6. КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ
6.1. Загальні вказівки
Контрольні роботи виконуються в учнівському зошиті з обов’язковим дотриманням вимог ЄСКД до оформлення розрахункових і текстових записок, виконання схем електричних кіл, позначення фізичних величин, їх одиниць і електровимірювальних приладів. При недотриманні вимог ЄСКД і неакуратному оформленні роботу повертають. Контрольні роботи необхідно оформляти відповідно до державних стандартів.
Варіанти даних вибирають за двома останніми цифрами шифра залікової книжки ( передостання цифра – перша, остання – друга) або порядок вибору вказується в умові задачі. Кількість задач в контрольних роботах і варіанти даних можуть встановлюватися в залежності від спеціальності і повідомлятися студентам додатково.
6.2. Задачі контрольних робіт
Задача №1. В колі протікає постійний електричний струм Івим, для вимірювання якого можуть бути використані прилади з верхньою межею( границею ) вимірювання Іг1; Іг2; Іг3; Іг4 . Клас точності всіх приладів . Визначити яким приладом доцільно користуватись для отримання найбільш точного результату. Відповідь аргументувати.
Таблиця 1
Параметр

Остання цифра шифру


1
2
3
4
5
6
7
8
9
0

Івим ,A
0.22
0.08
0.65
0.85
0.45
0.18
0.95
7.7
6.25
300


1.0
1.5
2.0
0.5
0.2
0.1
1.0
1.5
2.0
1.75

Іг1,A
0.05
0.1
1.0
1.0
0.05
0.25
1.0
10
7.5
2.5

Іг2,A
0.1
0.2
5.0
2.5
0.2
0.75
2.5
15
10.0
3.0

Іг3,A
0.5
0.5
7.5
5.0
0.75
1.00
7.5
25
30.0
7.5

Іг4,A
1.0
2.0
10.0
15.0
1.5
1.50
20.0
30
50.0
20.0


Параметр

Передостання цифра шифру


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10



Приклад розрахунку.
Визначити абсолютні похибки вимірювання використаних приладів
;;;;
Обрахувати відносні похибки вимірювання для з амперметрів:



Виходячи з аналізу отриманих значень відносних похибок, можна зробити висновок, що доцільно користуватись тим приладом, котрий забезпечує най вищу точність вимірювання.
Задача №2. Для вимірювання витрати енергії протягом часу tвим були виміряні напруга постійного струму живлення електромережі U=218 В вольтметром на номінальну граничну напругу Uгр=250 В класу точності ?U і струм Iвим амперметром на граничне значення струму Iгр класу точності ?I . Визначити кількість енергії, яка витрачається в пічці протягом часу обліку tвим і найбільш можливу абсолютну і відносну похибки при її вимірюванні, якщо час вимірюється секундоміром з точністю протягом всього інтервалу часу.
Таблиця 2
Параметр

Остання цифра шифру


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

U, В
218

tвим , год.
12
14
15
16
17
18
19
20
21
22


Параметр

Передостання цифра шифру


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Iгр,А
150
150
150
200
30
30
20
30
50
75

?U
1,0
0,2
0,25
0,5
0,5
1,0
1,5
0,25
0,2
0,15

Iвим , А
110
120
140
150
18
22
17
25
33
55

?I
0,5
0,2
0,5
0,25
0,2
0,25
0,5
0,5
0,25
0,25

, сек..
10
7,5
5,0
8,0
4,0
3,0
2,5
2,0
1,5
1,25


Приклад розрахунку.
Виходячи з способу вимірювання, витрати енергії протягом часу tвим знаходять за показами напруги U, постійного струму Iвим , отриманих за допомогою відповідних приладів
;
Найбільша відносна похибка вимірювання енергії визначається за значеннями відносних похибок використаних приладів
,
причому
Найбільшу абсолютну похибку вимірювання енергії знаходять на основі раніше обчислених даних з виразу
;
Результат обліку витрат електроенергії можна записати у вигляді
.
Задача №3. Підчас перевірки амперметра з з границею вимірювання Iгр в п’яти точках шкали ( 0.2Iгр; 0.4Iгр; 0.6Iгр; 0.8Iгр; 1.0Iгр ) отримали такі покази зразкового приладу Iд1; Iд2; Iд3; Iд4; Iд5 . Визначити абсолютні, відносні та зведені похибки в кожній точці шкали амперметра. Аргументувати: до якого класу точності можна віднести даний амперметр за результатами перевірки, якщо він нормується значеннями зведеної похибки вимірювання.
Вихідні дані наведені в табл.3.
Таблиця 3
Параметр

