Относно отброяването на показанията на стрелковите инструменти
Стрелката на инструмента показва стойност между две деления на скалата, например между 21 и 22. Операторът има ли право да раздели това разстояние "на око" и да зададе стойност, да речем 21,3? Или трябва да се закръгли до най-близкото цяло число?
От въпросите на "Основен форум на метролозите"
По-рано ми се струваше (по-точно, просто бях сигурен в това), че въпросът, цитиран като епиграф към тази статия, няма смисъл, но, анализирайки множество източници, открих, че не всичко е толкова просто, т.к. В литературата има много противоречиви препоръки.
Ще започна с RMG 29-99 [1], в който отчитането на показанията на средство за измерване (SI) се разбира като "фиксиране на стойността на количество или число от показващото устройство на средството за измерване в даден момент от време."
В същия RMG 29-99 е даден пример: „стойността от 505,9 kWh, записана в даден момент на дисплея на битов електромер, е показание на неговите показания в този момент.“ Тук всичко е просто, защото. Отчитането на показанията се извършва с помощта на цифрово четящо устройство.
Как правилно да получите показания от скалата на измервателно устройство със стрелка (както и линийка, ардометър и подобни SI)?
Ето как например е разгледан този въпрос в един от учебниците [2]: „. при четене на показанията на стрелковите инструменти такива грешки могат да бъдат значителни поради неправилно отчитане на десети от делението на скалата, асиметрия, която възниква, когато ходът е поставен в средата между две рискове и др.
Например, грешките, които експериментаторът прави, когато оценява десети от скалното деление на инструмент, могат да достигнат 0,1 деления. Тези грешки се показват катоза различни десети от разделението различните експериментатори се характеризират с различна честота на оценките и всеки експериментатор запазва присъщото си разпределение за дълго време. По този начин един експериментатор, по-често, отколкото би трябвало, отнася показанията към линиите, образуващи краищата на разделението, и към стойността от 0,5 деления. Другият - до стойностите на 0,4 и 0,6 деления. Третият предпочита 0,2 и 0,8 деления и т.н. Като цяло, имайки предвид случаен експериментатор, разпределението на грешките при броенето на десети от деление може да се счита за равномерно с граници от ± 0,1 деления.
Така се оказва, че с цената на продължително обучение е възможно да се четат показания с разделителна способност 0,1 от делението на скалата на стрелката.
След това нека видим дали това има смисъл. Междувременно ще дам извадки от някои нормативни документи (разбира се, има и други), които установяват това изискване.
Така че в параграф 2.2 от MI 2145-91 [5], който регулира проверката на манометри и тензодатчици, е написано: „Отчитането на показанията трябва да се извършва на проверяваното устройство с абсолютна грешка, която не надвишава 0,1 от скалното деление. ". Защо се изисква да се четат показания с грешка от 0,04% с клас на точност 0,4?
Подобни изисквания са дадени в параграф 5.7.2.8 R 50.2.041-2004 [6], който регулира проверката на стъклени хидрометри: „Ако при отчитане наблюдаваната линия на менискуса (долния или горния му ръб) съвпада с един от ударите на скалата, тогава неговото отчитане съответства на стойността на този удар. В случай, че тази линия се намира между две черти, тогава видимата част от деленето се брои визуално в десети от най-малкото деление на скалата в сравнение със съседните и се изразява във фракции от единица за измерване на скалата за плътност.(концентрации)".
В същото време трябва да се помни, че проверяващият трябва да погледне хидрометъра, който се намира в термостат (т.е. в стъклен съд), плава в течност, която се смесва, а термостатът е в абсорбатор. Оказва се, че вярващият гледа скалата на хидрометъра през 4 стъкла - хидрометър, стъклен съд, екстрактор и лупа (или може би дори през петото стъкло - през очила!) - не е ли много ?! Освен това, като се има предвид, че течността е смесена (и дори с мехурчета), а хидрометърът се стреми да докосне стената на стъклен съд, как може верификатор при такива условия да фиксира стойността в десети от стойността на делението на скалата?
И защо толкова титанични усилия, ако границите на грешките на SI са съизмерими с цената на разделяне?! Освен това при калибриране на стрелкови инструменти е по-удобно да се използва методът, при който показалецът на калибрирания инструмент се комбинира с маркировката на скалата, която трябва да се провери (фиг. 1, а), а грешката се определя чрез изчисление като разликата между показанията на калибрирания инструмент и стандарта, чиято скала обикновено има по-голям брой деления (фиг. 1, б) [7] .
Спомнете си правилата за закръгляване [8] , едно от които гласи: „резултатът от измерването се закръгля до същия десетичен знак, който завършва закръглената стойност на абсолютната грешка“.
От това следва, че за недвусмислен отговор на въпроса, поставен от епиграфа на тази статия, е необходимо да се знаят и границите на грешката, регламентирани за SI, с помощта на които е получено четенето.
Така че, ако допустимата грешкавъзлизат на ±1 скално деление, тогава показанието трябва да се получи закръглено до единици на скалното деление. Ако границите на грешката са по-малки от стойността на делението на скалата, тогава показанието трябва да се получи със закръгляване „до същия десетичен знак, който завършва закръглената стойност на абсолютната грешка“, т.е. до части от скалното деление. Например, ако границите на грешката на измервателната линийка са 0,5 mm, тогава показанието трябва да се получи със закръгляване до 0,5 mm (фиг. 2).
За да отговорим на този въпрос, ще използваме така наречения „критерий за незначителна грешка“ [10], според който „група грешки се отхвърля, ако сумата им е по-малка от една трета от максималната грешка“. В съответствие с този критерий в последния пример може да се пренебрегне грешка при закръгляване от само ±0,1 от делението на скалата. Но такива случаи са изключително редки.
Резултатът от измерването се закръгля до същия десетичен знак, който завършва закръглената стойност на абсолютната грешка Новицки П.В., Зограф И.А. Оценка на грешките в резултатите от измерването
1. RMG 29-99 GSI. Метрология. Термини и дефиниции
2. Кострикин А.М. Теоретична метрология: учеб. Наръчник за студенти. 4.1. - Минск: BGUIR, 1999. - S. 36.
3. Климов Е.А. Въведение в психологията на труда: Учебник за университети - М .: Култура и спорт, UNITI, 1998. - 350 с.
4. Пински F.S. Изследване на субективни грешки при отчитане на скалите на прецизни стрелкови инструменти: Резюме на дисертацията. канд. дис. - М., 1970.
5. MI 2145-91 GSI. Манометри иобразцови тензодатчици с условни скали. Процедура за проверка
6. R 50.2.041-2004 GSI. Ареометри стъкло. Процедура за проверка
7. Кузнецов V.A., Исаев L.K., Шайко I.A. Метрология - М.: Стандартинформ, 2005. - С. 241-242.
8. Новицки П.В., Зограф И.А. Оценка на грешките в резултатите от измерванията, Л.: Енергоатомиздат, 1991. - С. 25-26.
9. Савчук В.П. Обработка на резултатите от измерванията. Физическа лаборатория. 41: Proc. надбавка за студенти. - Одеса: ОНПУ, 2002. - С. 8.
10. Орнацки П.П. Теоретични основи на информационно-измервателната техника. - К .: Вища школа, 1976. - С. 284-285.