Məmmədov N. R.,Aslanov Z. Y.,Seydəliyev İ. M.,Hacızalov M. N.,Dadaşova K. S
Yüklə 7,93 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Metroloji etibarlılı ğın xarakteristikaları.
- Metroloji xarakteristikaların t əqdim edilm əsi.
- 3.3.Ölçm ə vasit əl ərinin metroloji xarakteristikalarının normala şdırılması Ümumi müdd əalar.
|
Xarici amillərin ölçmə vasitəsinə təsirini təyin edən xarakteristikalar. Ölçmə vasitələrinə, giriş təsirindən başqa, bir çox digər amillər təsir göstərə bilər i ξ : temperatur, nəmlik, maqnit sahələri və s. (şək.3.5). Bu halda çıxış siqnalı bu amillərin mürəkkəb funksiyasıdır ) ...
,..., . ( 1 N i x F y ξ ξ ξ = . Qeyri-asılı amillər üçün bu funksiyadan tam diferensial götürüb aşağıdakı ifadəni almaq olar:
( )
N N i i d dF d dF d dF x dx dF y ξ ξ ξ ξ ξ ξ ∆ ⋅ + + ∆ ⋅ + ∆ ⋅ + ∆ ⋅ = ∆ ) ( ... ) ( ... ) ( 1 1 , (3.1) burada yazını sadələşdirmək üçün ) ,...,
,..., , ( 1 N i x F ξ ξ ξ
funksiyası ) (⋅
kimi təqdim olunub.
x ξ 1
ξ i
ξ N
y
ÖV … …
Şə k.3.5.Ölçmə vasitəsinə təsiredici amillərin təsiri
İ
dəyişməsinin ölçülən kəmiyyətin dəyişməsindən asılılığını təyin edir, yəni ÖV-nin əsas iş prinsipini əks etdirir. Hər növbəti toplanan konkret təsiredici amildən
ξ asılı olaraq çıxış siqnalının dəyişməsinə öz “töhvəsini” təyin edir. 87
Kəmiyyətcə hər “töhvə”
konkret amilə
ξ görə
i i i d dF y ξ ξ ξ ∆ ⋅ = ∆ ) ( ) ( təsir funksiyası ilə təyin edilir; i ξ ∆ amilinin dəyişməsi ÖV-nin normal iş şəraitinə uyğun təyin olunmuş nominal qiymətə inom ξ görə təyin edilir: inom i i ξ ξ ξ − = ∆ , burada i ξ -amilin cari qiymətidir. Təsir funksiyasını tez-tez başqa şəkildə təqdim edirlər. Təsir funksiyasını aşağıdakı şəkilə çevirək: , 100
) ( 100 ) (
i N i i Y d dF Y y ξ ξ ξ ⋅ = ∆ ∆ burada Y N - ÖV-nin çıxış ş kalasının normalaşdırıcı qiymətidir. Sağ tərəfi ) (
ξ ψ
işarə edək və onu təsir funksiyası adlandıraq. Qeyd edək ki, ) ( 100 ) ( i N i y y ξ γ ξ = ∆ -bu i ξ amilinin təsirindən əlavə gətirilmiş xətadır. Onda i i i ξ ξ ξ ψ ∆ ∆ = / ) ( ) ( , burada surətdə gətirilmiş əlavə xəta, %, məxrəcdə isə təsiredici amilin dəyişmə diapazonu göstərilmişdir. Məsələn, temperaturun T hər hansı vasitəyə təsirini qiymətləndirən zaman təsir funksiyasını C T 0 10 / % 1 ) ( = ψ şə klində təsəvvür etmək olar. Bu, o deməkdir ki, temperaturun 10 0 C dəyişməsi zamanı ə lavə gətirilmiş xəta 1% təşkil edəcəkdir. Ölçmə vasitəsinin ölçülən kəmiyyətə təsirini təyin edən xarakteristikalar. Ölçmə prosesində bu və ya digər formada ölçmə vasitəsinin ölçülən kəmiyyətlə qarşılıqlı ə laqəsi baş verir. Bu qarşılıqlı əlaqə ölçülən kəmiyyətin qiymətinin dəyişməsinə və bununla da ölçmələrin xətasının çoxalmasına gətirə bilər. Belə ki, voltmetrin dövrənin hər hansı gərginlik ölçən hissəsinə paralel birləşdirilməsi bu hissənin müqavimətini dəyişir və bununla da ölçmənin nəticəsini dəyişdirir. Ampermetrin birləşdirilməsi həmişə dövrənin cərəyan ölçülən hissəsində müqavimətin artmasına gətirib çıxarır. Elektrik ölçmələri üçün ən tipik aşağıdakı
88
xarakteristikalardır: giriş müqaviməti R g və giriş tutumu C g ,
Ə n çox istifadə olunan elektrik ölçmə vasitələrinin giriş dövrəsinin ekvivalent sxemi şəkil 3.6-da göstərilmişdir. Burada R
g -ÖV-nin giriş dövrəsinin giriş sıxaclarına nəzərən ekvivalent müqaviməti, C g
isə-giriş dövrələrinin quraşdırılmasının paylanmış tutumlarla və giriş sıxaclarının (kabellərin) konstruksiyası ilə təyin olunan giriş dövrəsinin ekvivalent tutumudur. Giriş tutumu yüksək tezliklərdə ş untlayıcı təsir göstərir ki, bu da ölçmələrin dəqiqliyinin azalmasına gətirib çıxarır. Aydındır ki, bu tutum minimal olmalıdır.