Остання цифра шифру


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Iгр, А
5.0
2.0
0.5
30
50
75
75
100
150
200

Iд1; А
0.95
0.39
0.12
6.09
10.3
14.7
15.5
20.6
29.0
38.6

Iд2; А
2.07
0.81
0.21
12.2
20.8
29.6
30.8
40.9
58.8
78.0

Iд3; А
3.04
1.21
0.32
17.8
29.7
45.8
45.6
59.2
91.0
122.5

Iд4; А
4.07
1.58
0.42
24.3
39.5
60.9
59.5
78.0
118.0
164.4

Iд5; А
4.95
2.02
0.49
30.4
49.4
75.8
74.7
98.2
148.2
198.0

Приклад розрахунку.
Абсолютна похибка вимірювання визначається для всіх показів за формулою
,
де I відповідає показу амперметра, що перевіряється, наприклад для першої точки – 0.2 Iгр ;
Відносна похибка в кожній точці шкали
;
Зведена похибка в кожній точці шкали
;
На основі аналізу значень визначити клас точності амперметра, що перевірявся.
Задача №4. Задано покази зразкового приладу N0. Визначити абсолютну і відносну похибки, поправки та дійсні значення вимірюваних величин для двох приладів, що проходять метрологічну перевірку. Покази приладів відповідно – N1 і N2 . Зобразити схему метрологічної повірки. Дані наведені в табл. 4. Приймати для фізичних величин одиниці системи СІ.
Таблиця 4
Параметри

Остання цифра шифру


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10


N0.
10
12
15
17
22
25
30
32
48,8
100

N1
11,2
11,4
14,4
17,8
21,5
25,5
33,6
35,7
45,7
88

N2
9,9
12,7
15,5
18,2
21,7
24,8
29,7
29,9
49,4
107


Параметри

Передостання цифра шифру


1
2
3
4
5
6
7
8
9
0

Вимірювана фізична величина
U(
U(
I(
I(
R
G
C
L
F
P



Приклад розрахунку.
Абсолютна похибка
;
Відносна похибка

Дійсне значення – показ зразкового приладу
Поправка , де NX – показ приладу, що повіряється.
Задача № 5. Розрахувати відносні показники qi якості інструментальної сталі, якщо як зразкові значення використані відповідні параметри a0 із стандарту, а відповідні абсолютні показники ai наведені в таблиці 5. Обчислити комплексний показник якості за середнім геометричним зваженим, коли вагові коефіцієнти, що характеризують внесок кожного показника, є однаковими та рівними .
Таблиця 5
По-
каз-
ник
Опір,
Н/м
Від.
подов-ження,%
Від.
зву-
жен-
ня,%
Вміст
сірки,
%
Вміст фос-фору,%
Доп.від-
хилен-
ня вуг-
лецю,%
Доп.від-
хилен-
ня крем-
нію,%

Сталь
(вар.1)
577.5
15.8
37
0.055
0.033
0.007
0.028

Стан-дарт
548.8
16.0
40
0.040
0.040
0.011
0.030

вар.2
565.1
16.2
38
0.052
0.049
0.008
0.027

вар.3
567.3
15.5
39
0.049
0.047
0.009
0.031

вар.4
559.8
15.7
41
0.047
0.052
0.012
0.029

вар.5
557.7
16.7
42
0.038
0.037
0.014
0.032

вар.6
553.3
16.9
43
0.037
0.038
0.015
0.033

вар.7
551.5
16.8
36
0.036
0.035
0.006
0.031

вар.8
543.3
16.6
44
0.044
0.042
0.009
0.029

вар.9
544.5
17.0
45
0.042
0.041
0.008
0.032

вар.10
545.9
15.6
35
0.035
0.044
0.010
0.034


Приклад розрахунку.
. Відносні показники якості інструментальної сталі знаходять за виразами
,
якщо пріоритетним з точки зору покращення якості сталі вважається збільшення значення ai у порівнянні з a0 , та
,
коли має місце зворотня залежність;
2. Визначити комплексний показник якості за середнім геометричним зваженим
,
де і – кожен з показників якості, що стосується певної властивості інструментальної сталі; n=7;
3. На основі порівняння значень ai з a0 та отриманого значення зробити висновок щодо якості нової інструментальної сталі.
Задача №6. Встановити ряд діаметрів стального прута круглого прокату в інтервалі величин від до , який містить n членів. При розрахунках користуватись варіантами арифметичної та геометричної прогресій. Необхідні дані вибрати з таблиці 6.
Таблиця 6
Параметр

Остання цифра шифру


1
2
3
4
5
6
7
8
9
0

d1,мм
25
30
40
40
50
50
55
45
30
50

dn, мм
200
230
220
340
400
200
155
145
240
330

n
8
8
6
6
7
6
5
5
7
7


Приклад розрахунку.
1.Обрахувати значення кроку , виходячи з основного рівняння арифметичної прогресії
;
2. Визначити ряд значень діаметрів, починаючи з
;
3. Обрахувати значення кроку , виходячи з основного рівняння геометричної прогресії
;
4.Визначити ряд значень діаметрів, починаючи з
.
Задача №7. Основними одиничними показниками якості коксу є вміст в ньому сірки Sc , зольність Ac , категорії міцності М1 та М2. Значення цих показників та коефіцієнтів їхньої вагомості наведені відповідно в таблиці 7. Розрахувати значення комплексного показника якості за середнім арифметичним та середнім гармонічним зваженими виразами.
Таблиця 7
Параметр

Остання цифра шифру


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Sc,%
-0,7
-0,8
-0,9
-0,6
-0,5
-0,6
-0,7
-0,8
-0,9
-1,0

Ac.,%
-11
-12
-13
-15
-14
-17
-15
-12
-12
-13

М1,%
-8
-5
-7
-5,5
-6,5
-7,5
-8,4
-8,2
-7,7
-5,7

М2 ,%
+78
+80
+77
+79
+82
+84
+87
+75
+86
+88

g1
22
26
25
24
23
22
26
25
24
23

g2
2.0
2.5
2.2
2.7
2.6
2.5
2.4
2.3
2.1
2.2

g3
3.3
3.5
3.4
2.8
2.7
3.2
3.1
3.0
2.8
2.9

g4
1.5
1.7
2.0
2.1
1.4
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0


Приклад розрахунку.
1. Визначити комплексний показник якості за середнім арифметичним зваженим
,
де і – кожен з показників якості, що стосується певної властивості коксу; n=4;
2. Визначити комплексний показник якості за середнім гармонічним зваженим
,
де і – кожен з показників якості, що стосується певної властивості коксу; n=4;
3. Порівняти отримане значення з регламентованим значенням згідно нормативно-технічної документації, рівним та охарактеризувати досліджуваний матеріал.
Задача № 8. Розрахувати відносні показники якості qi нової тканини, якщо як зразкові значення a0 використані відповідні параметри з арт. 33121. Обчислити комплексний показник якості за середнім гармонічним зваженим , коли вагові коефіцієнти gi та абсолютні показники ai наведені в таблиці 8.
Таблиця 8
Показник
Розр.
наван-тажен-ня,Н
Осілість п/пран-ня,%
Стій-кість до піни,
бал
Стій-
кість до мила,
бал
Стій-кість до води,
бал
Стій-кість до витир,
бал
Кол.
оформлення,
бал

