62397 (588780), страница 7

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

Текст из файла (страница 7)

год^-1.

Тоді з напрацювання на відмову

^год.

3. Помилки вимірювання шумових характеристик

3.1. Класифікація вимірів по точності

Джерела похибок при вимірі шуму машин досить різноманітні. Похибки можуть перевищувати десятки децибел. Визначення похибок дозволяє їх частково усунути й частково зменшити, наблизивши до припустимої величини. Важливою умовою при визначенні похибок є досягнення повторюваності результатів. Відсутність повторюваності свідчить про несправність апаратури, нестабільності роботи джерела та відсутності навичок у оператора. Перевагу віддають даним, отриманим за допомогою більш точних приладів, але й тут необхідні критерії точності. Так ми приходимо до поділу вимірів по точності на класи. Розрізняють три класи: I, II і III. Виміру по I класі проводяться в добре оснащених базових лабораторіях, по II класі - у лабораторіях промислових підприємств і по III класі - у цехах, де важко створити звукове поле. Наближені методи розрахунку шумових характеристик також дають результати, що відповідають III класу.

I клас точності вимірів вимагає наявності прецизійних приладів, високоякісних заглушених або ревербераційних камер необхідних розмірів, низького рівня перешкод і суворого дотримання методів вимірів. Допускається внесення поправок у показники приладів по даним їх градуювання.

II клас точності вимірів допускає застосування приладів нормальної точності. Якість звукового поля може бути дещо гірше, ніж потрібно для I класу. Застосовують методи вимірювання у вільному й відбитому полях, а також методи з використанням зразкового джерела. Допускається внесення поправок, що враховують перешкоди.

III клас точності вимірів також вимагає застосування приладів нормальної точності, але допускає знижену точність їх градуювання, а також застосування приладів застарілих типів. Допускаються відхилення від встановлених методів виміру та виміри при підвищеному рівні перешкод. Виконання або невиконання всіх умов для певного методу вимірів у багатьох випадках може бути основою для віднесення вимірів до того або іншого класу.

Випадкові похибки вимірів.

Найбільш достовірним прийнято вважати середнє значення вимірюваної величини, рівня звукового тиску або рівня звуку (А). Середнє значення утворюється як при усередненні декількох результатів в одній точці на вимірювальній поверхні , так і при усередненні декількох результатів для різних точок .

Похибку окремого виміру найбільш часто характеризують середньоквадратичними значеннями , отриманими на підставі ряду вимірів. Два окремих виміри, зроблених у різних лабораторіях з однаковою погрішністю можуть у виняткових випадках розрізнятися між собою на 3 . Більше розходження малоймовірне.

Якщо зроблено m вимірів і обчислене середнє значення , то його похибку характеризують величиною середньоквадратичної похибки результату S_m= / . Величина S_m може бути зроблена досить малої шляхом збільшення числа вимірів m. Аналогічно при усередненні значень для різних точок на вимірювальній поверхні довірчий інтервал, що характеризує розкид середнього значення, звужується при збільшенні числа точок, і похибка вимірів зменшується.

Іноді похибку характеризують середньою, імовірною й граничною погрішностями, що піддаються простому перерахуванню, якщо встановлено, що закон розподілу похибок нормальний.

Нормальність закону розподілу величини може порушуватися під впливом регулярно, впливаючого фактору. Так, наприклад, випромінювання звуку зі спрямованим джерелом у ревербераційній камері викликає порушення випадкового характеру розподілу щільності звукової енергії в камері, і область від відображеного поля з випадковим розподілом віддаляється від джерела.

Слід зазначити, що величина σ, називана також стандартним відхиленням, має сенс при будь-якому законі розподілу величини.

Систематичні похибки вимірів.

Систематичними називають похибки, пов'язані з відхиленням характеристик приладів, звукового поля та величин, що входять у розрахунок, від заданих значень.

Систематичні похибки можуть бути постійними за знаком у всьому діапазоні вимірів або змінними за знаком ( + ) або (-) і містити постійну та змінну складові.

Окремі складові систематичної похибки виявляють градуюванням апаратури, заміною деяких приладів у вимірювальному тракті приладами інших типів або порівнянням результатів вимірів, отриманих незалежними методами. Систематичні похибки нерідко зустрічаються також при невідповідності методів вимірів і градуюванні приладу.

Розрізняють наступні систематичні похибки: основні, додаткові й не виключені систематичні залишки.