R
C g
X g
Şə k. 3.6.Ölçmə vasitələrinin giriş dövrələrinin ekvivalent sxemi
Elektrik dövrəsinin passiv elementlərinin parametrlərinin ölçülməsi, məsələn rezistorların müqavimətlərinin, istənilən üsulda ölçülməsi ona gətirir ki, bu elementdən cərəyan keçir. Bu cərəyan rezistoru qızdıra bilər və bununla da onun müqavimətini dəyişə bilər. Bu cərəyanın dəyişməsi çox böyük ola bilər, xüsusilə ikiqat körpü ilə kiçik müqavimətləri ölçən zaman bu cərəyan 5 A-ə bərabər olur. Elektron voltmetrləri ilə böyük müqavimətlərin ölçülməsi zamanı böyük gərginlik verilə bilər (yüzlərlə volta qədər). Bu gərginlik rezistora ciddi təsir göstərə bilər, hətta sıradan çıxara bilər. Metroloji etibarlılığın xarakteristikaları. Vaxt keçdikcə və təsiredici amillərin təsiri altında ölçmə vasitələrinin metroloji xarakteristikaları dəyişir. Bu
89
dəyişiklik ona gətirib çıxara bilər ki, ölçmə vasitəsi özünün texniki tələblərinə uyğun olmayacaqdır. Ona görə ÖV-nin hər tipi üçün vaxt intervalı-yoxlamalararası interval təyin edilmişdir. Burada ÖV-si müəyyən sayda reqlament işlərindən keçməlidir: ə vvəlcə hazırkı metroloji xarakteristikaların texniki tələblərə uyğunluğa yoxlama işindən, həmçinin düzəltmə və təmir işlərindən keçməlidir. Metroloji xarakteristikaların təqdim edilməsi. Metroloji xarakteristikalar ölçmə vasitələrinin normativ- texniki sənədlərində (pasportlarda, təsvirlərdə və s.) göstərilir. Bu xarakteristikaların məcmuu ölçmələrin nəticələrini və xətalarını qiymətləndirmək üçün kifayət qədər olmalıdır. Bir çox ölçü cihazlarında ən vacib xarakteristikaların bir hissəsi cihazın qabaq panelində göstərilmişdir, məsələn ölçmə həddləri, dəqiqlik sinfi şəklində xətalar, giriş müqavimətləri və s.
