Концепция построения информационно-измерительной системы. Анализ метрологического обеспечения каналов измерения давления системы линейной телемеханики нефтепровода, страница 11

В качестве эталонного средства измерения рекомендуется применить портативный калибратор давления Метран-501-ПКД-Р с отклонением показаний: от измеряемого давления 0,04%; 0,05% от верхнего предела измерений поддиапазона ; от измеряемого тока . Данный калибратор обеспечивает калибровку средств измерений давления как в лабораторных условиях, так и в условиях эксплуатации. Калибратор автоматически вычисляет отклонение показаний калибруемого средства измерений в процентах. Использование аппаратно-программного интерфейса ПК «Поверка РВ» позволяет передавать данные калибровки непосредственно с калибратора в персональный компьютер для их дальнейшей обработки и автоматического оформления протокола калибровки датчика давления.

Калибратор давления Метран-501-ПКД-Р  является одним из лучших калибраторов по своим метрологическим характеристикам по сравнению с отечественными и зарубежными аналогами.

Исследуем возможность применения  калибратора давления Метран-501-ПКД-Р  в качестве образцового средства измерения по приведённым выше критериям (формула 1).

Т.к.. = 0,05%,  = 0,25%, то = 0,2. Соответственно  = 0,94;  РВАМ = 0,2 ; (М)ВА = 1,14 ; Рф = 0,001.

Определим значения, необходимые для расчёта формулы (1):

 ,    ,  

 ,  , 

Подставляя полученные значения в формулу (5), получим следующее неравенство:  0,0560,5 , из которого следует, что предложенный калибратор может использоваться в качестве образцового средства измерения для определения предела отклонения показаний преобразователя давления Rosemount 2088 G.

3.1.3  Результаты экспериментальных исследований.

Многократное измерение одной и той же величины постоянного размера производится при повышенных требованиях к точности измерений. Такие измерения характерны для профессиональной метрологической деятельности и выполняются в основном сотрудниками государственной и ведомственной метрологических служб, а также при тонких научных экспериментах.

Точность результата многократного измерения зависит от эффективности оценки среднего значения. Чем она эффективнее (чем меньше рассеяние), тем выше точность. Критерии эффективности могут быть разными. При нормальном законе распределения вероятности наиболее популярным является такой показатель эффективности (мера рассеяния), как сумма квадратов отклонений от среднего значения. Чем меньше этот показатель, тем эффективнее оценка. Это позволяет поставить задачу отыскания оценки среднего значения, наиболее эффективной по критерию:

         (3)

Такая задача называется задачей синтеза оптимальной оценки среднего значения, а метод её решения, основанный на использовании критерия, - методом наименьших квадратов.

Оценив среднее значение и среднее квадратическое отклонение  результата измерения, можно, используя вместо этих числовых характеристик точечные оценки  и , по правилу «трёх сигм» проверить, не являются ли некоторые сомнительные значения  ошибочными. Если окажется, что они отличаются от среднего арифметического  больше чем на 3, то их следует отбросить. После этого рассчитываются окончательные значения и .

3.1.3.1  Результаты экспериментальных исследований первичной части измерительного канала.

При калибровке преобразователя давления калибратором Метран-501-ПКД-Р  в лаборатории ЯРНУ на отметке шкалы 45 кг/был получен следующий массив данных, в мА:

    =    15,9941;  15,9960;  15,9962;  15,9930;  15,9956;  15,9911; 

15,9932;  15,9981;  15,9974;  15,9970;  15,9958;  15,9959;