Файл: Курсовая работа по курсу Метрология, стандартизация и сертификация.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 278
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Уфимский государственный нефтяной технический университет»Кафедра автоматизации технологических процессов и производствКурсовая работапо курсу«Метрология, стандартизация и сертификация»Вариант №3Зачетная книжка № ----83Выполнил: студ. гр. БАГи-17-01 Проверил: к. т. н., доцент Э.А. Шаловников Уфа 2019СОДЕРЖАНИЕ
Находим среднее арифметическое : = 0,100714Определим оценку среднего квадратического отклонения (с. к. о.):а) Оценка с. к. о. отдельного результата наблюдения (формула Бесселя): = = 0,00982. б) Оценка с. к. о. среднего арифметического : = = 0,00214. Б Критерии грубых погрешностейКритерий Грабса или n – критерий: = = 1,60038 при xi = 0,085.tГ = f (q; k) = f (5%; 20) = 2,779. (табл. 1.3)где q=1 - pД = 1- 0,95=0,05=5% - уровень значимости;k=n-1=21-1=20 – число степеней свободы.Получаем, что ti< tГ, значит, грубых погрешностей нет и расчет продолжается.Записываем результаты точечной оценкиВ Интервальная оценкаОценим доверительный интервал математического ожидания :Воспользуемся формулой Петерса: = ∙ 0,17029 = 0,01041,т.к. , то воспользуемся распределением Стьюдента: = 2,09∙0,00214= 0,0045.где tp = f(q; k)= f(5%; 20)= 2,09. (таблица 1.4)Оценим доверительный интервал с. к. о. (доверительную вероятность возьмем равной 0.9):
где = ∙ 0,00982= 0,013, где c2Н = f (k; qН) = f (20; 95%) = 10,851, т.е. = 3,294, т.к. qН = 1– pН = 1 - (1 – pД)/2 = 1 – (1-0,9)/2 = 0,95 = 95%. = ∙ 0,00982=0,008,где c2В = f (k; qВ) = f (20; 5%) = 31,410, т.е. = 5,604, т.к. qВ = 1– pВ = 1 - (1 + pД)/2 = 1 – (1+0,9)/2 = 0,05 = 5%.Записываем результаты измерения: , при pД = 0,95, при pД = 0,9.Итак, X = 0,1007 0,0045, при pД = 0,95,0,008≤ 0,010≤ 0,013, при pД = 0,9.Свойства математического ожидания и дисперсииПри измерении случайной величины θ с математическим ожиданием М(θ)и дисперсией D(θ) получен следующий ряд результатов:
Каждый результат уменьшается на одно и то же постоянное число a и умножается на один и тот же постоянный множитель b. Получается cлучайная величина и вычисляется по формуле: =(
Найдем математическое ожидание и дисперсию для изначального ряда исходя из определения этих величин:Посчитаем математическое ожидание и дисперсию для полученного ряда, исходя из определения этих величин:Исходя из первого и второго свойств математического ожидания и дисперсии, определяются M(θ) и D(θ) для исходного ряда:M(θ’)=M[(θ-a)·b]=b·[M(θ)-a];D(θ’)=D[(θ-a)·b]=b2·D(θ-a)=b2·D(θ); Значения математического ожидания и дисперсии, вычисленные по определению и по свойствам – совпадают. Таким образом, была доказана верность свойств математического ожидания и дисперсии.Таблица 1.1 – Результаты расчётов Х1
Таблица 1.2 – Описательная статистика X1
2 Обработка косвенных видов измеренийИсходные данные: Х10,111; 0,085; 0,091; 0,101; 0,109; 0,086; 0,102; 0,111; 0,098; 0,085; 0,105; 0,112;0,098; 0,113; 0,087; 0,109; 0,115; 0,099; 0,099; 0,094; 0,105.Х229,28; 28,88; 29,29; 29,23; 29,1; 28,95; 29,1; 29,2; 29,03; 29,07; 28,5;29,19; 29,2; 29,17; 29,12;29,15; 29,09; 29,04.Уравнение связи:Расчет первого аргумента Х1 уже был произведен.Произведем расчет второго аргумента X2.А Точечная оценка 2.1 Ранжированный исправленный ряд результатов X2, n=18.
