковой системыобеспечит выбор только тех типов СИ, верхний и нижний пределы которыхукладываются в диапазоныГ1  НПИ р   НПИ з  Г 2  ВПИ р   ВПИ з   ,(3)где ВПИ(р) – верхний предел измерения одного из реальных типов средствизмерения, содержащегося в базе данных; НПИ(р) – нижний предел измеренияодного из реальных типов средств измерения, содержащегося в базе данных.В принципе в процессе поиска можно и не ограничивать верхнюю Г2 инижнюю Г1 границы диапазона измерения, задавая только условиеНПИ р   НПИ з  ВПИ р   ВПИ з   ,(4)но в этом случае, при заданном значении основной приведеннойпогрешности, результатом поиска будут все типы СИ, удовлетворяющиеусловию (4), что будет заведомо неприемлемо для пользователя по той причине,что большинство из выбранных типов СИ будут иметь весьма широкийдиапазон измерения и, в связи с этим, большое значение абсолютнойпогрешности измерения, неприемлемое для пользователя.Опыт практической работы с информационно-поисковыми системамипоказал, что превращение точечных значений параметров поиска винтервальные не требует увеличения интервальных значений до величин,превышающих 50% заданного диапазона измерения.Положим, что с учетом вышеизложенного алгоритма поиска пользовательполучил на выходе информационно-поисковой системы n типов СИ, каждое изкоторых удовлетворяет условиям поиска по диапазону измерения.Теперь необходимо сконструировать частный критерий, с помощьюкоторого можно было бы произвести оценку качества каждого из n типовсредств измерения и выбрать оптимальный тип.В основу создания критерия положим степень близости реальногодиапазона измерения к заданному.

Для этого критерий оценки качества можнопредставить в виде1  K1LL  1   2(5)где λ1 – частный критерий оценки качества СИ по заданному диапазонуизмерений, K1 – весовой коэффициент, численное значение которого зависит от13приоритета (уровня ранжировки) рассматриваемого параметра по сравнению сдругими анализируемыми параметрами рассматриваемого средства измерения;δ1 – расстояние от заданного значения нижнего предела измерения (НПИ(з)) донижнего предела измерения рассматриваемого средства измерения (НПИ(р)); δ2 –расстояние от заданного значения верхнего предела измерения (ВПИ (з)) доверхнего предела измерения рассматриваемого средства измерения (ВПИ(р));L = ВПИ(з) – НПИ(з) – заданный пользователем (номинальный) диапазонизмерения.Из выражения (5) следует, что в случае идеального совпадения диапазонаизмерения рассматриваемого средства измерения с заданным пользователемδ1 = 0, δ2= 0 и критериальная оценка λ1 = К1.Если предположить, что для пользователя диапазон измерения при выбореСИ является приоритетом № 1, то числовое значение весового коэффициентадолжно быть максимальным и его величина будет зависеть от числа параметров,по которым производится выбор искомого типа СИ.

Например, если такихпараметров 5 и пользователь задает следующие приоритеты: диапазонизмерения, абсолютная погрешность, диапазон рабочих температур, габаритныеразмеры и масса, то коэффициент К1 может быть принят равным 20, весовойкоэффициент следующего частного критерия 16, далее 12, 8 и 4.Выбор максимального значения и шага уменьшения весовогокоэффициента не имеет принципиального значения и в известной мере носитпроизвольный характер.Положим, что мы приняли К1 = 20, тогда частная критериальная оценкаанализируемого СИ может находиться в диапазоне от λ 1 = 20 (δ1 = δ2= 0) доλ 1 = 10 (δ1 + δ2= L), λ 1=К1/2.Рассмотрим второй пример формирования критерия оценки СИ по егомассе m. В ТТ задана масса m0 = 0,6 кг.

Очевидно, что во всех случаяхприменения СИ желательно, чтобы m  m0 .В главе изложены требования к критериям качества средств измерения,требования к выбору критериальных оценок. Приведено обоснование принциповсоздания критериев для количественной оценки качества СИ. Проведеноисследование по объективности оценки, доступности ее использования винженерной практике.В третьей главе изложена методика выбора оптимального СИ из числаальтернативных.При выборе средства измерения из ряда альтернативных типов, когдакаждый тип средства измерения имеет множество параметров, задача выборапревращается в решение сложной задачи определения оптимума на основебольшого количества пересекающихся множеств.

Используя различныеисточники информации, разработчики системы управления качеством могутнайти множество типов средств измерения, позволяющих производитьизмерение выбранного параметра объекта с требуемой точностью. Для14оптимизации выбора средства измерения необходимо разработать методикусравнительной количественной оценки качества СИ, которая предусматривалабы рассмотрение и анализ всех параметров альтернативных средств измеренияна основе объективных критериальных оценок.Алгоритм процедуры оптимизации представлен на рис. 4.1. На первом этапе потенциальный потребитель (технологи иликонструктор) разрабатывает технические требования (ТТ) к СИ, которое онхотел бы применить для целей измерения или контроля в процессе производствакакой-либо продукции на конкретной измерительной позиции.2.

На втором этапе производится поиск альтернативных типов СИ,удовлетворяющих требованиям, изложенным в ТТ. Поиск может производитьсяс использованием различных источников: базы данных, каталоги, информацияна сайтах производителей.3. На третьем этапе полученные метрологические, технические иэксплуатационные характеристики формируются в базу данных альтернативныхтипов СИ, потенциально пригодных для использования в производственномпроцессе на рассматриваемой измерительной позиции.4. На четвертом этапе проводится разработка методик создания частныхкритериев для численной оценки степени приближения реальных значенийкаждого из параметров СИ к заданным в ТТ.5. На пятом этапе излагается предложенная методика определениячисленных значений интегральных критериальных оценок качества каждого изальтернативных СИ.6.

На шестом этапе разрабатывается методика выбора оптимального типаСИ на основе полученных частных и интегральных критериев качества.7. На седьмом этапе приводится методика выбора оптимального СИ изчисла альтернативных с применением предложенного в диссертационной работекритерия «Стоимость единицы качества СИ».8. На восьмом этапе проводится разработка методики минимизацииколичества типов СИ, применяемых на рассматриваемом производственномучастке или в цехе, с использованием экономических критериев.Реализация предложенной методики состоит из нескольких этапов.На первом этапе потенциальный потребитель разрабатывает техническиетребования к средству измерения, которые он хотел бы применить для целейизмерения или контроля в процессе производства какой-либо продукции.Эти требования могут быть представлены в виде табл. 2, приведенной ниже,в качестве примера.

Из таблицы следует, что сведения о 17 параметрах датчикаусилий представлены в цифровом виде и именно эти параметры можноиспользовать для количественной оценки качества датчика усилий любого типа.Располагая параметрами “идеального” средства измерения, представленными ввиде табл. 2, можно осуществить поиск альтернативных средств измерения.Одним из наиболее рациональных путей поиска является использование базданных по средствам измерения различных физических величин, снабженных15программами поиска СИ по заданным условиям. При этом, для осуществлениякорректного поиска параметры искомого СИ должны задаваться в видеинтервалов параметров, а не в виде их точечных значений, указанных в ТТ.Обычно в качестве условий поиска задают 2 – 3 параметра, стоящими первыми вранжированном ряду параметров СИ (см. табл.

Характеристики

Список файлов диссертации