Средства измерений

В состав лабораторной установки МЛИ 4 входят два ресивера (резервуары для образования запаса воздуха): малый 1 и большой 2. Соотношение объемов ресиверов 1:10. На каждом ресивере установлены клапаны (ниппели) 11 для закачивания и стравливания воздуха. Оба ресивера закреплены на общем основании 3.

Оба ресивера оснащены контрольно-измерительными средствами. Давление воздуха в большом ресивере измеряется образцовым 4 и аттестуемым 5 манометрами, а также с помощью пневмопреобразователя, который формирует электрический сигнал, пропорциональный давлению в ресивере 2, поступающий в прецизионный усилитель электронного блока. Давление в малом ресивере контролируется рабочим манометром 6. Оба ресивера связаны между собой воздухопроводом, содержащим последовательно включенные пневмодроссель (устройство, регулирующее давление в воздухопроводе) и электромагнитный клапан с местным и дистанционным управлением (на рис.1 не показаны).

Большой ресивер заполняется воздухом с помощью компрессора. Регулируемый пневмодросселем пропуск воздуха из большого ресивера в малый осуществляется с помощью клапана. При включении клапана вырабатывается синхросигнал, поступающий на разъем соединения с персональным компьютером.

Для питания устройства контроля давления в ресиверах и управления электромагнитным клапаном в установке МЛИ 4 смонтирован электронный блок 7. На передней панели блока расположены кнопка 8 местного управления электромагнитным клапаном и светодиод 9 индикации включенного состояния установки. На задней панели блока расположены: переключатель 10 «сеть», предохранитель, элемент заземления, а также разъем соединения установки с персональным компьютером (на рис.1 не показан).

Лабораторное задание

1. Установить последовательно заданные значения N_атт давления (по шкале аттестуемого манометра) и произвести его измерение с помощью образцового манометра (N_обр).

2. Определить основную абсолютную погрешность Δ_Xаттестуемого манометра при каждом заданном значении давления.

3. Сделать вывод по результатам метрологической аттестации конкретного манометра.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с устройством установки МЛИ 4 и зарисовать ее схему.

2. Указанные преподавателем значения отметок на шкале аттестуемого манометра занести в форму таблицы 1.

Форма таблицы 1

Результаты экспериментальных и расчетных данных

аттестации манометра

Отметки на шкале аттестуемого манометра, Па

Номер N_атт1 = N_атт2 = N_атт3 = N_атт4 = N_атт5 =

наблю- Показания N_обробразцового манометра и

дения значения Δ_X погрешности аттестуемого манометра

N_обр Δ_X N_обр Δ_X N_обр Δ_X N_обр Δ_X N_обр Δ_X

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Расчетные параметры и их числовые значения

x

S(x)

S(x) t_q (P = _____)

ε

Δ_Σ

x ± Δ_Σ

3. Подсоединив насос к ниппелю 11 установки (рис.1), включить насос и довести давление в большом ресивере 2 до максимального значения по шкале аттестуемого манометра 5. Выдержать максимальное значение давления в установке в течение 5 минут.

4. Снять отсчет по шкале образцового манометра и занести его в форму таблицы 1. Отсчет снимать с точностью не более половины цены деления шкалы.

5. Плавно снизить давление путем стравливания воздуха из большого ресивера через ниппель, доведя его до следующей отметки на шкале аттестуемого манометра. Отсчет по шкале образцового манометра занести в форму таблицы 1.

6. Повторить операции по пункту 5 для всех заданных отметок шкалы аттестуемого манометра.

7. Процедуру по пунктам 4…6 повторить заданное число раз.

8. Вычислить значения основной абсолютной погрешности Δ_X аттестуемого манометра для всех экспериментальных данных и занести их в форму таблицы 1.

9. Провести статистическую обработку результатов наблюдений:

9.1. Проанализировать полученные значения Δ_X и отметить выбросы. Значения, отнесенные к выбросам, в последующих расчетах не учитывать. 9.2. Рассчитать среднее арифметическое значениеxнаблюдений для каждого заданного значения давленияN_{атт, j, k}

9.3. Вычислить оценку стандартного отклонения S(x)результатов наблюдений для каждого заданного значения давленияN_аттi.

9.4. Вычислить оценку стандартного отклонения S(x)для серии наблюдений.

9.5. Определить величину коэффициента Стьюдента t_q (табл.), задавшись доверительной вероятностьюP_д

9.6. Вычислить доверительные границы «ε» случайной погрешности результата измерения серии измерений при заданном значении доверительной вероятностиP_д

ε = t_q^.S(x)

9.7.