3.2. Помилки, пов’язані з частотною характеристикою чутливості вимірювача шуму.

Частотна похибка чутливості шумоміру складається з постійної для всіх частот складової, пов'язаної з підсиленням, і зі змінною складової, що повинна вкладатися в допуски на відхилення частотної характеристики чутливості від номінального значення. Постійна складова може бути визначена та потім виключена в результаті градуюванні шумоміра та визначення середнього для всіх частот значення рівня чутливості. Із цією метою діапазон частот розбивають на n рівних, відносних інтервалів і складають рівні чутливості в цих інтервалах за правилом додавання рівнів. Від отриманої суми віднімають 10lg і одержують середній рівень чутливості відносно н/м². Різниця між рівнем, відзначеним у паспорті калібратору шумоміра й середнім рівнем, обчисленим для відповідного положення дільника, є постійним виправленням, що додають до показання шумоміра. Це виправлення може бути врахована зміною настановного рівня в калібраторі. Якщо змінна складова, що залишилася, систематичної похибки чутливості не виходить із поля допуску на нерівномірність характеристики, то можна чекати, що похибку шумоміра при вимірі шуму із широким спектром не перевищить величини максимального відхилення поля допуску від номіналу в середній частині частотного діапазону, тобто ±3 дБ для шумоміра нормальної точності й ± 1 дБ для прецизійного шумоміра.

Цими значеннями й визначається в основному частотна похибка шумоміра, що пройшов перевірку. Частотні виправлення до показань шумоміра, що пройшов градуювання (тобто визначення частотної характеристики чутливості), можуть бути використані для обчислення виправлення при вимірі шуму з певним відомим спектром (табл. 3.1.). Виправлення виявляються рівними енергетичній різниці між сумарним рівнем звукового тиску шуму, обчисленим по спектрі, і сумарним рівнем звукового тиску шуму, обчисленим по спектрі, відкоректованому по таблиці поправок до показань шумоміра. Похибку градуюванні шумоміра 0,5 дБ.

Таблиця 3.1

Частотні виправлення до показань шумоміра

Виправлення Δ=68—65=3 дБ. Аналогічно може бути обчислене виправлення для випадку «білого» шуму, у якого спектральний рівень підвищується із частотою на 3 дБ на кожну октаву, а також «рожевого» шуму, з постійним спектральним рівнем в октавних смугах.

3.3. Помилки, пов'язані з чутливістю селективного вимірювального тракту

Селективний вимірювальний тракт може бути представлений у вигляді шумоміра з фільтрами; шумоміра та електричного аналізатора; вимірювальні мікрофони, мікрофонного підсилювача; електричного аналізатора й індикаторного приладу та ін. При градуюванні селективного тракту визначають виправлення до його показань у кожній частотній смузі звіренням тракту (включаючи мікрофон) зі зразковим вимірювальним трактом на білому шумі.

Якщо величина цих поправок не виходить із поля допуску, необхідного нормативними документами й гарантованого виробником, то на вимірювальний тракт видається свідоцтво про державну перевірку. У цьому випадку вимірювальний тракт використовується без внесення поправок на його чутливість.

Якщо величина поправок виходить за поля допуску, то для обліку систематичної похибки вносять виправлення для кожного смугового фільтра. Виправлення придатні для діапазону рівнів, при яких відхилення амплітудної характеристики тракту (залежності показань індикатора від величини на вході тракту) від лінійної не перевищує 1—2 дБ. Ця величина також контролюється при державній перевірці.

В експлуатаційних умовах можуть бути проконтрольовані характеристики як наскрізного тракту (включаючи мікрофон) звіренням на чистих тонах з показаннями зразкового мікрофона, так і окремих елементів тракту: атенюатора, підсилювача, фільтрів, індикаторного приладу шляхом подачі на електричний вхід тракту сигналу постійного рівня від генератора синусоїдальної напруги, що має досить точний дільник. Індикаторний прилад тракту контролюють при цьому, звіряючи його на чистих тонах зі зразковим вольтметром. Якщо при держперевірці вимірювального тракту виправлення до показань дільника та шкали виявляться вище норми, то, у вигляді виключення, на них дають таблиці поправок, внесених у показання приладу при вимірі шуму. Похибку визначення поправок на чутливість σ=1 дБ. Для градуювання селективних трактів по чутливості можуть бути використані також чисті тони, однак обчислити виправлення при цьому для широкосмугового шуму важко.

Характеристики

Список файлов ВКР