xassələri (cihazların tipləri, onların ayrı-ayrı nüsxələri və s.) metroloji xarakteristikaların zəruri məcmuu ilə təqdim olunmalıdır. Bu xarakteristikalar onların parametrlərinin ə dədi qiymətləri ilə göstərilməlidir. Bu cür təqdimolunma ÖV-nin metroloji xarakteristikalarının normalaşdırılması yolu ilə realizə olunur. Normalaşdırma - metroloji xarakteristikaların nominal qiymətlərinin və onların meyillənmələrinin buraxılabilən həddlərinin müəyyən edilməsidir. Nominal metroloji xarakteristikaların müəyyən edilməsi real
xarakteristikanın istənilən modelinin reallaşdırılması və xarakteristikaların orta qiymətə gətirilməsi ilə bağlıdır. Belə ki, nominal statik çevirmə
90
xarakteristikasının ) (x f y = konkret parametrlərlə xətti funksiya şəklində verilməsi ideal realdır. Bu zaman real xarakteristika digər parametrlərə malik ola bilər və ya hətta qeyri-xətti ola bilər. Burada ən vacib məsələ odur ki, real xarakteristikaların nominal xarakteristikalardan meyilliyinin buraxılabilən sərhədləri müəyyən edilsin, yəni xarakteristikanın bu cür nominal təqdim olunmasının xətaları müəyyən edilsin. Bundan başqa, ÖV-nin tipi üçün metroloji xarakteristikaların normalaşdırılması zamanı vahid nominal xarakteristika müəyyən edilir. Bu zaman aydındır ki, ÖV- nin verilmiş tipinin ayrı-ayrı nüsxələrinin individual real xarakteristikalarının səpələnməsi ilə bağlı xətanın elementi meydana çıxır. Bu səpələnmə meyillənmələrin buraxılabilən sərhəddi hüdudlarında olmalıdır. Normal şə
nominal xarakteristikaların meyillənmələrinin buraxılabilən sərhədləri normalaşdırma zamanı ortaya çıxan xətanın bütün elementlərini özündə birləşdirməlidir. Məsələn, ölçmə gücləndiricisisnin nominal çevirmə əmsalı k nom =500 və bu əmsalın buraxılabilən nisbi xətası %
) ( = inom k δ onu göstərir ki, nominaldan meyillənmə səbəblərindən asılı olmayaraq normal istismar şə raitində verilmiş tip gücləndiricinin hər hansı konkret nüsxəsi üçün
10 500
100 / ) ( ± = ± =
nom nom k k k k δ hüdudlarında olmalıdır. İş çi şəraiti üçün ÖV-nə xarici amillərin təsir funksiyaları və onların meyllənmələrinin buraxılabilən sərhədləri normalaşdırılır. Bu cür yanaşma ölçmə vasitələrinin dinamiki xarakteristikaları üçün təyin edilib, yəni nominal tam və ya ayrı-ayrı dinamiki xarakteristikalar və onların dəyişməsinin buraxılabilən sərhədləri təyin edilir. Ümumi halda normalaşdırma proseduru aşağıdakıları özündə birləşdirir:
91
• ölçmə vasitələrinin tipi üçün (və ya ayrıca vasitə üçün) metroloji xarakteristikalar kompleksinin seçilməsi; • metroloji xarakteristikaların qiymətləndirilməsi üsullarının təyin edilməsi; • metroloji xarakteristikaların təqdimolunma üsulunun seçilməsi. Bu cür prosedur ölçmə vasitələrinin layihəçiləri və istehsalçıları üçün, həmçinin bu vasitələrin metroloji xarakteristikalarını yoxlama xidmətləri üçündür. Metroloji xarakteristikalar kompleksinin seçilməsi elə xarakteristikalar cəminin təyini məsələsinə tabedir ki, bu xarakteristikaların məcmuu verilmiş tip ölçmə vasitələri ilə aparılan ölçmələrin nəticələrini və xətalarını təyin etməyə imkan verir. Metroloji xarakteristikaların qiymətləndirilməsi üsulları ÖV-nin müvafiq dövlət standartlarnda və ya bu vasitələrin dövlət metroloji xidməti tərəfindən təsdiq olunmuş rəhbəredici texniki materiallarında şə rh
olunmuşdur. ÖV-nin metroloji xarakteristikaları üzrə məlumatları müvafiq normativ-texniki sənədlərdə (təlimatlarda, pasportlarda və digər sənədlərdə), onların bir hissəsini isə ölçmə vasitəsinin özünün üzərində göstərirlər. Nominal xarakteristikaları və meyillənmələrin buraxılabilən həddlərini ədəd, düstur, cədvəl, qrafik şəklində göstərirlər. Ölçmə vasitələrinin istifadəçisi üçün göstərilən nominal
metroloji xarakteristikalar və onların
meyllənmələrinin buraxılabilən həddləri ölçmələrin nəticələrinin və aləti xətalarının qiymətləndirilməsi zamanı ə sasdır. Burada real xarakteristikaların nominaldan buraxılabilən meyillənməsinin həddləri ölçmə vasitəsinin normal şərait üçün əsas xətaları şəklində göstərilmişdir. Normalaşdırılmış təsir funksiyaları tez-tez təsiredici amillərin ölçülməsi ilə bağlı əlavə xətalar şəklində verilir. 92
vasitələrinin xətalarının normalaş- dırılması. Ölçmə vasitələrinin normalaşdırılmasına iki əsas yanaşma üsulu mövcuddur. Bu üsullar normalaşdırma məsələlərinə ziddiyyətli tələblərlə və ölçü texnikasının inkişaf tendensiyası ilə bağlıdır. Normalaşdırmanın birinci üsulu ondan ibarətdir ki, burada ÖV-nin buraxılabilən xətasının həddləri p x ∆ və çıxış siqnalının (göstəricinin) buraxılabilən variasiyasının həddi H p müəyyən edilir. Normalaşdırmanın bu üsulunu o vaxt tətbiq edirlər ki, xətanın təsadüfi tərkib hissəsi çox azdır.
