Метрологическая надежность средств измерений: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

Металлургический факультет

Кафедра металлургии стали

Метрологическая надежность средств измерений

Методические указания

Новокузнецк

2004

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра металлургии стали

Метрологическая надежность

средств измерений

Методические указания к лабораторной работе

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

Специальность «Металлургия черных металлов» (110100),

специализация «Металлургия стали» (110102)

Новокузнецк

2004

Рецензент:

, к.т.н., доцент кафедры электрометаллургии,

стандартизации и сертификации

Метрологическая надежность средств измерений. Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» / Сост.: В.А. , И.П. : ГОУ ВПО «СибГИУ». – Новокузнецк, 2004. – 8 с.

В методических указаниях приведены рекомендации по экспериментальному определению показателей надежности средств измерений и проводимой корректировке межповерочного интервала в процессе эксплуатации средств измерений.

Предназначены для студентов специальности «Металлургия черных металлов» (110100), специализации «Металлургия стали» (110102) очной формы обучения.

ВВЕДЕНИЕ

Качество измерений зависит от многих факторов. В некоторых случаях, однако, требуется знать, какое влияние на результаты измерений и их точность оказывают свойства средств измерений. К таким случаям относятся:

-  предварительная оценка точности измерений; при ее выполнении наряду с другими факторами должна учитываться точность средств измерений;

-  выбор средств измерений, применение которых в известных условиях обеспечит требуемую точность измерений; эта задача является обратной по отношению к предыдущей;

-  сравнение различных типов средств измерений по их метрологическим свойствам как на этапе проектирования, так и в процессе эксплуатации;

-  использование средств измерений в качестве комплектующих при разработке сложных измерительных систем; одни и те же требования к измерительной системе могут удовлетворяться при различных сочетаниях свойств и средств измерений, используемых в качестве комплектующих; оптимальное сочетание должно быть результатом технико-экономического обоснования;

-  определение точности информационных систем расчетным путем, когда экспериментальное решение этой задачи связано с большими трудностями или вообще невозможно из-за специфики условий работы; эта же задача возникает при проектировании информационных систем.

Характеристики свойств средств измерений, оказывающих влияние на результаты измерений и их точность, называются метрологическими характеристиками средств измерений. Одной из таких характеристик является метрологическая надежность средств измерений.

1   МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ НАДЕЖНОСТЬ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

В процессе эксплуатации любого средства измерений может возникнуть неисправность или поломка, называемая отказом. Внезапные отказы, вследствие их случайности, невозможно прогнозировать. Для большого числа серийно выпускаемых электрических и радиотехнических средств измерений (транзисторов, резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности и т.д.) имеются специальные таблицы, в которых указывается интенсивность λ их отказов – количество отказов в единицу времени. Если справочные данные отсутствуют, то их можно получить в результате испытания элементов на надежность. Для этого N однотипным элементам задаются обычные режимы их работы и фиксируется число отказов L за определенный промежуток времени Δt. Интенсивность отказов элемента вычисляется в этом случае по формуле

.                                                           (1)

Зная интенсивность отказов каждого элемента λ_i, можно определить интенсивность отказов средства измерений, состоящего из этих элементов

,                                                  (2)

где       n – количество типов элементов, входящих в состав средства измерений;

m_i – количество элементов i-го типа.

Вероятность безотказной работы средств измерений

,                                              (3)

а среднее время безотказной работы, называемое наработкой на отказ,

.                                                    (4)

Интенсивность отказов λ_Σ, вероятность безотказной работы