Методы повышения метрологической надежности средств контроля теплофизических свойств материалов

• Автор: Шиндяпин, Дмитрий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 191 с.

Содержание
Введение
1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ И ПОВЫШЕНИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Общая характеристика проблемы метрологической надежности и

ее состояния

1.2 Краткий обзор и анализ известных путей решения задач оценки и повышения метрологической надежности средств измерений
1.2.1 Методы оценки и прогнозирования состояния метрологических характеристик средств измерений

1.2.2 Методы повышения метрологической надежности средств измерений

1.3 Постановка задачи оценки и повышения метрологической надежности средств НК ТФС материалов и выявление наиболее перспективных путей ее решения
Выводы
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ
СРЕДСТВ НК ТФС МАТЕРИАЛОВ
2.1 Метод повышения метрологического ресурса средств НК ТФС
материалов с учетом взаимного влияния элементной базы
2.1.1 Определение элементов, оказывающих максимальное воздействие на изменение во времени значений метрологической характеристики
2.1.2 Ранжирование выделенных элементов по направлению воздействия на изменение метрологической характеристики
2.1.3 Замена выделенных элементов в схеме блока

2,2 Метод повышения метрологической надежности средств НК ТФС материалов с учетом теплового взаимного влияния элементной базы
2.2.1 Общие положения
2.2.2 Подбор элементной базы аналоговых блоков средств НК ТФС материалов
2.2.2.1 Замена выделенных элементов с учетом функций старения их параметров
2.2.2.2 Замена выделенных элементов с учетом их температурных коэффициентов
2.2.3 Изменение теплового режима работы элементов
Выводы
3 ОБОБЩЕННАЯ МЕТОДИКА ОЦЕНКИ И ПОВЫШЕНИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СРЕДСТВ НК ТФС МАТЕРИАЛОВ С УЧЕТОМ ВЗАИМНОГО ВЛИЯНИЯ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ
3.1 Общие положения
3.2 Оценка и прогнозирование состояния метрологических характеристик блоков средств НК ТФС материалов
3.3 Повышение метрологической надежности средств НК ТФС материалов
Выводы
4 ПОВЫШЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ СРЕДСТВ НК ТФС МАТЕРИАЛОВ НА ЭТАПЕ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ
4.1 Повышение метрологической надежности средств, реализующих
контактные методы НК ТФС материалов
4.1.1 Оценка и повышение метрологического ресурса аналогоимпульсного преобразователя
4.1.2 Оценка и повышение метрологического ресурса преобразователя напряжение - частота
4.1.3 Оценка и повышение метрологического ресурса усилителя постоянного тока с автоматическим выбором нуля
4.2 Повышение метрологической надежности средств, реализующих бесконтактные методы НК ТФС материалов
4.3 Проверка гипотезы о нормальном распределении значений метрологической характеристики
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Компьютерная программа математического моделирования состояния метрологических характеристик
средств НК ТФС материалов
Приложение 2. Компьютерная программа уточненного расчета температур элементов, находящихся в блоке
Приложение 3. Результаты проверки гипотезы о нормальном распределении значений метрологической характеристики
Приложение 4. Значения отклонений аппроксимирующих выражений для метрологических характеристик аналоговых
блоков средств НК ТФС материалов
Приложение 5. Акты о внедрении
шении метрологической надежности. Повышение метрологической надежности достигается здесь заменой наиболее ненадежных с точки зрения метрологической надежности элементов блоков на элементы с более высокими показателями метрологической стабильности или на прецизионные элементы.
Однако, такая замена элементной базы может приводить к увеличению стоимости исследуемого СИ за счет применения в нем прецизионных элементов при повышении его метрологического ресурса.
Чернышовой Т.И. в [50] предложены два метода повышения метрологического ресурса СИ на этапе их проектирования. Первый метод основан на коррекции запаса по точности Z исследуемого СИ.
Запас по точности Z в зависимости от характера изменения метрологической характеристики S (убывания или возрастания), известного в результате проведенного прогнозирования, может быть вычислен по формулам
Z = Sldon-Ms{0},npn^>0, (1.17)
Z = S2d0n + (0)|, при —■ < 0, (1.18)
где Siàom S2d0n ~ верхний и нижний пределы допустимых значения исследуемой метрологической характеристики S; Ms (0) - математическое ожидание значений метрологической характеристики в нулевой момент времени.
При этом, зная характер изменения функции изменения во времени математического ожидания значений метрологической характеристики Ms{t) и функций ц/±а (1), характеризующих изменение во времени границ отклонения возможных значений метрологической характеристики S от ее математического ожидания, можно увеличить метрологический ресурс исследуемого СИ путем коррекции начального уровня его точности таким образом, чтобы