ПРЯМІ ВИМІРЮВАННЯ ЛІНІЙНИХ РОЗМІРІВ ЦИЛІНДРИЧНОГО СТЕРЖНЯ

Кафедра прикладної механіки

Факультету техногенно-екологічної безпеки

Національного університету цивільного захисту України

МЕТРОЛОГІЯ,

СТАНДАРТИЗАЦІЯ ТА СЕРТИФІКАЦІЯ

Методичні вказівки З ОРГАНІЗАЦІЇ

САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТІВ ПРИ

ВИВЧЕННІ ДИСЦИПЛІНИ

Харків 2013

прикладної механіки НУЦЗУ Протокол від 27.05.2013 р. № 35  

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

 

ПРЯМІ ВИМІРЮвання ЛІНІЙНИХ РОЗМІРІВ

ЦИЛІНДРИЧНОГО СТЕРЖНЯ»

 

МЕТА РОБОТИ: провести прямі виміри лінійних розмірів циліндричного стержня за допомогою інструментів, що мають різну точність, переконатися в його циліндричности, вказати межі, у яких приймається дане твердження, навчитися працювати з інструментами для лінійних вимірювань.

 

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ РОБОТИ

При проведенні лінійних вимірювань необхідно розуміти, у якому інтервалі значень знаходяться досліджувані довжини. Вимірювання довжини (відстані) у… а) яка природа довжини, що ми хочемо вимірювати; приміром, що це — відстань… б) яка приблизно ця довжина,

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ РОБОТИ

 

У теорії ми маємо справу, наприклад, з циліндричним стержнем, про який відомо, що його діаметр дорівнює мм, і цим усе вичерпано. На практиці ж варто переконатися, чи дійсно стержень циліндричний, або — ще вірніше — указати межі, у яких можна це прийняти. Таким чином, необхідно:

1. Вимірити діаметр у тому самому місці в різних напрямках інструментами з різною точністю.

2. Повторити зазначену операцію в різних місцях (перетинах) по довжині стержня. Природно, ретельність подібного дослідження, як завжди, визначається тією метою, що переслідують вимірювання.

3. Визначити відстань між протилежними торцями стержня і перевірити, якою мірою вони рівнобіжні.

ОБРОБКА Й АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ

До протоколу лабораторної роботи внести наступні дані:   Кількість точок вимірювань (перетинів) на стержні =

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

 

1. Що являє собою фізична величина ?

2. Назвіть основні одиниці у встановленому порядку, запишіть їхні розмірності.

3. Чим характеризують точність вимірювань ?

4. Що таке засіб вимірювань ?

5. Які засоби вимірювань використовують при проведенні лінійних вимірювань ?

6. Розповісти про основні принципи вимірювань.

7. Розповісти про класифікації вимірювань.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2

 

«ВИЗНАЧЕННЯ КЛАСУ ТОЧНОСТІ ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАННЯ»

 

МЕТА РОБОТИ: ознайомитися з видами засобів вимірювання, їхніми структурними елементами, визначити клас точності засобів вимірювання та відповідних до нього абсолютної та відносної похибок.

 

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ РОБОТИ

Засоби вимірювання слід класифікувати за точністю, встановлюючи класи точності, що характеризують різні рівні точності засобів вимірювання одного й… Для кожного виду засобів вимірювання слід встановлювати деяку кількість класів… Аналогові пристрої зазвичай обладнані шкалами, на Рис. 2.1. показаний відліковий пристрій аналогового приладу. …

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

У якості засобів вимірювання аналізуються пружинні манометри, які є найпоширенішими з приладів, що вимірюють тиск. Вони працюють за принципом… Для запропонованих викладачем приладів, а також для зображених на Рис.… 1. Різновид приладу – до якої групи відноситься:

ОБРОБКА Й АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ

 

Для зменшення похибки вимірювання вимірювальний діапазон прилада слід визначати від 0 до ¾ діапазону показань.

Для різних приладів записати результат вимірювання з урахуванням роботи на початку шкали, в її середині та в кінці. Визначити абсолютну похибку для різних варіантів вимірювань. Порівняти похибки вимірювань одного значення тиску при вимірюваннях різними за класом точності та границями вимірювань приладами.

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

 

1. Які існують похибки, дати математичний вираз для кожної з них.

2. Побудуйте графічне зображення для абсолютної похибки та границь допускаємих відносних похибок.

3. Дайте визначення класа точності прилада.

4. Які існують позначення класів точності? Наведіть вираз для границь допускаємої похибки, що відповідають цим позначенням.

