Файл: Исследование источников погрешности стенда.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 85

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Асимметрия - это показатель, отражающий степень несимметричности кривой дифференциальной функции экспериментального распределения по сравнению с дифференциальной функцией нормального распределения.

Эксцесс - показатель, отображающий  вытянутость (возвышение) кривой дифференциальной функции экспериментального распределения по сравнению с дифференциальной функцией нормального распределения.
Значения асимметрии  (А) и эксцесса (Е) рассчитываются следующим образом:

  

В программе Excel есть встроенные статистические функции для расчета А (функция СКОС) и Е (функция ЭКСЦЕСС).

Выборочные А и Е – случайные величины. Их дисперсии равны
  

Если    и  , то распределение считают нормальным. Гипотезу нормальности бракуют, если   много больше  и   много больше .

1. Анализируем массив данных, полученных при настройке на 0

|A|=0,02785 |E|=0,61019

D(A)=0,057099 D(E)=0,215235

3√ D(A)= 0,385073 5√ D(E)= 0,735500

  1. Анализируем массив, полученный при настройке на середину цены деления

|A|=0,06878 |E|=0,57284

D(A)= 0,057099 D(E)= 0,215235

3√ D(A)= 0,385073 5√ D(E)= 0,735500
Условия нормальности распределения выполняются, следовательно массивы данных подчиняется закону нормального распределения.

      1. Построение гистограмм по данным опытов




Настройка на 0 отметку шкалы



Настройка на середину цены деления

Анализируя гистограммы и проведенные ранее расчеты, делаем вывод, что оба массива данных подчиняются нормальному закону распределения. Рассчитаем и сравним математическое ожидание и среднеквадратичное отклонение обоих массивов данных.

М1(Х)=0,001 М2(Х)= -0,0005

σ1(Х)=0,0008 σ2(Х)= 0,0022

3.2.5. Выбор метода поверки

Проанализировав проведенные опыты, делаем вывод, что лучше использовать первый метод проведения поверки (с настройкой на 0 отметку шкалы), так как в этом случае наблюдается наименьший разброс показаний (на порядок), чем в случае применения настройки на середину цены деления.

Выбор рабочего эталона.

Преобразователь линейных перемещений.

Рассмотрим преобразователь линейных перемещений модели ЛИР. По физическому принципу работы этот преобразователь относится к классу фотоэлектрических датчиков. Фотоэлектрические датчики используют фотоэлектрический эффект - явление испускания электронов веществом под действием света, открытым 1887 Г. Герцем.

Устройство и работа преобразователей линейных перемещений.

          1. П ринцип действия.


Принцип действия преобразователей линейных перемещений (ПЛП) основан на растровой модуляции. При относительном перемещении растровой шкалы 1 (рис. __) и индикаторной пластины 2, содержащей растровый анализатор (рис. __) происходит модуляция потока, создаваемого инфракрасными излучателями 3 платы осветителей 4. Модулируемый поток излучения регистрируется кремниевыми фотодиодами 5 платы фотоприемников 6.

Растровый анализатор индикаторной пластины (см. рис.__) имеет четыре поля считывания: А, Ā, В, В. Эти поля считывания реализуют два идентичных канала приема излучения А – Ā и В – В. В состав каждого канала входят два поля считывания, растры которых имеют пространственный фотодиод. Поля считывания канала А имеют пространственный сдвиг растров относительно растров полей считывания В, равный 1/4 шага растра.

П остроенные таким образом каналы считывания позволяют получить два ортогональных периодических сигнала |А и |В (рис. __). Наличие ортогонально сдвинутого сигнала позволяет определить перемещение в пределах шага растра, что делает возможным повысить разрешающую способность преобразователя линейных перемещений (ПЛП) в 4 раза по сравнению с шагом растра. Знак фазового сдвига между двумя ортогональными сигналами информирует о направлении перемещения.



Поля Д и Б референтных меток растровой шкалы 1 и индикаторной пластины 2 представляют собой непериодические (кодовые) шкалы, закон формирования которых задан из условия получения автокорреляционной функции кода с явно выраженным максимумом. При относительном перемещении шкалы и индикаторной пластины в зоне совмещения полей референтных меток происходит модуляция инфракрасного потока излучателя 7 и на выходе фотодиода 8 формируется сигнал референтной метки |Ri c явно выраженным максимумом. Поле диафрагмы Г (рис. __) вместе с излучателем 9 и фотодиодом 10 излучает в выработке опорного сигнала в канале референтной метки.



Сигналы, приведенные на рис. __, преобразуются нормирующим преобразователем в выходные сигналы преобразователя линейных перемещений (ПЛП).

          1. Конструкция преобразователей линейных перемещений.

Существуют следующие модели преобразователей линейных перемещений: ЛИР-14, ЛИР-15, ЛИР-17. Конструктивно они отличаются выходом кабеля штока и наличием (или отсутствием) его защиты. Общим для этих моделей преобразователей линейных перемещений является конструктивное решение основных узлов и их компоновка (рис. __).

Основные узлы ПЛП:

  1. шток 1 с запрессованным на нем ограничителем 2 перемещается в подшипнике качения, наружная обойма 3 которого запрессована в корпусе 4.

  2. растровая шкала 5 в оправе жестко связана через ограничитель штока.

  3. узел считывания в составе индикаторной пластины 6 платы осветителей 7 и платы фотоприемников 8, смонтированных в оправе 9, крепится к корпусу 4 через штифт 10, что позволяет создавать наклон индикаторной пластины относительно шкалы для обеспечения параллельности штрихов их растров.

Шток, ограничитель и шкала образуют подвижный модуль, способный совершать поступательные перемещения относительно индикаторной пластины в пределах хода штока. Параллельно перемещению штока в корпус установлена направляющая 11. Двумя винтами 12 выбирается зазор между ограничителем и направляющей, что исключает разворот подвижного модуля.

Со стойкой 15 жестко связан кронштейн 16 с закрепленным на нем нормирующим преобразователем 17. Через отверстия в кронштейне пропущены провода от плат узла считывания к нормирующему преобразователю.

Кабель 18 обесточивает питание преобразователя линейных перемещений (ПЛП) и его связь с устройством приема информации потребителя. В ПЛП моделей ЛИР-15, ЛИР-17 кабель вклеен в отверстие корпуса 4, к которому крепится кожух 19. В ПЛП модели ЛИР-14 положение кабеля фиксируется прижимом 20, что предохраняет распайку кабеля на плате нормирующего преобразователя. Выходящий из преобразователя линейных перемещений (ПЛП) конец кабеля проходит через ниппель 21, зафиксированного прижимом 22 на крышке 23 кожуха 24.








  1. Разработка элементов ПО.

  2. Описание элементов ПО.

Интерфейс программного обеспечения

Глава IV. Исследование метрологических характеристик стенда

  1. Выявление источников погрешности стенда

К погрешностям, возникающим в процессе поверки на автоматизированном стенде, относятся:

    1. Погрешность преобразователя линейных перемещений ЛИР-15

    2. Температурная погрешность

    3. Погрешности номинального значения концевых мер длины (при изменении угла наклона планки)

    4. Погрешность прямолинейности поворотной планки клинового компаратора

  1. Исследование источников погрешности стенда



  1. Оценка источников погрешности стенда

Глава V. Разработка методики автоматической поверки

Глава 6. Организационно-экономический раздел.

В данной работе рассчитываются затраты на разработку автоматизированного стенда контроля измерительных головок.

6.1 Организация разработки автоматизированного стенда

Для разработки стенда автоматизированной поверки необходимо учесть продолжительность работы каждого участника данного проекта:

Таблица 6.1. Продолжительность работ и событий




Шифр события

Содержание события

Шифр работы

Содержание работы

Трудоемкость работы, часов (tij)

Число исполнителей, чел.(p)

1

Принята заявка на автоматизацию процесса поверки измерительных головок, то есть создание стенда автоматической поверки на базе клинового компаратора

1-2

Разработка схемы модернизации прибора поверки (клинового компаратора)

40

1

1-9

Разработка спец. ПО


40

1

2

Разработаны схемы модернизации прибора поверки (клинового компаратора)

2-3

Проведение замеров прибора поверки

2

1

3

Проведены замеры прибора поверки

3-4

Разработка нового узла крепежа

16

1

4

Разработан новый узел крепежа

4-5

Изготовление узла крепежа

8

1

5

Изготовлен узел крепежа

5-6

Установка нового узла на прибор поверки

2

1

6

Узел крепежа установлен на прибор поверки

6-7

Установка ПЛП ЛИР-15 на стенд

1

1

7

ПЛП ЛИР-15 установлен на прибор поверки (с помощью спроектированного узла крепежа)

7-8

Сборка стенда автоматической поверки полностью (соединение преобразователя линейных перемещений ЛИР-15 с блоком индикации УЦИ-20, и с ПЭВМ)

1

1

8

Стенд автоматической поверки собран

8-11

Проведение пробной поверки измерительной

1

1

9

ПО разработано

9-10

Разработка формы для расчета погрешностей

24

1

10

Форма для расчета погрешностей разработана

10-11

Фиктивная работа

0

0

11

Пробная поверка проведена

11-12

Оценивание результатов поверки

2

1

12

Результаты поверки оценены

12-13

Внесение поправок в конструкцию стенда или форму расчета погрешностей

5

1

13

Поправки введены

13-14

Разработка технической документации

40

1

14

Документация разработана

14-15

Сдача проекта

2

1

15

Проект сдан

-

-

-

-


По данным из таблицы строим сетевой график работ и событий:





Таблица 6.2. Расчет параметров сетевого графика

События

Работы

Резервы

шифр

Tр

Тп

шифр

tij

tрн

tро

tпн

tпо

кол-во исполни-телей

(p)

Rj

Rпij

ij

1

0

0

1-2

40

0

40

0

40

1

0

0

0

1-9

40

0

40

7

47

1

0

7

0

2

40

40

2-3

2

40

42

40

42

1

0

0

0

3

42

42

3-4

16

42

58

42

58

1

0

0

0

4

58

58

4-5

8

58

66

58

66

1

0

0

0

5

66

66

5-6

2

66

68

66

68

1

0

0

0

6

68

68

6-7

1

68

69

68

69

1

0

0

0

7

69

69

7-8

1

69

70

69

70

1

0

0

0

8

70

70

8-11

1

70

71

70

71

1

0

0

0

9

40

47

9-10

24

40

64

47

71

1

7

7

0

10

64

71

10-11

0

64

64

71

71

1

7

7

7

11

71

71

11-12

2

71

73

71

73

1

0

0

0

12

73

73

12-13

5

73

78

73

78

1

0

0

0

13

78

78

13-14

40

78

118

78

118

1

0

0

0

14

118

118

14-15

2

118

120

118

120

1

0

0

0

15

120

120

-

-

-

-

-

-

1

0

-

-