Правила округления погрешности и записи результатов измерений

В соответствии с МИ 1317 погрешность измерений выражается числом с одной или двумя значащими цифрами.

Эмпирически были установлены следующие правила округления рассчитанного значения погрешности и полученного результата измерения.

1 Если первая значащая цифра числа, выражающего погрешность, равна 1 или 2, то это значение погрешности должно содержать две значащих цифры. При этом округление проводится всегда в большую сторону.

2 Если первая значащая цифра числа, выражающего погрешность, равна 3 и более, то значение погрешности должно содержать одну значащую цифру. При этом округление проводится по законам математики.

3 При записи результатов измерений числовое значение результата измерения должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и значение погрешности.

4 Округление производится лишь в окончательном ответе, все промежуточные вычисления производятся с одним, двумя лишними знаками.

2.5 Цель работы:

- освоение методов проведения однократных прямых и косвенных измерений;

- усвоение правил обработки, представления (записи) и интерпретации результатов проведенных измерений;

- приобретение практических навыков применения различных по точности средств измерений, а также анализа и сопоставления точности результатов косвенных измерений с точностью средств измерений, используемых при проведении прямых измерений;

- выявление возможных источников и причин методических погрешностей;

- закрепление теоретического материала по курсу «Метрология» изучаемой дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация».

2.6 Используемое оборудование:

- штангенциркуль (далее ШЦ);

- микрометр;

- линейка.

При записи используемых средств измерений указать их нормируемые метрологические характеристики, используя средства измерений и паспорта на них.

2.7 Программа работы:

2.7.1 Произвести однократные измерения диаметра и высоты цилиндра средствами измерений различной точности: штангенциркулем, микрометром и линейкой. Результаты измерений записать в таблицу 2.1.

В качестве цилиндра 1 выбрать цилиндр меньшей высоты.

Результаты прямых измерений диаметра и высоты цилиндров записать в таблицу с той точностью, с какой позволяет измерить средство измерений.

Таблица 2.1

Результаты измерений

Измеряемый параметр	Цилиндр 1	Цилиндр 2
микрометр	ШЦ	ШЦ	линейка
Диаметр , мм
Высота , мм
., мм
, мм3
мм3

2.7.2 Определить объём цилиндра, используя соотношение:

, мм³ (2.10)

где: =3,14… - числовой коэффициент;

– диаметр цилиндра, мм;

– высота цилиндра, мм.

2.7.3 Определить относительную погрешность измерений, выраженную в относительных единицах

(2.11)

Для определения относительной погрешности измерений необходимо формулу (2.11) преобразовать в удобную для расчета, используя формулу (2.9) (см. п. 2.2).

В полученной формуле , – погрешности средств измерений, используемых при измерениях.

При косвенных измерениях физических величин очень часто используются табличные данные или иррациональные константы. В силу этого используемое при расчетах значение константы, округленное до некоторого знака, является приближенным числом, вносящим свою долю в погрешность измерений. Эта доля погрешности определяется как погрешность записи (округления) константы (см. п. 2.3).

2.7.4 Определить погрешность вычисления объема по формуле:

, мм³ (2.12)

2.7.5 Округлить погрешности измерений и записать результат измерений объёмов цилиндров

мм³(2.13)

Для того, чтобы записать окончательный результат косвенных измерений, необходимо произвести округление погрешности измерений V в соответствии с МИ 1317 [4], согласовать числовые значения результата измерений и погрешности (см. п. 2.4).

2.7.6Изобразить на рисунках области, в которых находятся результаты измерений объемов, полученные разными средствами измерений для каждого из цилиндров.

2.7.7 Оформить отчет и сделать вывод.

В выводеоценить полученные результаты измерений, выявить возможные источники и причины методических погрешностей.

Контрольные вопросы

1 Назовите основные виды измерений.

2 По каким признакам классифицируются погрешности измерения.

3 Назовите и охарактеризуйте основные виды погрешностей измерений.

4 Как определить погрешность записи числа.

5 Как определить погрешность результата косвенного измерения.

2.9 Используемая литература

1 РМГ 29–99 Рекомендации по межгосударственной стандартизации. ГСИ. Метрология. Основные термины и определения.

2 Р 50.2.038–2004 Рекомендации по метрологии. ГСИ. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешностей и неопределенности результата измерений. М., Издательство стандартов, 2004.

3 Борисов Ю.И., Сигов А.С., Нефедов В.И. Метрология, стандартизация и сертификация. Учебник. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. – 336 с.

4 МИ 1317–86 Методические указания. ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы предоставления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.