рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Погрешности измерений и их оценка

Погрешности измерений и их оценка - Конспект Лекций, раздел Изобретательство, Измерительная техника При Измерении Физических Величин Полученное Значение Обычно Отличается От Ист...

При измерении физических величин полученное значение обычно отличается от истинного (вследствие несовершенства методов и средств измерений, влияния внешних условий и т.д.). Так как истинное значение величины неизвестно, то используют понятие действительного значения, найденного экспериментально и максимально приближенного к истинному значению. Отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины называют погрешностью измерения.Погрешность измерения может быть выражена в относительной или абсолютной величине и бывает положительной или отрицательной.

Абсолютная погрешность ∆ - разность между измеренным значением (показанием прибора, x) и действительным значением Хд, выражается в единицах измерения

Относительная погрешность γ – отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины, выражается в %.

, %.

 

Для определения действительного значения к показанию прибора вводится поправка с.

 

Поправка — значение величины, одноименной с измеряемой, прибавляемое к полученному при измерении значению с целью исключения систематической погрешности.

Действительные показания будут равны

 

Значение погрешности и поправки находят экспериментально. Для промышленных измерений применяют приборы, погрешности которых находятся в пределах норм согласно ГОСТу, поэтому к показаниям таких приборов поправки не вводят.

Погрешности измерений в зависимости от характера делят на систематические, грубые, случайные и динамические (см. табл. 3)

 

Табл. 3

Вид погрешности Описание
Систематические   остаются постоянными или изменяются по определенному закону при повторных измерениях одной величины. Влияние этих погрешностей можно учесть. Систематические погрешности состоят из основной и дополнительных погрешностей(погрешности под действием влияющей величины). Влияние систематической погрешности учитывается введением поправок, определяемых расчетным путем или экспериментально.
Грубые     погрешности связаны с фактором, искажающим результат измерений (например, падение напряжения, ошибки наблюдателя). Наблюдения с грубыми погрешностями не учитывают.
Случайные   погрешности изменяются случайным образом при повторных измерениях. Чтобы выявить случайную погрешность, необходимо провести несколько измерений, если каждый результат отличается, то есть случайная погрешность. Оценить ее можно с помощью теории вероятности и математической статистики.
Динамические характеризуются запаздыванием показаний, возникают вследствие инерционности приборов при переменном режиме (т.е. показания отстают от изменения измеряемо величины). Величина динамической погрешности зависит от устройства и принципа действия прибора. Для определения динамической погрешности используют динамическую характеристику.

Систематические погрешности состоят из основной и дополнительной.

Основная зависит от устройства, назначения и качества изготовления прибора. Есть у всех, даже новых приборов. Со временем увеличивается (износ, остаточные деформации). Для нахождения основной погрешности прибора необходима его поверка – сравнение показаний с показаниями точного прибора с меньшей погрешностью. Поверка производится на лабораторных стендах или на рабочем месте (не полный вид поверки, так как позволяет сравнить показания приборов только в одной точке). Поверку проводят при нарастающем значении величины (прямой ход), потом при убывающем (обратный).

Дополнительная погрешность сейчас называетсяизменением показаний под действием влияющей величины. Влияющая физическая величина — физическая величина, не являющаяся измеряемой данным средством измерений, но оказывающая влияние на результаты измерений этим средством. Эта составляющая погрешности возникает из-за неправильной установки прибора, влияния внешних условий, применения несовершенных методов измерения и индивидуальных особенностей наблюдателя. Для устранения этих погрешностей необходимо обеспечить правильную установку прибора, нормальные условия эксплуатации и качественное наблюдение.

Предел допускаемой погрешности— наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерений, при которой средства измерения признают годным и допускают к применению.

Динамическая характеристика прибора - зависимость показаний прибора от действительного изменения измеряемой величины в неустановившемся режиме (рис. 8). Динамическая характеристика чаще всего находится опытным путем.

По динамической характеристике можно определить динамическую погрешность прибора в любой момент времени, время начала реагирования (время от начала изменения измеряемой величины до начала изменения показаний прибора), постоянную времени (когда показания прибора достигнет 63% изменения измеряемой величины), время переходного процесса (95%), полное время установления показаний Тп (100%).