Н.тка
нина, ai
408.8
4.25
4.25
4.25
4.25
475
17.7

Арт.33121, a0
470.4
4.7
5.0
5.0
5.0
500
20

Ваг.
к-ти, gi
(вар1)
0.15
0.15
0.10
0.10
0.10
0.20
0.20

(вар2)
0.20
0.10
0.10
0.10
0.10
0.25
0.15

(вар3)
0.18
0.10
0.10
0.10
0.10
0.25
0.17

(вар4)
0.17
0.10
0.10
0.10
0.10
0.20
0.23

(вар5)
0.16
0.10
0.10
0.10
0.10
0.21
0.23

(вар6)
0.17
0.10
0.09
0.09
0.09
0.23
0.23

(вар7)
0.19
0.10
0.10
0.10
0.09
0.25
0.17

(вар8)
0.22
0.10
0.08
0.09
0.09
0.22
0.20

(вар9)
0.21
0.10
0.08
0.11
0.08
0.20
0.22

(вар10
0.21
0.10
0.10
0.10
0.09
0.22
0.18


Приклад розрахунку.
1. Відносні показники якості нової тканини знаходять за виразами
,
якщо пріоритетним з точки зору покращення якості тканини вважається збільшення значення ai у порівнянні з a0 , та
,
коли має місце зворотня залежність;
2. Визначити комплексний показник якості за середнім гармонічним зваженим
,
де і – кожен з показників якості, що стосується певної властивості тканини; n=7;
3. На основі порівняння значень ai з a0 та отриманого значення зробити висновок щодо якості нової тканини.
Задача № 9. Викладіть вимоги до порядку розроблення, змісту, узгодження, затвердження, державної реєстрації, перегляду, зміни та скасування державних стандартів України, стандартів підприємств та технічних умов на продукцію (згідно заданих варіантів).
Задача №10. Складіть таблицю, що характеризує основні моделі сертифікації продукції та послуг, відмітивши в кожній моделі перелік обов’язкових робіт, їхні переваги та недоліки щодо різних видів продукції і послуг, та навести приклади використання в засобах вимірювання.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
ДСТУ 2681-94. Метрологія. Терміни та визначення.
Обозовський С.С. Інформаційно-вимірювальна техніка ( Мето-дичні питання теорії вимірювань ). – К.: ІСДО, 1993.- 424 с.
Шишкін І.Ф. Основи метрології, стандартизації і контролю якості: Навч. Посібник.М.:Вид. Стандартів, 1987 – 320с. (рос.).
Автоматичні вимірювання і прилади / П.П. Орнатський. – 5-е вид., перероб. і доп. – К. : Вища школа, 1986. – 504 с. ( рос. ).
Основи метрології і електричні вимірювання : Навчальний посібник для вузів / Б.Я. Авдєєв, Є.М. Антонюк, Є.М. Душин та ін.; Під ред. Є.М. Душина. – 6-е вид. перероб. та доп. – Ленінград:Енергоатоміздат, 1987. – 480 с. ( рос. ).
ДСТУ 3400-2000.
Любимов Л.І., Форсилова І.Д., Шапіро Є.З. Перевірка засобів електричних вимірювань : Довідкова книга . – 2-е вид ., пере-роб. і доп. – Ленінград:Енергоатоміздат, 1987. – 296 с. ( рос. ).
Теоретичні основи інформаційно-вимірювальної техніки / П.П. Орнатський. – 2-е вид., перероб. і доп. – К. : Вища школа, 1983. – 455 с. ( рос. ).
Спектор С.А. Електричні вимірювання фізичних величин: Навч. посібник для вузів. Ленінград: Енергоатоміздат, 1987. – 320с.
Закон України "ПРО СТАНДАРТИЗАЦІЮ", 2001.
ДСТУ 1.2-93.
ДСТУ 1.3-93.
ДСТУ 1.4-93.
ДСТУ 1.5-93.
Принципи, методи та практика Міжнародної стандартизації : Довідник / Койфман Ю.І., Герус О.В., Кисельова Т.М., Северінов Ю.Д. ; Під ред. Ю.І. Койфмана. Вид. ТК – 93 “Управління якістю і забезпечення якості”. К. – Л., 1995. – 279.
Сертифікація. Навч. посібник / Бичківський Р., Столярчук П., Сопільник Л., Друзюк В. – Л.: 2001. – 264 с.
Бичківський Р. Управління якістю : Навч. посібник – Л. : 2000. – 329 с.
Закон України про акредитацію органів з оцінки відповідності", 2001.
Задачі та приклади розрахунків по електровимірювальній техніці: Навч. Посібник для вузів / Р.М. Демидова-Панфьорова, В.Н. Малиновський, Ю.С. Солодов. – 2-е вид., перероб. і доп. – М.: Енергоатоміздат, 1990. – 192 с.
Збірник задач та вправ по електричним і електронним вимірюванням: Навч. посібник для вузів / Під ред. Е.Г. Атамалян. – М.: Висшая школа, 1980. – 117 с.
ДСТУ 2708-94. Метрологія. Повірка засобів вимірювань. Організація і порядок проведення.
Бичківський Р.В., Зорій В.І., Столярчук П.Г. Основи метрологічного забезпечення. Навч. Посібник – Львів: Вид. ДУ “Львівська політехніка”, 1999, 180 с..
Володарський Є.Т., Кухарчук В. В., Поджаренко В.О., Сердюк Г.Б. Метрологічне забезпечення вимірювань і контролю. Навчальний посібник. – Вінниця: Велес, 2001. – 219 с.