Элементы теории планирования метрологического эксперимента

из "Метрологическое обеспечение производства "

Рассмотренные выше критерии позволяют лишь с известной долей достоверности обнаружить наличие систематических погрешностей, но оценить их количественно, пользуясь этими критериями, невозможно. [c.93]
Трудности решения указанной задачи усугубляются и тем, что во многих случаях систематические погрешности формируются под влиянием большого числа факторов, каждый из которых не только вносит свой собственный вклад , свою частную составляющую в общую погрешность измерений, но и, взаимодействуя с другими факторами, влияет на их вклады , на их частные составляющие. [c.93]
Например, промышленная вибрация и внешняя температура являются источниками дополнительных погрешностей приборов. Изменения амплитуды (частоты) вибрации или температуры изменяют значения дополнительных ( вибрационной и температурной ) погрешностей. Однако вибрационные погрешности могут быть совершенно различными при разных внешних температурах (так, под влиянием температуры изменяются зазоры в стрелочных механизмах приборов, а следовательно, возможные вибрационные флуктуации элементов отсчетных устройств), также как и температурные — при различных значениях параметров вибрации. В этих случаях появляются новые дополнительные погрешности, обусловленные эффектами взаимодействия, взаимовлияния факторов. Выявить и количественно оценить эффекты взаимодействия возможно, лишь используя приемы и способы теории оптимального планирования многофакторного эксперимента. [c.93]
Применительно к задачам оценки систематических погрешностей такой эксперимент называют метрологическим. [c.93]
Теория оптимального планирования метрологического эксперимента, элементы которой мы рассмотрим в этом разделе, является чрезвычайно эффективным инструментом повышения точности и достоверности результатов аттестации методик и средств измерений, исследований новых приборных разработок, определение предпочтительных областей их применения. [c.93]
цель метрологического эксперимента — определить зависимость систематической погрешности измерений (средств измерений) от комплекса одновременно действующих влияющих величин Х , . . . , XN. [c.94]
Таким образом, задача сводится к оценке коэффициентов а0, af, ait, Ян,. .. по результатам определения в процессе экспериментов значений Д5 при различных комбинациях значений влияющих величин (Х , Хг, . . . , XN). [c.94]
Планирование экспериментов заключается в предварительном составлении стандартных программ изменения значений влияющих величин. Данные программы (планы) удовлетворяют определенным критериям, основным из которых является минимум дисперсии полученной интерполяционной формулы. Априорный вид интерполяционной формулы и соответствующая ему стандартная программа изменения в процессе опытов значений влияющих величин обусловливают и выбор стандартной системы (процедуры) обработки полученных экспериментальных данных. [c.94]
Если интерполяционная формула не содержит квадратичных членов, т.е. все ati X равны нулю, то выбираемая программа соответствует оптимальному плану первого порядка, в противном случае (если имеется хотя бы один член ан X = 0) — оптимальному плану второго порядка. [c.94]
Затем на основе анализа условий измерений, нормативной документации на средства измерений и т.п. выбирают диапазоны значений влияющих величин, т.е. наибольшее, (X ) и наименьшее (Xf ) значения каждой влияющей величины. . [c.94]
Далее натуральные значения влияющих величин преобразуют в кодированные единицы . [c.94]
В этом случае оптимальный полный факторный план первого порядка (для трех влияющих величин) можно представить в табл. 14. [c.95]
Примечание. В таблице единицы при обозначении величин Z опущены. [c.95]
В процессе экспериментальной реализации плана п раз (обычно п = 2. .. 3) воспроизводят заданные табл. 14 комбинации значений влияющих величин и измеряют полученную при этом систематическую погрешность. Отдельные и осредненные значения погрешности заносят в последнюю графу табл. 14. [c.95]
После реализации плана (проведения экспериментов) и получения числовых значений Д,, Д,, . . . , Д обрабатывают данные по следующей схеме. [c.96]
Если какое-либо отношение (2.96) меньше или равно fT, то коэффициент, для которого это отношение подсчитано, признают незначимым (т.е. влияние соответствующей величины соизмеримо с погрешностью опыта) и в искомую интерполяционную формулу не включают. [c.96]
Иногда для подсчета аэ прибегают к дополнительным экспериментам с целью получения нром ежу точных значении Д5. [c.97]
При реализации первых восьми строк плана второго порядка можно воспользоваться данными, полученными в процессе реализации плана первого порядка. [c.97]

Вернуться к основной статье