Выбор промышленного измерительного прибора

 

Выбор прибора требует учета многих факторов: диапазона и точности измерения, формы выдачи показаний, условий эксплуатации, надежности, стоимости и т.д. Основными из них являются класс точ­ности и диапазон измерений.

Для конкретного технологического процесса согласно задания по данным расчетов контрольной работы № 1 выбирается промышленный измерительный прибор. При этом необходимо дать технико-экономическое обоснование выбранного прибора.

Выбор производится по каталогам, справочникам и учебной лите­ратуре. В контрольной работе обязательна ссылка на литературный источник.

Пример выполнения контрольной работы № 1

 

Температура в лабораторной термокамере находится в пределах от 135.1 до 138.5°С.

Результаты равноточных измерений термо-ЭДС термопары типа ХК следующие (в милливольтах):

 

9.631	9.623	9.620	9.625	9.618	9.619	9.629
9.632	9.625	9.620	9.618	9.616	9.628	9.639
9.606	9.624	9.623	9.625

 

Требуется: 1. Оценить точность результатов измерений; 2. Определить класс точности термометра;

3. Выбрать измерительный прибор.

Расчет результата измерения

 

Исходные данные и результаты вычислений представлены в таблице 7.

Таблица 7 Расчет точности результатов измерений

 

№	Термо ЭДС, мВ		min, max
	9.631	0.008		64×10-6	0.008<0.016	0.008<0.021
	9.619	-0.004		16×10-6
	9.618	-0.005		25×10-6
	9.624	0.001		1×10-6
	9.623	0.000
	9.629	0.006		36×10-6
	9.616	-0.007		49×10-6
	9.623	0.000
	9.620	-0.003		9×10-6	<0.016	<0.021
	9.632	0.009		81×10-6
	9.628	0.005		25×10-6
	9.625	0.002		4×10-6
	9.625	0.002		4×10-6
	9.625	0.002		4×10-6
	9.639	0.016	max	256×10-6
	9.618	-0.005		25×10-6
	9.620	-0.003		9×10-6
	9.606	-0.017	min	289×10-6	0.017>0.016	0.017<0.021
å	173.221	/0.095/		897×10-6	m=1	нет грубых промахов

 

Среднее арифметическое результата измерений вычисленное по формуле (1):

 

 

Среднее квадратическое отклонение S результата наблюдения (2):

 

 

Cреднее квадратическое отклонение результата измерения (3):

 

Смещенная оценка S^* среднего квадратического отклонения (7):

 

 

Коэффициент Стьюдента t_p выбирается по таблице 2 для n-1=17 и P=0.95, t_p=2.11.

Доверительные границы e находят по формуле (4):

 

 

Результат измерения (5):

 

мВ (18; 0.95)

 

Проверка закона распределения

 

По критерию 1 вычисляют отношение (6):

 

 

Квантили распределения выбираются по таблице 3.

 

d_q1=0.726< =0.754<d_(1-q1)=0.883

 

Неравенство выполняется. Критерий 1 соблюдается.

По критерию 2 определяют число m.

Значение P^* и число m выбирается по таблице 4.

 

P^*=0.98; m=1. Тогда

 

 

По табл. 5 выбирается верхний квантиль распределения

Вычисляют . Из таблице 7 следует, что для замера № 18 неравенство не выполняется, т.е. m=1.

Критерий 2 соблюдается, а распределение результатов соответствует нормальному.

 

Отбрасывание грубых замеров

 

Грубых промахов, превышающих ±3×S, в результатах измерений нет (таблице 7).

Вычисляют отношение (8):

 

;

 

Предельное значение b выбирается по таблице 6: b=2.5.

 

U_max=2.286<b=2.5; U_min=2.428<b=2.5,

 

т.е. грубых замеров в исходных данных нет.

Запись результата измерения

 

Результат измерения термо-ЭДС записывается:

 

X=9.623±0.004 мВ (18; 0.95)