5. За яким принципом побудовано ряд класів точності?

6. Які класи точності існуть для засобів вимірювання?

7. Які прилади використовуються для вимірювання тиску?

8. Які конструктивні особливості мають ці прилади?

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3

 

ВИЗНАЧЕННЯ ГУСТИНИ ТВЕРДИХ ТІЛ МЕТОДОМ

ГІДРОСТАТИЧНОГО ЗВАЖУВАННЯ»

 

МЕТА РОБОТИ: визначити густину твердого тіла методом гідростатичного зважування, визначити абсолютну і відносну похибки при проведенні непрямих вимірювань.

 

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ РОБОТИ

Метод гідростатичного зважування заснований на визначенні тієї удаваної втрати у вазі досліджуваного тіла, яка виникає при зануренні в рідину; ця… Густиною тіла називається маса одиниця об'єму тіла, що визначається за… , (3.1)

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

точністю пружинних ваг. Оскільки питома вага тіла залишається невідомою, обчислити виправлення на втрату його ваги в повітрі по звичайній формулі… , (3.4) де – питома вага повітря.

ОБРОБКА Й АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ

  Температура води = , [] = °С Густина води (при температурі ) = , [] = кг/м3

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Що таке фізична величина ?
2. Назвіть основні одиниці в установленому порядку, запишіть їхні розмірності.
3. Чим відрізняються прямі вимірювання від непрямих ?
4. Чим характеризують точність вимірювання ?
5. Що таке засіб вимірювання ?
6. Розскажіть про основні принципи вимірювання.
7. Розскажіть про класифікацію вимірювань.
8. Дайте визначення похибки вимірювання.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4

 

ВИЗНАЧЕННЯ ПРИСКОРЕННЯ ВІЛЬНОГО ПАДІННЯ

В ДАНІЙ ТОЧЦІ ЗЕМНОЇ ПОВЕРХНІ»

 

МЕТА РОБОТИ: визначити прискорення вільного падіння, абсолютну і відносну похибки при проведенні непрямих вимірювань.

 

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ РОБОТИ

  Визначити прискорення сили ваги можна, спостерігаючи за струменем води, що витікає з крану, або струменем води, що витікає… , , (4.2) маємо залежність для визначення об'ємної витрати води

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Наповнити резервуар 1 водою, підтримуючи надалі рівень води (напір) постійним, що дозволить вважати швидкість витікання води з отвору… 2. На відстані від отвору розмістити мірну ємність для вимірювання об'єму… 3. Використовуючи вимірювальний циркуль і лінійку (або штангенциркуль), вимірити діаметри і струменя води, як показано…

ОБРОБКА Й АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ

Таблиця 4.1. Номер експерименту об'єм води, що витікає через отвір , м3 Час витікання , с Прискорення вільного …   До протоколу лабораторної роботи внести наступні дані, які у підсумку записуються у Таблицю 4.1.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Що таке фізична величина ?
2. Чим відрізняються прямі вимірювання від непрямих ?
3. Чим характеризують точність вимірювання ?
4. Що таке засіб вимірювання ?
5. Як визначаються похибки вимірювання ?
6. Розскажіть про основні принципи вимірювання.
7. Розскажіть про класифікацію вимірювань.
8. Як визначити внесок у загальну точність вимірювання похибки вимірювань окремих величин ?

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5

«ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТІВ МІСЦЕВОГО ОПОРУ»

МЕТА роботи: визначити коефіцієнти місцевого опору (система вхід з резервуара в трубу-кран-насадка) у залежності від різного ступеня відкриття крану, визначити абсолютну і відносну похибку при проведенні непрямих вимірювань.

 

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ РОБОТИ

При русі реальної рідини, крім втрат на тертя по довжині потоку, можуть виникати місцеві втрати напору. Причиною останніх у трубопроводах є різного… При практичних розрахунках місцеві втрати визначають по формулі, що виражає… , (5.1)

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Протягом роботи виконуються 4 ідентичних за своєю послідовністю експерименти (пункти 2 – 5). Увага ! Кран 9 необхідно відкривати для кожного вимірювання відповідно на: 1) ½ оберта; 2) 1 оберт; 3) 1 ½ оберта; 4) 2 оберти.