Величины τп, Т, ∆д характеризуют динамические свойства прибора. Чем они меньше, тем меньше инерционное запаздывание и выше динамические качества прибора.

 

Метрологические характеристики средств измерений

· Градуировочная характеристика или номинальная статическая характеристика (НСХ) - зависимость выходного сигнала от входного сигнала, представленная в виде таблицы, графика или формулы. Измеряемая величина, поступающая на вход измерительного прибора, называется входным сигналом. Показания прибора на выходе – выходным сигналом.

· Чувствительность прибора – отношение изменения выходного сигнала к изменению входного сигнала. При очень малых изменениях входного сигнала выходной сигнал может не реагировать, поэтому вводят такую характеристику как порог чувствительности s– характеризуется минимальным изменением входного сигнала, вызывающим видимые изменения выходного сигнала.

· Вариация– наибольшая разность между входными сигналами при одинаковом значении выходной величины, или разность между выходными сигналами при одинаковом значении входного сигнала.

· Диапазон измерений –область значений между начальным и конечным значением шкалы.

· Класс точности –обобщенная характеристика средства измерений, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах. Следует подчеркнуть, что класс точности только характеризует точность средств измерений, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств.

Одним из важных факторов, влияющих на метрологические характеристики, является продолжительность эксплуатации средств измерений. Для выявления изменения метрологических характеристик проводится периодическая проверка измерительных приборов. Если измерительный прибор используется при взаимных расчетах поставщиков и потребителей, для безопасной работы оборудования и контроля за состоянием окружающей среды проходят проверку в органах государственной метрологической службы. Средства измерений, обеспечивающие ведение технологического процесса, проводят добровольную калибровку с помощью эталонов.

 

Автоматизация измерений

В энергоустановках теплотехнические измерения служат для контроля за работой оборудования и называются теплотехническим контролем. Большинство установленных на станции приборов является дистанционными, данные передаются на щит управления.

При эксплуатации тепловой части ТЭС контролируют состояние (давление, температура, расход и т.д.) следующих сред:

- пара (свежего, вторично перегретого, из отбора, после ПТ)

- воды (питательной, охлаждающей, ХОВ, продувочной, сетевой, конденсата)

- дымовых газов (в топке и газоходе котла)

- воздуха (атмосферного, первичного, вторичного, охлаждающего)

- масла (в системе смазки турбоагрегата, в насосах, вентиляторах, дымососах, мельницах и в САР)

- топлива

Также контролируется температура металла труб, частей ПТ и т.д.

Обслуживание установленных на ТЭС приборов производит цех тепловой автоматики и измерений (ТАИ). Он обеспечивает наблюдение за состоянием приборов, их обслуживание, поверку и ремонт. В цехе хранятся паспорта на все теплотехнические приборы, установленные на станции, монтажные и принципиальные схемы приборов, инструкции по устройству, монтажу, эксплуатации и поверки приборов. Цех ТАИ контролирует состояние теплотехнических приборов, вносит изменения в техническую документацию в случае ремонта, поверки прибора и т.д.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Измерительная техника

Конспект лекций по разделу.. Измерительная техника.. Дисциплины Электротехника и электроника для специальности..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Погрешности измерений и их оценка

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Электротехника и электроника
(с измерительной техникой)   для специальности № 140102.51   Теплоснабжение и теплотехническое оборудование   &

Основы теории измерений
Измерение –определение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Измерение физической величины – это сравнение ее с другой вели

Температурные шкалы
Изменение агрегатного состояния (плавление, кипение, конденсация) вещества протекает для этого вещества при постоянной температуре. Значение температур равновесия между твердой и жидкой или жидкой

Термометры расширения. Их свойства, принцип действия и область применения
Термометры расширения – основаны на свойстве тел изменять под действием температуры свой объем. На этом свойстве основано действие жидкостных стеклянных и дилатометрических термометров.

Дилатометрические термометры
Дилатометрические термометры – это термометры, принцип действия которых основан на относительном удлинении двух твердых тел под влиянием температуры. Тела имеют разные коэффициенты линейного расшир

Манометрические термометры. Их устройство и принцип действия
Принцип действия манометрического термометра основан на зависимости давления газа, жидкости или насыщенного пара в замкнутом объеме от температуры. Эти термометры применяются во взрывоопасных произ

Термоэлектрические термометры
Для измерения температуры перегретого пара, дымовых газов, металла труб КА и т.д. наиболее широкое распространение получили термоэлектрические термометры, работающие в интервале температур от -200

Устройство термоэлектрических преобразователей
Для изоляции термоэлектродов и защиты их от окружающей среды, для обеспечения прочности термометра, удобства установки, ТТ имеет специальную арматуру, состоящую из электроизоляции, защитного чехла

Вторичные приборы, применяемые с термоэлектрическими преобразователями
В качестве вторичных приборов используют магнитоэлектрический милливольтметр и потенциометр. · Магнитоэлектрический милливольтметр Работа его основана на взаимодействии магнитног

Установка и поверка ТЭТ
На точность показаний влияют правильность установки и правильность проведения поверки термометра и вторичного прибора. При установке необходимо уменьшить утечки тепла по арматуре ТЭТ. Поэт

Термометр сопротивления
Широкое распространение при измерении температуры получили термометры сопротивления. Принцип действия ТС основан на зависимости сопротивления металлических проводников от температуры. ТС состоит из

Устройство ТС
ТС имеет арматуру, сходную с арматурой ТЭТ. Она состоит из электроизоляции, защитного чехла и головки для присоединения внешних проводов. Арматура служит для изоляции чувствительного элемента ТС,

Измерительные мосты
Измерительные мосты (вторичные приборы ТС) бывают уравновешенные и неуравновешенные. Уравновешенный мост работает по компенсационному методу и обеспечивает достаточную точность. Рассмотрим

Магнитоэлектрические логометры
Логометр имеет подвижную часть, состоящую из двух жестко скрепленных рамок, расположенных под углом. Рамки поворачиваются на опорах в магнитном поле. Действие прибора основано на измерении сил токо

Цифровые вторичные измерительные приборы и преобразователи
В последнее время в практику теплотехнических измерений широко внедряются микропроцессорные вторичные приборы и преобразователи. Это определяется распространением микропроцессорных систем управлени

Пирометры
Все рассмотренные средства являются контактными. Их верхний предел 2200℃. Однако, иногда требуется измерение более высоких температур, или недопустим контакт термометра с измеряемой средой. В

Пирометры частичного излучения
К таким пирометрам относят оптические (визуальные) пирометры, которые производят сравнение яркости излучения определенной длины волны нагретого тела и накала нити, встроенной в прибор пирометрическ

Пирометры полного излучения
Измерение температуры основано на использовании теплового излучения. Пирометрические преобразователи полного излучения используются для измерения температур тел до 2500℃. Состоит из первичног

Установка и поверка пирометров
Основной источник погрешности – неточность при определении коэффициента излучения и его изменение в процессе измерения. Эта погрешность мах у пирометров полного излучения и мин у пирометров спектра

Измерение давления, разности давлений, разряжения
Давление. Единица давления. Виды давления Давление – это сила, действующая равномерно на площадь. Давление или разность давлений очень часто применяют для характеристики тепловых процессов

Жидкостные манометры
Жидкостные манометры являются простыми и точными приборами для определения небольшого избыточного давления (не более 0,2 МПа). Они применяются при наладочных и исследовательских работах. И

Деформационные манометры
Деформационные манометры получили широкое распространение для измерения избыточного давления жидкости, пара и газа. Конструкция их проста и надежна, имеют небольшие размеры и хорошую наглядность по

Грузопоршневые манометры
Являются точными и высокочувствительными приборами, поэтому используются в качестве образцовых и для точных измерений. По точности приближаются к жидкостным манометрам, но имеют больший диапазон из

Манометры с дистанционной передачей показаний
Наибольшее расстояние по условию точности между местом измерения и манометром – 50м. При необходимости передачи показаний на расстояние более 50м (мах длина трубки для деформационного манометра) ис

Напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры
Применяют для измерения небольших давлений (например, в топке, газоходах котла, воздуховодах). Между тягомером, напоромером и тягонапоромером нет принципиального отличия, поэтому все эти приборы на

Установка и поверка тягонапоромеров
Жидкостные закрепляются по уровню, в местах без вибрации и повышенных температур. Жидкостные и сильфонные могут работать при температуре 5-50 , без вибрации. При помощи соединительной лини

Вакуумметры, мановакуумметры
Вакуумметры - это приборы для измерения значительного вакуумметрического давления в конденсаторах ПТ, во всасывающих линиях насосов и т.д. Мановакуумметры применяют тогда, когда измеряемое давление

Единицы и методы измерения расхода и количества вещества
В теплоэнергетических процессах необходим учет количества вещества. При этих измерениях важными являются понятие количества и расхода. Количество выражают в объемных (литр, м3)

Расходомеры с сужающим устройством
Метод измерения на основе переменного перепада давлений используется очень широко, для измерения расхода пара, газа, жидкости в трубопроводе свыше 300мм используется только этот метод. Он основан н

Электромагнитные расходомеры
В рассмотренных ранее методах измерения первичный прибор находится внутри измеряемой среды, т.е. подвергается воздействию и вызывает потерю давления потока. С течением времени это приводит к снижен

Скоростные расходомеры и счетчики
Скоростной метод положен в основу ряда расходомеров, обладающих значительным диапазоном и простым устройством. Принцип действия их заключается в измерении средней скорости потока, связанной с объем

Ультразвуковые расходомеры
Принцип действия основан на измерении акустического эффекта, зависящего от расхода. Акустический эффект возникает при прохождении ультразвуковых колебаний через поток. Применяют 2 вида ультразвуков

Счетчики объемные
Счетчики бывают скоростными. Принцип действия их основан на измерении скорости потока, которая связана с объемным расходом. Чувствительным элементом является крыльчатка. Ось крыльчатки, приводимой

Гидростатические уровнемеры
В случае, когда водоуказательные стекла неудобны в эксплуатации (например, резервуар находится высоко), применяют гидростатические, поплавковые и др виды уравнемеров. Крупные КА кроме стекол ввиду

Указатели уровня сыпучих тел
При эксплуатации бункеров пыли необходим контроль уровня. Измерение количества угольной пыли и уровня не является высокоточным, так как поверхность в бункере не ровная (при поступлении пыли выпукла

Контроль состава дымовых газов. Типы газоанализаторов
На экономичность работы КА основное влияние оказывают потери тепла из-за химической неполноты сгорания топлива и потери теплоты с уходящими газами. Величина этих потерь зависит от расхода воздуха,

Термомагнитные газоанализаторы
На ТЭС часто применяют термомагнитные и электрохимические газоанализаторы. Термомагнитные газоанализаторы служат для определения содержания в уходящих газах O2, магнитные свойства которо

Электрохимические газоанализаторы
Они имеют простое устройство, не требуют отбора пробы и ее подготовки, так как чувствительный элемент устанавливается непосредственно в газоходе котла. Отсутствие устройства для транспортировки и п

Переносные газоанализаторы
По принципу действия переносные газоанализаторы бывают химическими и хроматографическими. Химические (рис.66) – бывают для частичного и полного анализа. Анализ состава газа производится пу

Определение качества воды и пара
На работу ТЭС существенно влияет качество воды (питательной, добавочной, конденсата) и пара. Ухудшение качества воды и пара зависит от солесодержания, наличия в воде кислорода, соединений натрия, ж

Кислородомеры
Служат для автоматического определения содержания кислорода. Распространение получил таллиевый способ. Принцип действия его основан на взаимодействии кислорода с чистым таллием и измеряемой пробой

Измерения количества тепловой энергии
  Рассмотрим структурную схему простейшей системы теплоснабжения (рис72). В систему теплоснабжения входят источник тепловой энергии (ИТЭ), подающий и обратный трубопроводы и теплопотр

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги