Методика расчета неопределенности измерения удельного сопротивления грунта по ГОСТ 9.602-2005

Учреждение образования  «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

 

Факультет___заочный_______________________________________

Кафедра_____ФХМСП______________________________________

Специальность___14________________________________________

Специализация___________ __________________________________

 

Курсовая  работа

по дисциплине_»Организация и технология испытаний»

 Тема «Методика расчета неопределенностей измерения удельного сопротивления грунта по ГОСТ 9.602-2005»

 

 

Исполнитель

Студент(ка)_V_курса_3__группа        10 ноября 2012        Глёза И.А.

                                                                 Подпись, дата                       инициалы и фамилия

 

Руководитель

     асспирант____________                                                      Колногоров К.П                                        Должность, учёная степень, учёное                                  Подпись, дата         инициалы и фамилия

Курсовой проект защищен  с оценкой_________

 

Руководитель___________________                             ___________________

                                        Подпись                                                               инициалы и фамилия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИНСК 2012 год

Реферат

 

Курсовая работа: страниц 28, табл.6, рис 2, источников 7,  приложение А

ВХОДНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ, КОЭФФИЦИЕНТЫ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ,

МЕТОДИКА, МОДЕЛЬ ИЗМЕРЕНИЯ,  НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ, ОБОРУДОВАНИЕ, РАСШИРЕННАЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ, СУММАРНАЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ, СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ.

 

Целью выполнения курсовой работы является разработка методики расчета неопределенности и расчет неопределенности для конкретных результатов.

Описана методика выполнения измерений, оценивание неопределенностей, а также порядок разработки методики неопределенности со всеми ее разделами.

В результате проведен расчет неопределенности измерений удельного сопротивления грунта  по разработанной методике.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение 4

1.Методика выполнения  измерений 6

2.Теоретические основы  расчета неопределенности 7

2.1.Понятие и классификация неопределенностей 7

2.2Оценивание неопределенностей 9

3.Разработка методики  расчета неопределенности измерений 16

4.Пример расчета неопределенности 21

Заключение 22

Список использованных источников 23

Приложение А 24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Понятие «неопределенности» в измерениях, как определяемой в  количественном отношении характеристики точности измерений, является относительно новым в истории измерений  в противоположности терминам «погрешность»  и «анализ погрешностей», которые уже давно используются в практике метрологии.

Не смотря на то, что  в некоторых странах неопределенность в измерениях начали оценивать сравнительно давно, отсутствие международного единства в этом вопросе привело к разработке семью международными организациями: Международное бюро мер и весов (МБМВ, BIPM), Международная электротехническая комиссия (МЭК, IFCC), Международная организация по стандартизации (ИСО, ISO), Международный союз по чистой и прикладной химии (ИЮПАК, IUPAC), Международный союз по чистой и прикладной физике (ИЮПАП, IUPAP), Международная организацию законодательной метрологии (МОЗМ, OIML) такого международного документа как «Руководство по выражению неопределенности в измерениях».

Целями данного руководства  являлись:

• обеспечение полной информации о том, как составлять отчеты о неопределенностях;
• предоставление основы для международного сличения результатов измерений.

Основными положениями  руководства являются:

• отказ от использования понятий «погрешность» и «истинное значение измеряемой величины» в пользу понятий «неопределенность» и «оцененное значение измеряемой величины»;
• переход от классификации погрешностей по природе из проявления на случайные и систематические к другому делению - по способу оценивания неопределенностей измерений (по типу А - методами математической статистики и по типу В - другими методами).

Целью данной курсовой работы является разработать методику расчета  неопределенности и рассчитать неопределенность результатов определения удельного электрического сопротивления грунта. В качестве неопределенности измерения оценивается стандартная неопределенность и расширенная неопределенность результатов измерений удельного сопротивления грунта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Методика выполнения измерений

 

 

1 Методика выполнения измерений

Настоящий документ устанавливает  методику расчета неопределенности измерений удельного сопротивления грунта по ГОСТ 9.602-2005 приложение А (п.А.1) []. Методика разработана по требованиям СТБ ИСО/МЭК 17025-2007[2] согласно Руководству по выражению неопределенности измерения [3].

 

 Определение удельного  электрического сопротивления грунта  в полевых условиях

 

1. Средства контроля и вспомогательные устройства

 

Полевые электроразведочные приборы, например  типа АС-72. Допускается  применять другие приборы. Электроды в виде стальных стержней длиной от 250 до 350 мм и диаметром от 15 до 20мм.

 

2. Проведение измерений

 

Удельное электрическое  сопротивление грунта измеряют непосредственно  на трассе подземного трубопровода без  отбора проб грунта по четырехэлектродной схеме.

Электроды размещают  на поверхности земли на одной  прямой линии, совпадающей с осью трассы для проектируемого сооружения, а для сооружения, уложенного в  землю, - на линии, проходящей перпендикулярно  или параллельно на расстоянии в пределах от 2 до 4 м от оси сооружения. Измерения выполняют с интервалом от 100 до 200 м в период, когда на глубине заложения сооружения отсутствуют промерзание грунта.

Глубина забивания электродов в грунт должна быть не более 1/20 расстояния между электродами.

 

3. Обработка результатов измерения

 

Удельное электрическое  сопротивление грунта ρ, Ом·м, вычисляют  по формуле 

ρ=2π·R_г,п·α

где R_г,п – электрическое сопротивление грунта, измеренное прибором, Ом;

α  - расстояние между электродами, равное глубине прокладки подземного сооружения, м.

 

1.4 Оформление  результатов измерения

 

Результаты измерений  и расчетов заносят в протокол по форме А.1 ГОСТ 9.602-2005

 

 

 

Протокол 

определения удельного  электрического сопротивления грунта

в трассовых условиях

Прибором типа ___________________, дата проверки __________________

Заводской номер__________________________________________________

Дата измерения ___________________________________________________

Погодные условия_________________________________________________

 

Таблица 1.1

Адрес пункта измерения	Номер пункта измерения по схеме	Расстояние между электродами  α, м	Измеренное электрическое сопротивление  грунта Rг,п , Ом	Удельное электрическое сопротивление  грунта ρ, Ом·м	Коррозионная агрессивность грунта
1	2	3	4	5	6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Теоретические  аспекты расчета неопределенности

 

2 Теоретические аспекты расчета неопределенности

2.1 Понятие  и классификация неопределенностей

Неопределенность –  параметр, связанный с результатом  измерения и характеризующий разброс значений, которые с достаточным основанием могут быть приписаны измеряемой величине. Этим параметром может быть, например, стандартное отклонение или ширина доверительного интервала. Неопределенность измерения включает множество составляющих. Некоторые из них могут быть оценены на основании статистического распределения результатов ряда наблюдений и охарактеризованы своими стандартными отклонениями. Другие составляющие, которые могут быть выражены в виде стандартных отклонений, оценивают на основании предполагаемых распределений вероятностей, основанных на опыте или иной информации. Руководство ИСО квалифицирует эти два случая как оценивание типа А и типа В соответственно.

На практике неопределенность результата измерения может возникать вследствие многих возможных источников, например:

- неполное определение  измеряемой величины;

- пробоотбор;

- эффект матрицы и  мешающие влияние;

- условия окружающей  среды;

- погрешности средств  измерений массы и объема;

- неопределенность значений эталонов;

- приближение и дополнение, являющиеся частью метода и  процедуры измерений;

- случайные колебания.

В качестве неопределенности измерения оценивают стандартную  неопределенность и расширенную  неопределенность.

Стандартная неопределенность - неопределенность результата измерений, выраженная как стандартное отклонение.

Расширенная неопределенность - величина, определяющая интервал вокруг результата измерений, в пределах которого, можно  ожидать, находится большая часть  распределения значений, которые с достаточным основанием могли бы быть приписаны измеряемой величине.

Неопределенность является количественной мерой того, насколько надежной оценкой  измеряемой величины является полученный результат. Неопределенность не означает сомнение в результате, а наоборот, неопределенность предполагает увеличение степени достоверности результата.

Неопределенность является мерой:

- наших знаний о физической  величине после измерений;

- качества измерений с точки  зрения точности;

- надежности результата измерения.

С целью способствования сотрудничеству между лабораториями и органами по аккредитации, взаимного признания результатов измерений и гармонизации национальных требований и процедур с международными в Республике Беларусь введен национальный стандарт СТБ ИСО/МЭК 17025 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий». Стандарт устанавливает, что оценка точности результата измерений должна сопровождаться расчетом неопределенности. С введением в действие указанного стандарта оценка неопределенности результата измерения стала актуальной практической задачей [4].

2.2 Оценивание  неопределенностей

Процесс оценки неопределенность может быть представлен в виде следующих этапов:

1. Описание измерения, составление его модели и выявление источников неопределенности.

Любой процесс измерения  можно представить в виде последовательности выполняемых операций. Поэтому для  описания измеряемой величины и выявления  источников неопределенности целесообразно  представить цепь преобразования измеряемой величины  в виде схемы, отображающей последовательность измерений.

В большинстве случаев измеряемая величина Y не является прямо измеряемой, а зависит от N других измеряемых величин X₁, X₂, …, X_N и выражается через функциональную зависимость

         

1, X₂, …, X_N),                                         (2.1)

где X₁, X₂, …, X_N – входные величины; Y – выходная величина.

Входные величины X₁, X₂, …, X_N, от которых зависит выходная величина Y, являются непосредственно измеряемыми величинами и сами могут зависеть от других величин, включая поправки и поправочные коэффициенты на систематические эффекты