ОБРОБКА Й АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ

До протоколу лабораторної роботи внести наступні дані:   Прискорення вільного падіння = , [] = м/с2

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Чим відрізняються прямі вимірювання від непрямих ?
2. Чим характеризують точність вимірювання ?
3. Що таке засіб вимірювання ?
4. Розскажіть про основні принципи вимірювання.
5. Розскажіть про класифікацію вимірювань.
6. Дайте визначення похибки вимірювання.
7. Визначіть основні джерела похибок результату вимірювання.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6

ПОБУДОВА ДОВІРЧОГО ІНТЕРВАЛУ ДЛЯ МАТЕМАТИЧНОГО

ОЧІКУВАННЯ ВИПАДКОВОЇ ВЕЛИЧИНИ »

 

МЕТА роботи: визначити оцінку для математичного очікування діаметра резервуару по вимірах часу спорожнювання резервуара з водою, побудувати довірчий інтервал , що відповідає заданій довірчій імовірності .

 

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ РОБОТИ

Якщо треба визначити час , необхідний не для повного спорожнення резервуару, а для зниження рівня рідини в ньому на деяку величину від до (>),… , , , (6.1) де - діаметр резервуара, - діаметр насадки, - площа поперечного переріза резервуару (вважається незмінною по всій його…

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Виходячи зі шкали лінійки 3, визначають величини напорів до вибирають кількість інтервалів (> 5) розбивки діапазону (-), визначають величину… . Якщо нульова відмітка лінійки 3 не збігається з поздовжньою віссю насадки, тобто розташована вище за неї на деяку…

ОБРОБКА Й АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ

До протоколу лабораторної роботи внести наступні дані (зауважимо, що допускається під час розрахунків за формулою 6.2 підставляти певні величини із…   Прискорення вільного падіння =9,80665 м/с2 (або 980,665 см/с2)

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Чим відрізняються прямі вимірювання від непрямих ?
2. Розскажіть про класифікацію вимірювань.
3. Чим характеризують точність вимірювання ?
4. Що таке засіб вимірювання ?
5. Дайте визначення похибки вимірювання.
6. Визначіть основні витоки похибок результату вимірювання.
7. Що таке математичне очікування, дисперсія випадкової величини та їхні оцінки ?
8. Що таке довірчий інтервал, довірча ймовірність ?

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7

«ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ШОРСТКОСТІ ПОВЕРХНІ»

 

МЕТА роботи: визначити величини параметрів шорсткості поверхні для запропонованої профілограми

 

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ РОБОТИ

Шорсткість поверхні є однією з основних геометричних характеристик якості поверхні деталей і впливає на експлуатаційні показники. Вимоги до… Державний стандарт розроблений для забезпечення підвищених вимог до якості… Шорсткість поверхні оцінюється по нерівностях профілю (частіше поперечного), одержаного шляхом перетину реальної…

Порядок виконання роботи

Обробка й аналіз результатів

Для цієї лабораторної роботи стадія отримання профілограми вважається відсутнєю, тому порядок виконання роботи, обробка й аналіз результатів… 1. Визначається середня лінія . Для цього на запропонованій профілограмі від… ,

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Що таке відхилення форми поверхні ?

2. В чому різниця між хвилястістю та шорсткістю ?

3. Які параметри визначають при аналізі профілограми ?

4. В чому різниця між висотними та кроковими параметрами ?

5. Як впливають відхилення геометричних показників на взаємозамінність деталей ?

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 8

 

КЛАСИФІКАЦІЯ ТА АНАЛІЗ ЗНАКІВ ВІДПОВІДНОСТІ У

МІЖНАРОДНИХ СИСТЕМАХ СЕРТИФІКАЦІЇ»

 

МЕТА роботи: ознайомитися зі структурою міжнародної системи сертифікації, провести аналіз класифікації знаків відповідності.

 

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ РОБОТИ

Стандартизація, метрологія, сертифікація – це складові технічного регулювання, що служать надійною основою для захисту прав споживачів. Складовою частиною діяльності, що стосується технічного регулювання, стали… У точному змісті слова сертифікація— процедура підтвердження, за допомогою сертифіката або знака, відповідності…

Порядок виконання роботи

Під час виконання роботи проаналізувати запропоновані викладачем знаки відповідності, надати їхні характеристики. Проаналізувати знаки екологічного маркування (Таблиці 8.2, 8.3), визначивши,… Таблиця 8.2.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Дати визначення сертифікації.
2. Що таке знаки відповідності?
3. Які знаки відносяться до екологічного маркування?
4. Що таке маніпуляцій ні знаки?
5. На які групи поділяються знаки охорони праці?

 

РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНА РОБОТА

 

Задача 1.