-
Обработка результатов прямых равноточных видов измерений……… 3 -
Обработка косвенных видов измерений………………………………….7 -
Нормирование метрологических характеристик (МХ) средств измерений (СИ) классами точности……………………………………. 16 -
Методика расчёта статистических характеристик погрешностей СИ в эксплуатации. Определение класса точности…………………………...20 -
Методика построения функциональных схем автоматизации технологических процессов………………………………………………...23 -
Список использованных источников……………………………………25 -
Приложение……………………………………………………………….26
| 0,085 | 0,085 | 0,086 | 0,087 | 0,091 | 0,094 | 0,098 | 0,098 | 0,099 | 0,099 | 0,101 |
| 0,102 | 0,105 | 0,105 | 0,109 | 0,109 | 0,111 | 0,111 | 0,112 | 0,113 | 0,115 | |
Находим среднее арифметическое : = 0,100714Определим оценку среднего квадратического отклонения (с. к. о.):а) Оценка с. к. о. отдельного результата наблюдения (формула Бесселя): = = 0,00982. б) Оценка с. к. о. среднего арифметического : = = 0,00214. Б Критерии грубых погрешностейКритерий Грабса или n – критерий: = = 1,60038 при xi = 0,085.tГ = f (q; k) = f (5%; 20) = 2,779. (табл. 1.3)где q=1 - pД = 1- 0,95=0,05=5% - уровень значимости;k=n-1=21-1=20 – число степеней свободы.Получаем, что ti< tГ, значит, грубых погрешностей нет и расчет продолжается.Записываем результаты точечной оценкиВ Интервальная оценкаОценим доверительный интервал математического ожидания :Воспользуемся формулой Петерса: = ∙ 0,17029 = 0,01041,т.к. , то воспользуемся распределением Стьюдента: = 2,09∙0,00214= 0,0045.где tp = f(q; k)= f(5%; 20)= 2,09. (таблица 1.4)Оценим доверительный интервал с. к. о. (доверительную вероятность возьмем равной 0.9):
где = ∙ 0,00982= 0,013, где c2Н = f (k; qН) = f (20; 95%) = 10,851, т.е. = 3,294, т.к. qН = 1– pН = 1 - (1 – pД)/2 = 1 – (1-0,9)/2 = 0,95 = 95%. = ∙ 0,00982=0,008,где c2В = f (k; qВ) = f (20; 5%) = 31,410, т.е. = 5,604, т.к. qВ = 1– pВ = 1 - (1 + pД)/2 = 1 – (1+0,9)/2 = 0,05 = 5%.Записываем результаты измерения: , при pД = 0,95, при pД = 0,9.Итак, X = 0,1007 0,0045, при pД = 0,95,0,008≤ 0,010≤ 0,013, при pД = 0,9.Свойства математического ожидания и дисперсииПри измерении случайной величины θ с математическим ожиданием М(θ)и дисперсией D(θ) получен следующий ряд результатов:
| 0,085 | 0,085 | 0,086 | 0,087 | 0,091 | 0,094 | 0,098 | 0,098 | 0,099 | 0,099 | 0,101 |
| 0,102 | 0,105 | 0,105 | 0,109 | 0,109 | 0,111 | 0,111 | 0,112 | 0,113 | 0,115 | |
-a)·b
В качестве постоянного числа можно взять a = 0,100, а b = 1000 (для удобства расчета), тогда получим другой ряд результатов для
:
| -15 | -15 | -14 | -13 | -9 | -6 | -2 | -2 | -1 | -1 | 1 |
| 2 | 5 | 5 | 9 | 9 | 11 | 11 | 12 | 13 | 15 | |
| Исходные данные | Результаты расчёта | Комментарии |
| X1, n=21 | Точечная оценка | |
| 0,085 | 0,100714 | среднее арифметическое |
| 0,085 | 0,009819 | оценка с.к.о. (ф. Бесселя) |
| 0,086 | 0,002143 | оценка с.к.о. среднего арифметического |
| 0,087 | Критерий грубых погрешностей | |
| 0,091 | 0,115 | Xmax |
| 0,094 | 0,085 | Xmin |
| 0,098 | 1,454894 | t2 |
| 0,098 | 1,600383 | t1 |
| 0,099 | 2,779 | tr = f(q,n) = f(5%,18) - таблица 1.3 |
| 0,099 | т.к. tr ≥t2 и tr≥t1, то грубых погрешностей нет, расчет продолжаем | |
| 0,101 | Интервальная оценка МО | |
| 0,102 | 0,0081088435 | среднее абсолютных отклонений |
| 0,105 | 0,1702857143 | сумма абсолютных отклонений |
| 0,105 | 0,0104081951 | ф. Петерса |
| 0,109 | если ф. Бесселя = ф. Петерса, то закон распределения нормальный | |
| 0,109 | 1,9599639845 | t |
| 0,111 | 0,0192450385 | доверительный интервал |
| 0,111 | если ф. Бесселя ≠ ф. Петерса, то распределение Стьюдента | |
| 0,112 | 2,0859634473 | tp |
| 0,113 | 0,0044695906 | доверительный интервал |
| 0,115 | Интервальная оценка с.к.о. | |
| | 31,4104328442 | χ2в |
| | 10,8508113942 | χ2н |
| | 0,0072236749 | с.к.о. нижнее |
| | 0,0122903442 | с.к.о. верхнее |
| | Результаты расчёта | |
| | X=0,1007±0,0045 при Pд=0,95 | |
| | 0,008≤0,010≤0,013 при Рд=0,9 | |
Таблица 1.2 – Описательная статистика X1
| Среднее | 0,100714286 |
| Стандартная ошибка | 0,002142698 |
| Медиана | 0,101 |
| Мода | 0,085 |
| Стандартное отклонение | 0,009819078 |
| Дисперсия выборки | 9,64143E-05 |
| Эксцесс | -1,122458731 |
| Асимметричность | -0,298568002 |
| Интервал | 0,03 |
| Минимум | 0,085 |
| Максимум | 0,115 |
| Сумма | 2,115 |
| Счет | 21 |
| Наибольший(1) | 0,115 |
| Наименьший(1) | 0,085 |
| Уровень надежности(95,0%) | 0,004469591 |
| 28,5 | 28,88 | 28,95 | 29,03 | 29,04 | 29,07 | 29,09 | 29,1 | 29,1 |
| 29,12 | 29,15 | 29,17 | 29,19 | 29,2 | 29,2 | 29,23 | 29,28 | 29,29 |