<<
>>

2.1.2 Погрешности измерений

При проведении измерений необходимо оценить действительные значения измеряемых величин. Однако, вследствие ограниченной точности любых средств и методов измерений, нельзя сделает это абсолютно точно.

Возможно только асимптотическое приближение к истинному значению тот или иной величины.

В таком случае, что следует принимать за действительное измеряемое значение тот или иной величины? Согласно стандарту за действительное значение величины следует принимать такое её значение, которое получено с максимальной практически достижимой точностью. В общем случае результат любого измерения величины представляет собой сумму:

, (2.4)

где результат измерения; действительное значение величины; погрешность.

Таким образом, погрешность определяется как разница между результатом измерения и истинным значением величины. Например, если измеренное значение температуры газа на выходе из барабанной сушилки 81,5оС, а истинное значение 81оС, то погрешность измерения составляет:

= 81,5 – 81 = 0,5оС.

Для определения действительного значения измеряемой величины в результат измерения вводится поправка, равная погрешности измерения с обратным знаком. В приведённом примере = -0,5, поэтому истинное значение определяется как:

81,5 – 0,5 = 81оС.

Причины возникновения погрешностей бывают методические, инструментальные и субъективные.

Методические погрешности являются следствием неточности метода измерения или расчётной формулы, положенной в основу создания прибора. Методические погрешности могут быть также обусловлены тем, что принципиальная схема прибора не обеспечивает точного воспроизведения функциональной зависимости, связывающей измеряемую величину с той, на которую действительно реагирует чувствительный элемент прибора.

В качестве примера методических погрешностей можно привести ошибки, возникающие при определении гидравлического сопротивления трубопровода с помощью расчётных формул при подстановке в них измеренных значений расходов и давлений по длине трубопровода. В зависимости от выбора той или иной расчётной формулы будут получены различные методические погрешности.

Инструментальные погрешности является следствием недостатков конструкции прибора, несоблюдением технологии его изготовления и неточности изготовления деталей прибора, неточности сборки и регулирования прибора, а также вследствие его износа и старения.

Инструментальные погрешности подразделяются на такие основные группы: погрешности шкалы, погрешности трения, погрешности из-за наличия зазоров, погрешности остаточной деформации (гистерезиса).

Погрешности шкалы возникают вследствие неточного регулирования механизма, из-за неточной градуировки шкалы или из-за неточной установки шкалы и стрелки при сборке прибора.

Погрешности трения обусловлены силами трения, возникающими в опорах и подвижных соединениях.

Погрешности из-за наличия зазоров возникают в тех случаях, когда зазоры в опорах и подвижных соединениях не выбираются пружинами. Эти погрешности при статических измерениях могут проявляться в виде изменчивости показаний прибора. Для устранения этих погрешностей зазоры по возможности уменьшают и применяют пружины, которые выбирают зазоры.

Погрешности остаточной деформации (гистерезиса) проявляются в том, что подвижная система не возвращается в исходное положение после прекращения действия измеряемой величины, или значение измеряемой величины не совпадают при отсчётах на одних и тех же отметках шкалы при росте и убывании показаний прибора.

Полностью устранить погрешности гистерезиса невозможно, поэтому их относят к допустимым погрешностям, величина которых устанавливается нормами. Устанавливают нормы на допустимое расхождение показаний прибора, а также на невозврат стрелки к нулю после снятия нагрузки.

Инструментальные погрешности определяются экспериментально и заносятся в паспорт прибора. Определённые однажды они остаются неизменными в течение всего срока эксплуатации прибора. Поэтому, чтобы быть уверенным, что инструментальные погрешности находятся в допустимых пределах, необходимо осуществлять периодическую проверку приборов, то есть сравнивать показания рабочих приборов с образцовыми. Такую проверку следует выполнять даже в тех случаях, если прибор долгое время не эксплуатировался.

Субъективные погрешности - это те погрешности, которые зависят от индивидуальных особенностей исследователя. Эти погрешности зависят от индивидуальной оценки показаний прибора тем или иным наблюдателем, от его опытности, от положения наблюдателя относительно прибора.

<< | >>
Источник: В.Г. Самойлик, А.Н. Корчевский. Теория и техника физического эксперимента при обогащении полезных ископаемых: учебное пособие / В.Г. Самойлик, А.Н. Корчевский.– Донецк: ООО «Технопарк ДонГТУ «УНИТЕХ»,2016. – 205 с.: ил., табл.. 2016

Еще по теме 2.1.2 Погрешности измерений: