CC BY
1УДК 389 Новиков А.Н., Угнавенок Н.Н.
Новиков А.Н.
заместитель начальника отдела 1203 региональный центр метрологии Вооруженных Сил Российской Федерации (г. Щелково, Россия)
Угнавенок Н.Н.
младший научный сотрудник Федеральное государственное бюджетное учреждение Главный научный метрологический центр Минобороны России
(г. Мытищи, Россия)
МЕТОД ОЦЕНКИ ТОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ЕГО АТТЕСТАЦИИ
Аннотация: в работе представлен метод оценки точностных характеристик испытательного оборудования при его аттестации.
Ключевые слова: аттестация, испытательное оборудование, метод, методика, измерения.
Целью аттестации испытательного оборудования (далее - ИО) является оценка возможности воспроизведения испытательных воздействий на объект с заданными в программе и методике его испытаний точностными характеристиками и допускаемыми отклонениями.
В основе воспроизведения испытательных воздействий с помощью испытательного оборудования, как правило, лежат известные закономерности, связывающих различные физические величины для получения необходимых величин при испытаниях образца [1]. Примерами таких закономерностей могут
служить известные функциональные зависимости скорости прямолинейного перемещения объекта от пройденного расстояния и времени его перемещения, силы электрического тока в цепи от ее сопротивления и приложенного напряжения, времени падения объекта на Землю от ускорения свободного падения и высоты (расстояния) до Земли и т.д. При этом, как показано в МИ 2083-90 [2], значения необходимых характеристик, воспроизводимых ИО, определяются методом косвенных измерений на основе прямых измерений аргументов соответствующей функциональной зависимости, т.е.:
А = /(Ь1 а 1,..., Ьт ат), (1)
где:
а1 -1 - й параметр функции А,
Ь -1 -й коэффициент функции А.
Практика показывает, что возможны следующие основные виды функциональных зависимостей значений воспроизводимой ИО характеристики от значений его измеряемых при аттестации параметров:
- линейная зависимость воспроизводимой испытательным оборудованием характеристики А от значений его измеряемых при аттестации параметров,
- нелинейная зависимость воспроизводимой испытательным оборудованием характеристики А от значений его измеряемых при аттестации параметров.
При линейной зависимости воспроизводимой испытательным оборудованием характеристики А от значений его измеряемых при аттестации параметров она имеет следующий вид :
А = Ь 1а 1 + Ь2 • а2, + ...+ Ьт • ат , (2)
где Ь1, Ь2,..., Ьт - постоянные коэффициенты функции при параметрах а 1, а2,..., ат соответственно.
Результат измерения характеристики испытательного оборудования А определяется по формуле:
т
А = £ Ь • ~ ,
1=1
(3)
где?- результат измерения параметра а..
Среднее квадратическое отклонение ^Й) погрешности результата измерения характеристики А ИР определяется по формуле [2]:
(4) ^(А)=^1р? • л2) ,
£(?) где - среднее квадратическое отклонение результата
измерения ¡-го параметра испытательного оборудования а1 .
При нелинейной функциональной зависимости воспроизводимой испытательным оборудованием характеристики А от значений его измеряемых при аттестации параметров применяется метод ее линеаризации, согласно которому проводится разложение нелинейной функции в ряд Тейлора [3]
(5)
~ ~ т д/ /К...,ат) = /К...,ат) + X^Aa¡ + Я ,
¡=1 дai
где /а1,...,ат) - нелинейная функциональная зависимость измеряемой величины А от измеряемых параметров а., , д//да,, - первая производная от
функции / по параметру а{, вычисленная в точке Да. - ^ ^ ат отклонение результата измерения аргумента а., от его среднего арифметического, Я - остаточный член разложения функции.
1 т д2 /
Остаточным членом Я = — У —(Да. -Да ) пренебрегают, если
2 ¡,=1 да. да] ' 1
(6)
Я < 0,8^
У
.=1
к.да у
• я 2(~)
где ^ ) - среднее квадратическое отклонение случайных погрешностей результата измерения а1 -го параметра.
Отклонения Да. при этом должны быть взяты из полученных значений погрешностей и такими, чтобы они максимизировали выражение для остаточного члена Я.
3.4. Результат измерения А вычисляют по формуле
. (7) А = / (~1,..., ~т)
2
3.5. Среднее квадратическое отклонение случайной погрешности результата косвенного измерения Я (А) вычисляют по формуле
1. Малинский В.Д. и др. Испытания аппаратуры и средств измерений на воздействие внешних факторов. -М., Машиностроение. 1993. -573 с;
2. МИ 2083-90. ГСИ. Измерения косвенные. Определение результатов измерения и оценивание их погрешностей;
3. Кузнецов В.А., Ялунина Г.В. Основы метрологии. - М.: ИПК «Издательство стандартов», 1995. - 186 с
(8)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Моу1коу Л.К, ^паувпок NN.
^у1коу А.^
1203 Regional Center of Metrology of Armed Forces of Russia (Shchelkovo, Russia)
Ugnavenok N.N.
Main Scientific Metrological Center of Russian Ministry of Defense
(Mytishchi, Russia)
METHOD FOR EVALUATING ACCURACY CHARACTERISTICS OF TEST EQUIPMENT DURING ITS CERTIFICATION
Abstract: the paper presents a method for evaluating the accuracy characteristics of test equipment during its certification.
Keywords: certification, test equipment, method, methodology, measurements.
