Эта погрешность определяется свойствами жидкости, прежде всего, коэффициентом поверхностного натяжения, вызывающего явление мениска, и электропроводностью жидкости; а также свойствами электронной аппаратуры эталона (стабильностью работы и чувствительностью компаратора). Из-за сложного характера зависимостей характеристик прибора и свойств жидкости эту погрешность целесообразно оценить экспериментальным путем. Результаты экспериментального определения погрешности приведены в разделе /2.3/.
2.4.3.3 Погрешность установки начального положения ОДУ-э.
Эта погрешность определяется
точностью “пристыковки” электроконтактного щупа к плоскости отсчетного фланца,
а также, точностью обработки поверхности установочного фланца и пристыковочной
части ОДУ-э. Погрешность установки начального положения ОДУ-э примем ±0,1мм.
Эта погрешность носит случайный характер. Приняв равномерный закон
распределения случайной составляющей погрешности, определим
среднеквадратическое отклонение случайной составляющей погрешности по формуле:
, (2.15)
где – максимальное
отклонение ОДУ-э от начального (установленного) положения,
.
Тогда случайная составляющая погрешности
.
2.4.3.4 Погрешность рулетки.
Согласно ГОСТ 7502-89 “Рулетки измерительные металлические” погрешность рулетки составляет ±0,3мм на длине измерения 1м. Так как, используемая в экспериментах настоящей работы длина рулетки составляет 1м, то границами данной погрешности можно считать ±0,3мм. Приняв равномерный закон распределения случайной составляющей погрешности, определим среднеквадратическое отклонение случайной составляющей погрешности по формуле:
, (2.16)
где – максимальная
погрешность рулетки,
.
Тогда случайная составляющая погрешности равна
.
2.4.3.5 Погрешность определения длинны тела ОДУ-э от верхнего упорного конца до конца иглы.
Эта погрешность определяется
ошибкой при определении длинны тела ОДУ-э от верхнего упорного конца до конца
иглы. Погрешность при определении этой длинны, с помощью штангенциркуля
составляет ±0,1мм. Данная погрешность носит случайный и систематический
характер. Приняв равномерный закон распределения случайной составляющей
погрешности можно определить среднеквадратическое отклонение случайной
составляющей погрешности по формуле:
, (2.17)
где – максимальная
погрешность при определении длинны тела ОДУ-э,
.
Тогда случайная составляющая погрешности равна:
.
2.4.4.1 Упругое удлинение мерной ленты под воздействием веса ОДУ-э.
Вес ОДУ-э вызывает упругое растяжение мерной ленты и приводит к изменению длины измерительного участка рулеточной ленты, вследствие упругой деформации.
Деформация растяжения рулеточной ленты характеризуется
абсолютным удлинением , равным разности длин
образца до растяжения
и после него
:
. (2.18)
Отношение абсолютного удлинения к
длине рулеточной ленты
называется относительным
удлинением:
. (2.19)
При деформации тела возникают силы упругости. Физическая
величина, равная отношению модуля силы упругости к площади сечения тела
называется механическим напряжением :
, (2.20)
где – сила тяжести
ОДУ-э равная
,
;
– площадь сечения
рулеточной ленты,
.
Тогда механическое напряжение равно:
, (2.21)
где – масса стержня
щупа,
;
– ускорение
свободного падения, примерно равно
.
При малых деформациях напряжение прямо пропорционально относительному удлинению:
, (2.22)
где – коэффициент
пропорциональности, который называется модулем упругости.
Модуль упругости рассчитывается из следующего выражения:
. (2.23)
Металлическая рулеточная лента выполнена из углеродистой
стали. Модуль упругости углеродистой стали .
Линейные размеры рулеточной ленты следующие: длина , диаметр
,
толщина
.
Тогда площадь сечения мерной рулеточной ленты равна:
. (2.24)
Рассчитаем массу стержня щупа из выражения для плотности вещества:
, (2.25)
где – масса стержня,
;
– объем тела,
.
Из формулы (2.25) определим массу стержня:
. (2.26)
Стержень щупа изготовлен из латуни, для латуни .
Стержень имеет следующие линейные размеры: диаметр , а его длина
,
следовательно, объем стержня найдем по формуле:
. (2.27)
Подставляя (2.27) в (2.26) получим:
. (2.28)
Рассчитаем массу стержня:
.
Из формулы (2.23) получим выражение для определения
абсолютного удлинения мерной рулеточной ленты ,
при ее длине
:
, (2.29)
где .
Из данной формулы можно получить абсолютное удлинение мерной
ленты; например при .
.
Таким образом, эта погрешность является функцией длины ленты
и носит в основном систематический
характер, и при необходимости может быть учтена в результатах измерений.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.