Ümumi halda nəticələrin işlənməsi aşağıdakı ardıcıllıqla aparılır. Əvvəlcə şkalanın yoxlanılan hər j nöqtəsində ÖV-nin göstərişinin
∆′ artması və j x ∆ ′′
azalması zamanı mütləq xətalar təyin edilir: , 1
ij j x x x ′ − ′ = ′ ∆
ij j x x x ′′ − ′′ = ′′ ∆ 1 , burada oj ij oj ij x x x x ′′ ′′ ′ ′ , , , 1 1 -göstərişin artması və azalması zamanı yoxlanılan və nümunəvi cihazların göstərişləridir. Sonra verilmiş vasitə üçün xətanın hədd qiyməti kimi bütün mütləq xətaların modelləri içərisindən ə n böyüyü tapılır { } j m p x x ∆ = ∆ 2 max , burada m-yoxlanılan nöqtələrin sayıdır. Hər nöqtədə göstərişin variasiyası j j j x x H ′′ ∆ − ′ ∆ = təyin edilir və verilmiş ÖV üçün variasiyanın hədd qiyməti { }
j m p H H max
= tapılır. Hədd xətalarının qiymətləndirilməsinin bu üsulu konkret ölçmə vasitəsinə aiddir. ÖV-nin tipi üçün hədd xətalarının təyin edilməsi verilmiş tip ÖV çoxluğunda mümkündür. Bu halda ölçmə vasitələrinin tipi üçün hədd xətaları kimi bu xətalar çoxluğundan maksimal qiymətə malik olanlarını tapırlar. Normalaşdırmanın bu cür üsulu ÖV-nin ölçmə diapazonu üzrə bütün mümkün olan xətalar üçün “yuxarıdan 93
qiymətləndirmə” verir. O, tətbiqolunmada kifayət qədər sadədir və ölçmə vasitələri xətalarının normalaşdırılması təcrübəsində geniş yayılmışdır. Eyni zamanda bu üsul bir çox ölçmə məsələləri üçün metroloji təhlilin kifayət qədər konkret aparılmasına imkan vermir. Xüsusilə, bu cür məsələ xətaların cəmləşdirilməsi məsələsidir. Bu, nisbətən mürəkkəb ölçmə vasitələrinin (bir neçə ölçmə vasitələrindən komplektləşdirilmiş) xətalarını qiymətləndirən zaman ortaya çıxan məsələdir. Bu halda əgər ayrı-ayrı ÖV-nin normalaşdırılması maksimum buraxılabilən xətalar üzrə aparılmışdırsa, onda yeganə düzgün riyazi cəmləmə üsulu ayrı-ayrı ölçmə vasitələrinin xətalarının cəbri toplanması olacaqdır. Inamla təsdiqləmək olar ki, bu cür xətanın təşkiledici ölçmə vasitəsində meydana çıxma ehtimalı sıfra yaxın olacaq, çünki həmin ehtimalla ayrı-ayrı ölçmə vasitələrinin maksimal xətaları siqnalın dəyişmə diapazonunun eyni nöqtəsində üst-üstə düşür. Zəruri halda xətanın daha sadə strukturunu nəzərə almaq zəruri normalaşdırmanın digər üsuluna gətirib çıxardı. Bu cür zərurət ölçmə vasitələrinin kifayət qədər böyük təsadüfi tərkib hissəsi olduqda özünü büruzə verir. İ kinci üsul ondan ibarətdir ki, xətanı onun sistematik və təsadüfi tərkib hissələri ilə təqdim edirlər. Onda xətanın xarakteristikalarını qiymətləndirmək üçün
ÖV-nin ş kalasının hər nöqtəsində çoxdəfəli ölçmələr aparmaq lazımdır. Ölçmələrin sayı n hər nöqtədə normativ-texniki sənəddə verilən müvafiq tövsiyələrə uyğun təyin edilir və elə olmalıdır ki, təsadüfi kəmiyyətin ədədi parametrlərinin qiymətləndirilməsinin statistik xətaları buraxılabilən dərəcədə kiçik olsun. Belə halda xətaya təsadüfi kəmiyyət kimi baxılır. Bu zaman ÖV-nin buraxılabilən sistematik xətasının sp x ∆ həddi və ÖV-nin təsadüfi xətasının 94
