Вопрос 6.9. Суммарная погрешность измерения линейных величин (Кутай)

Суммарная погрешность измерения – погрешность, включающая инструментальную погрешность, погрешность метода измерений и дополнительную погрешность. Инструментальная погрешность приводится, как основной метрологический показатель СИ, в виде допускаемой погрешности.

Основные составляющие суммарной погрешности измерения применительно к измерениям линейных величин:

• погрешность установки, возникает в том случае, если ось измерительных наконечников прибора (ориентация детали) не совпадает с нормалью к измеряемой поверхности. При измерении, настройке совпадение оси с нормалью обеспечивается относительным «покачиванием» прибора и детали с фиксацией минимального отсчета по шкале.

• погрешности из-за установочных мер, по которым производится настройка средства измерения;

• погрешности, зависящие от измерительного усилия. Колебание измерительного усилия приводит к деформации поверхности детали и конструкции средства измерения, вызываю значительную случайную составляющую. Такое же появляется при применении штативов и стоек недостаточной жесткости.

• погрешность, происходящая от температурных деформаций объекта измерения и средства измерения. За нормальную температуру, как для допусков размеров так и для измерений, принята температура 20^о С. Чем выше точность измерения, тем меньше допускаемое отклонение температуры. Например, для измерения деталей 6-го квалитета точности температурные режим должен быть в пределах 20 ±5^оС.

• погрешности субъективные, зависящие от оператора, к которым можно отнести погрешности отсчитывания (для шкальных приборов), погрешности, зависящие от профессионального мастерства при выполнении настройки и измерении.

• прочие погрешности, к которым можно дополнительные погрешности от вибрации объекта в производственных условиях, от шероховатости поверхности, от загрязненности и скорости движения воздушной среды помещения, от износа средств измерения и прочие специфические составляющие.

Вопрос 6.9. Классы точности средств измерений

Класс точности средства измерения – обобщенная характеристика средства измерения, определяемая величиной относительной погрешности и другими свойствами средств измерений, влияющих на точность.

Классы точности устанавливаются стандартами и определяют абсолютную или относительную погрешность.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения определяются по формулам Δ = ± f или Δ = ± (а +bx), где х – значение измеряемой величины;f, а и b – положительные числа не зависящие от x.

Для многих средств измерений, например, электрических величин, цифра класса точности является количественной физической величиной и определяет численное значение относительной погрешности измерения δ= Δ/ x_N %,где x_N – нормирующее значение, выраженное в тех же единицах, что и Δ. Например, для амперметра класса точности –2 и диапазона показаний по шкале прибора 0–5 ампер (x_N =5), величина абсолютной погрешности измерения составляет

Δ = 0.02 · 5 = 0.1 а.

Для всех средств измерения линейных и угловых величин класс точности является качественной характеристикой не связанной с величиной относительной погрешности измерения, как для вышеприведенного примера. Класс точности средств измерений характеризует их свойство в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств. Так, например, измерение размера высокоточным прибором-микрокатором с ценой деления 0.001мм, закрепленного в стойке низкой точности изготовления, не обеспечит требуемую точность измерений. Для обеспечения требуемой точности необходимо, чтобы суммарная погрешность измерений, отражающая близость их результатов к истинному значению измеряемой величины, не выходила за установленные пределы.

Необходимо различать погрешность СИ и погрешность измерения. Погрешность СИ это инструментальная погрешность, которая определяется техническими возможностями средства измерения и количественно характеризуется допускаемой погрешностью средства измерения.