З.3. Оценка погрешностей измерения технологических параметров

З.3.1. При испытаниях выполняются прямые измерения технологических параметров с многократными наблюдениями.

Порядок обработки результатов прямых измерений;

- из результатов наблюдений исключаются грубые ошибки и промахи;

.- подсчитываются средние результатов наблюдений;

- введением поправок исключаются оцененные систематические погрешности;

- рассчитываются значения параметров (температур, давления, расхода и мощности) и принимаются как результат прямых измерений;

- оцениваются погрешности измерений технологических параметров.

З.3.2. Измерение каждого параметра можно представить как канал, состоящий из нескольких последовательно соединенных звеньев, работающих при различных внешних условиях (см. приложение 11).

З.3.3. Каждое звено измерений имеет основную и дополнительную погрешность:

З.3.3.1. Под основной погрешностью понимается погрешность средства измерений, используемого в нормальных условиях.

Среднее квадратическое отклонение основной погрешности s _о.д.к.и измерительного канала (без учета вариации) равняется корню квадратному из суммы квадратов средних квадратичных отклонений основных погрешностей всех входящих в канал звеньев:

, (114)

где s _о.дi – среднее квадратическое отклонение основной погрешности i -го звена.

З.3.3.2. Под дополнительной погрешностью понимается изменение погрешности средства измерения, вызванное отклонением одной из влияющих внешних величин от нормального значения или выходом ее за пределы нормальной области значений. Такими влияющими величинами могут быть, например, температура окружающего воздуха, напряжение и частота источника питания и др.

Среднее квадратическое отклонение дополнительных погрешностей s_{D l.д} (x _к) измерительного канала определится как корень квадратный из суммы квадратов дополнительных погрешностей звеньев:

, (115)

где s_{D l.дi} (x _к) - среднее квадратическое отклонение дополнительной погрешности i -го звена из-за отклонения к -го внешнего фактора, равное .

При расчетах дополнительная погрешность принимается по НТД.

З.3.4. Среднее квадратическое отклонение погрешности измерительного канала (s _к.и) равно

.

З.3.5. Относительная погрешность измерения технологического параметра с доверительной вероятностью 95 % равна

d = ±2 s _к.и.

З.3.6. При использовании n дублированных равноточных измерений, когда в расчет принимается среднеарифметическое значение параметра, среднее квадратическое отклонение и относительная погрешность измерения определяются как

и d = ±2 s _к.и.

З.3.7. В приложении 11 даны подробные примеры оценки погрешностей отдельных технологических параметров (давления, температуры и др.), которые базируются на метрологических характеристиках средств измерений. Там же даются конкретные рекомендации по снижению погрешности с учетом специфики измерения того или иного параметра.

Для снижения погрешности и соответственно повышения точности измерения технологических параметров следует:

З.3.7.1. Применять поверку рабочих средств измерения и измерительных каналов в целом, используя образцовые приборы более высокого класса точности.

З.3.7.2. Использовать дублированные измерения, особенно для наиболее ответственных параметров.

З.3.7.3. Стремиться к максимально возможному снижению дополнительной погрешности, поскольку вследствие большого числа средств измерений при испытаниях точный учет отклонения влияющих внешних величин во время опытов крайне затруднителен. Следует заранее принять все возможные меры, чтобы эти величины имели значения, близкие к нормальному, указанному в НТД средству измерения.

З.3.7.4. Подбирать вторичные приборы таким образом, чтобы рабочий диапазон измерения находился в пределах средней трети шкалы, при этом цена деления шкалы должна обеспечивать нужную точность отсчета.

З.3.7.5. Значение технологического параметра должно определяться на основании достаточно большого числа наблюдений n, что позволяет уменьшить случайную ошибку в раз.

При этом в случае заметных колебаний параметра во время опыта число наблюдений должно быть увеличено.