buraxılabilən orta kvadratik meyillənməsinin ∆ o p σ həddi müəyyən edilir. Göstərilən xarakteristikaları təyin etmək üçün ÖV- nin yoxlanılması aparılır. ÖV-nin variasiyasının kiçik olduğu hala baxaq. Yoxlanılan ÖV-nin şkalasının hər nöqtəsində n sayda ölçmə aparılır. Yoxlamanın nəticələrinə görə yoxlanılan ÖV-nin şkalasının hər nöqtəsində xətaların n realizə etməsi təyin edilir: ,
− = ∆ j=1, 2, ..., n, burada x
-yoxlanılan cihazın şkalasının j nöqtəsində göstərişi; x
-nümunəvi cihazın şkalasının j nöqtəsində i ölçülməsi zamanı (n çoxluğundan) göstərişidir.
Ş kalanın j nöqtəsində xətanın sistematik tərkib hissəsi
∑ = ∆ = ∆
i sj ji n x 1 1 ,
Ölçmə vasitəsinin xətasının sistematik tərkib hissəsinin həddi isə { } sj m sp x x ∆ = ∆ max
, burada m-ÖV-nin şkalasının yoxlanılan nöqtələrinin sayıdır. Ş kalanın j nöqtəsində xətanın təsadüfi tərkib hissəsinin orta kvadratik meyillənməsi ( ) ∑ = ∆ − ∆ − = ∆ n i sj ji j x x n x 1 2 1 1 o σ , ölçmə vasitəsinin xətasının təsadüfi tərkib hissəsinin orta kvadratik meyillənməsinin həddi [ ]
{ }
x j m p ∆ = ∆ σ σ max
o .
Alınmış qiymətlər ÖV-nin konkret nüsxəsinə aiddir. ÖV-nin tipi üçün xətaların qiymətləndirilməsi bu tip vasitələr çoxluğuna görə təyin edilir.
95
ÖV-nin tipi üçün xətanın mümkün olan qiymətləndirilməsi aşağıdakılar ola bilər: • ÖV tipinin xətasının sistematik tərkib hissəsinin həddi ayrı-ayrı ölçmə vasitələrinin xətalarının tərkib hissələrinin həddlərindən maksimumu kimi təyin edilir (bu tip vasitənin l çoxluğundan): [ ] { }
l sp x x ∆ = ∆ max
(k=1,2,...,l), burada k-indeks kimi göstərir ki, xətanın sistematik tərkib hissəsinin həddi hər hansı k-cı nüsxəyə mənsubdur; • ölçmə vasitələrinin tipinin xətasının təsadüfi tərkib hissəsinin orta kvadratik meyillənməsinin həddi: ∆ = ∆ o o
x pk l p σ σ max . Ölçmə vasitələrinin tipinin xətasının tərkib hissələrinin qiymətləndirilməsində digər yanaşmalar da mümkündür. Belə ki, sistematik xətaya ölçmə vasitələrinin tipinin çoxluğunda təsadüfi xəta kimi baxmaq olar. Bu halda ölçmə vasitələri tipinin xətasının sistematik tərkib hissəsinin riyazi gözləməsi və orta kvadratik meyllənməsi təyin edilir. Xətanın təsadüfi tərkib hissəsinin təsadüfi proses kimi baxılması zamanı bu xətaların korrelyasiya funksiyaları və ya gücün spektral sıxlığı təyin edilir. Ölçmə vasitələrinin tiplərinin (və ya ayrı-ayrı nüsxələrinin) normativ-texniki sənədlərində ölçmə
vasitələrinin xətalarının buraxılabilən həddlərini göstərirlər. Bu zaman ÖV-nin təsir prinsipindən və onların tətbiqinin münasibliyindən asılı olaraq bu həddlərin göstərilməsinin müxtəlif formaları tətbiq olunur. Yüklə 7,93 Mb. Dostları ilə paylaş:
|