измерений физических величин различными средствами измерений и определять их погрешность.
Опыт 1. Определение метрологических характеристик средств измерения
|
Ход работы |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Изучить |
классификацию |
|
средств |
измерений |
и |
их |
||
С |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
метрологические характеристики. Законспектировать основные |
||||||||
|
понятия. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Познаком ться с приборами для измерения содержания веществ |
||||||||
|
в растворах, освещенности помещений, уровня электромагнитного |
||||||||
Занести |
|
|
|
|
|
|
|||
|
облучен я. Проанал зировать паспорта на оборудование. |
|
|
||||||
3. |
Определ ть |
основные |
метрологические |
характеристики |
|||||
|
оборудован я. |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
метрологические характеристики средств измерения в |
||||||||
|
|
бА |
|
|
|
||||
|
табл цу 15. |
|
|
|
|
|
Таблица 15 |
||
|
|
Основные метрологические характеристики оборудования |
|
||||||
|
На менован е метрологических |
|
Величины метрологических |
|
|||||
|
|
характеристик |
|
|
характеристик |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Сделать вывод по ра оте. |
|
|
|
|
|
|
||
|
Опыт 2. Изучение методик обработки результатов измерений |
|
|||||||
|
Ход работы |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.Изучить и законспектировать основные понятия.
2.Измерить различными средствами измерений значения физических величин в соответствии с заданиями 1 или 2.
3.Рассчитать значение абсолютной, относительной погрешности и среднеквадратического отклонения измеренной величины от действительной для различных средств измерения.
4.Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 16.ДИ
|
Результаты измерений и вычислений |
Таблица 16 |
|||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Действительное |
Найденное |
|
Значение погрешностей |
||
значение |
значение |
Абсолютная |
|
Относительная |
Средне- |
(Х0) |
(Хn) |
погрешность |
|
погрешность (δ) |
квадратическое |
|
|
( Хn) |
|
|
отклонение (σ) |
|
|
|
|
|
|
5. Сделать вывод по работе.
51
Абсолютная погрешность ( Хn) - разность между показаниями средства измерения (Хn) и истинным (действительным) значением
измеряемой физической величины (Х0): |
Хn =Хn - Х0. |
|
|
|
|||||
Относительная погрешность (δ) - выраженное в % отношение |
|||||||||
абсолютной |
|
погрешности |
к |
действительному |
|
|
значению |
||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
величины,измеряемой или воспроизводимой данным средством |
|||||||||
измерения: |
|
|
|
100− ∆Хn |
|
|
|
|
|
числами( − ) + ( − |
) + …+ ( − |
) |
|
|
|||||
|
|
|
отклонением |
(σ) -квадратный корень из |
|||||
редн м квадратичным = |
Х0 |
|
. |
|
|
|
|||
среднего ар фмет ческого всех квадратов разностей между данными |
|||||||||
|
х средн м арифметическим (Х): |
|
|
|
|
||||
|
бА |
|
|
|
|||||
|
= |
|
|
|
|
|
|
, |
|
гдеХ = (Х1 + Х2 + …+ Хn)/n.
Задание 1. Определение погрешностей измеренийразмеров
физических объектов |
|
|
1. |
Нарисовать на листе белой бумаги квадрат размерами 10×4 см и |
|
вырезать. |
|
|
2. |
Измерить различными средствами измерений (линейками, |
|
штангенциркулем) его стороны. |
|
|
3. |
Рассчитать значение абсолютной, относительной погрешности и |
|
среднеквадратического отклоненияДизмеренной величины от |
||
действительной для различных средств измерений. |
||
4. |
Результаты измерений и вычислений занести в табл.16. |
|
5. |
Сделать вывод по работе. |
|
Задание 2. Определение погрешностей измерений кислотности |
||
растворов |
И |
|
1. |
Приготовить растворы с различным значением кислотности: |
|
1.1.Отмерить цилиндром 50 см3 дистиллированной воды в колбу емкостью 100 см3. Добавить в воду по каплям с постоянным перемешиванием 2 см3 концентрированной серной кислоты.
1.2. Отмерить цилиндром 50 см3 дистиллированной воды в колбу емкостью 100 см3. Добавить в воду 1 г NaOH и тщательно перемешать.
52
2. Измерить кислотность растворов с помощью прибора (истинное значение кислотности раствора) и с помощью лакмусовой бумаги.
3. Рассчитать значение абсолютной, относительной погрешности и среднеквадратического отклонения измеренной величины от действительной для различных методов измерения.
4. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 16. |
|||
С3 |
|
|
|
Задание 3. Определение погрешностей измерений плотности |
|||
растворов |
|
|
|
1. Пр готов ть растворы с различной концентрацией: |
|
||
1.1.Отмер ть ц линдром 50 см3 дистиллированной воды в колбу |
|||
Добавить |
навеску NaOH в количестве |
2,5 г (5% |
|
емкостью 100 см3. |
|
||
раствор) ( ст нная |
плотность раствора при 20ºС |
составляет |
|
1,051 кг/дм ).
1.2. Отмер ть ц линдром 50 см3 дистиллированной воды в колбу емкостью 100 см3. До авить навеску NaOH в количестве 10 г (20%
раствор) |
( ст нная плотность раствора при 20ºС составляет |
|
1,218 кг/дм3). |
||
2. |
Взвес ть кол у с раствором на аналитических весах и на |
|
основан |
найденного значения массы определить плотность раствора |
|
по формуле:ρ = m/V. |
||
3. |
Измеритьбплотность растворов с помощью ареометра (диапазон |
|
обнаружения составляет 0,7…1,84 г/дм3) . |
||
4. |
Рассчитать значение а солютной, относительной погрешности и |
|
для различных методов измерения плотности растворов.
А среднеквадратического отклоненияДизмеренной величины от истинной
5. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 16.
Вопросы для защиты лабораторной работы «Определение основных метрологических характеристик методики измерения и математическая обработка результатов измерения»
1.Какая характеристика метода определения называется чувствительностью? как она определяется?
2.Как вычисляется абсолютная случайная погрешность определения?
3.Что такое предел обнаружения? от каких факторов он зависит? как можно его понизить?
4.Как оценить воспроизводимость метода определения?
5.Что собой представляет доверительный интервал?И
53
1. ГОСТ 31956-2012 Вода. Методы определения содержания хрома (VI) и общего хрома. Дата введения 2014-01-01.
1. Экологический мониторинг и экологическая экспертиза [Текст] : учебное пособие / М. Г. Ясовеев [и др.] ; ред. М. Г. Ясовеев. - Минск : Новое знание ; М. :
ИНФРА-М, 2013. – 304 с.
С2. Дмитренко В. П. Экологический мониторинг техносферы [Текст] : учебное пособие / В. П. Дмитренко, Е. В. Сотникова, А. В. Черняев. - СПб. [и др.] : Лань, 2012. - 368 с.
и бА Д И
54