ПОБУДОВА ДОВІРЧОГО ІНТЕРВАЛУ ДЛЯ МАТЕМАТИЧНОГО

ОЧІКувАННЯ ВИПАДКОВОЇ ВЕЛИЧИНИ, РОЗПОДІЛЕНОЇ за

НОРМАЛЬНиМ ЗАКОНОМ

  У ході =20 вимірювань визначаються діаметри (=1…20) шариків підшипника,…  

Виконання роботи

За допомогою датчика випадкових чисел RANDOM генерується реалізація випадкової величини (=1…20), розподіленої рівномірно в інтервалі [0,1]. Для нормального розподілу з нульовим математичним очікуванням (=0,0) і… , , (9.1)

СТАТИСТИЧНА ПЕРЕВІРКА ГІПОТЕЗ З ВИКОРИСТАННЯМ

КРИТЕРІЮ ЗГОДИ ПІРСОНА

Визначити значення статистики для досліджуваного параметра (за Таблицею 9.1 визначається досліджуваний параметр). Використовуючи критерій згоди…  

Виконання роботи

За допомогою датчика випадкових чисел RANDOM генерується реалізація випадкової величини (=1…100), розподіленої рівномірно в інтервалі [0,1]. Для нормального розподілу з нульовим математичним очікуванням (=0,0) і… , ,

ДОДАТОК.

ПЕРЕВОДНА ТАБЛИЦЯ ОДИНИЦЬ ТИСКУ

ПЕРЕВОДНА ТАБЛИЦЯ ОДИНИЦЬ ОБ'ЄМНИХ ВИТРАТ

ДЕСЯТКОВІ КРАТНІ ТА ЧАСТИННІ ВІД ОДИНИЦЬ SI

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры, характеристики и обозначения [Текст]. – Введ. 1975-01-01. – М. : Стандартинформ, 2006. – 6… 2. Афифи, А. Статистический анализ [Текст] : [пер. с англ] / А. Афифи, С.… 3. Бурдун, Г.Д. Основы метрологии [Текст] : учебное пособие для вузов / Г. Д. Бурдун, Б. Н. Марков. - Издание третье,…

ЗМІСТ

1. Лабораторна робота № 1. ПРЯМІ ВИМІРЮвання ЛІНІЙНИХ РОЗМІРІВ ЦИЛІНДРИЧНОГО СТЕРЖНЯ
2. Лабораторна робота № 2. ВИЗНАЧЕННЯ КЛАСУ ТОЧНОСТІ ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАНЯ
3. Лабораторна робота № 3. ВИЗНАЧЕННЯ ГУСТИНИ ТВЕРДИХ ТІЛ МЕТОДОМ ГІДРОСТАТИЧНОГО ЗВАЖУВАННЯ
4. Лабораторна робота № 4. ВИЗНАЧЕННЯ ПРИСКОРЕННЯ ВІЛЬНОГО ПАДІННЯ В ДАНІЙ ТОЧЦІ ЗЕМНОЇ ПОВЕРХНІ
5. Лабораторна робота № 5. ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТІВ МІСЦЕВОГО ОПОРУ
6. Лабораторна робота № 6. ПОБУДОВА ДОВІРЧОГО ІНТЕРВАЛУ ДЛЯ МАТЕМАТИЧНОГО ОЧІКУВАННЯ ВИПАДКОВОЇ ВЕЛИЧНИ
7. Лабораторна робота № 7. ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ШОРСТКОСТІ ПОВЕРХНІ
8. Лабораторна робота № 8. КЛАСИФІКАЦІЯ ТА АНАЛІЗ ЗНАКІВ ВІДПОВІДНОСТІ У МІЖНАРОДНИХ СИСТЕМАХ СЕРТИФІКАЦІЇ
9. РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНА РОБОТА.
10. ДОДАТОК
11. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

 

 

Навчальне видання

 

 

Укладачі: Міщенко Ігор Вікторович

Вамболь Сергій Олександрович

 

 

МЕТРОЛОГІЯ, СТАНДАРТИЗАЦІЯ ТА

СЕРТИФІКАЦІЯ

Методичні вказівки з організації самостійної роботи

студентів при вивченні дисципліни

 

Відповідальний за випуск І.В.Міщенко

 

 

 

 

Підп. до друку 28.05.2013 р. Формат 60х84 1/16 Папір 80 г/см2. Друк ризограф. Умовн.-друк. арк. 4,5 Тираж прим. Вид № 93/13 Зам №

 

Відділення редакційно-видавничої діяльності

Національного університету цивільного захисту України

Харків, вул. Чернишевська, 94