Разработка методики метрологического контроля системных средств измерений

Основные результаты исследований, полученные в работе, можно сформулировать в следующем виде.

1. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований характеристик погрешности системных СИ предложен способ оптимальной регулировки, обеспечивающий минимизацию погрешности преобразования и повышение метрологической надежности указанных СИ.

2. В результате выполнения исследований по установлению регрессионных зависимостей между составляющими полученной модели погрешности и значениями погрешности в «начале» и «конце» диапазона измерений системных СИ доказана принципиальная возможность выбора, в качестве контролируемых параметров при организации процедур МК в процессе производства и эксплуатации, двух значений погрешности в «начале» и «конце» диапазона измерений системных СИ одного типа при условии предварительного установления указанных зависимостей*.

3. Проведенные теоретические исследования позволили разработать методику активных метрологических испытаний системных СИ, которая может служить основой для автоматизации таких трудоемких работ при выпуске системных СИ, как настройка, регулировка, первичная поверка и т. д., обеспечивая повышение производительности труда и качества изготовления продукции. Методика позволяет получить непосредственные рекомендации по практическому осуществлению оптимальной регулировки системных СИ, а также установить регрессионные зависшлости составляющих модели погрешности от значений погрешности в «начале» и «конце» диапазона измерений, которые используются при организации процедур МК.

4. Результаты экспериментальных исследований характеристик погрешности вторичных измерительных преобразователей по разработанной методике проведения активных метрологических испытаний и реализация предложенного способа оптимальной регулировки обеспечили снижение погрешности преобразования по диапазону измерений в среднем в 1,6 раза.

5. Проведенные длительные экспериментальные исследования временных изменений характеристик погрешности вторичных измерительных преобразователей показали эффективность разработанной методики, и в частности, характер процессов временных изменений характеристик погрешности при оптимальной регулировке не ухудшается по сравнению с традиционной регулировкой, следовательно, с учетом полученного запаса по точности и в совокупности с меньшей дисперсией процессов временных изменений характеристик погрешности, повышается метрологическая надежность и качество функционирования указанных системных СИ.

6. Разработан алгоритм оценки и прогнозирования характеристик погрешности системных СИ, предназначенный для применения в процедурах метрологического контроля в процессе эксплуатации, использующий, в качестве исходной информации, временные изменения предложенных контролируемых параметров, что, в свою очередь, позволяет повысить производительность процедур и снизить затраты на аппаратурную реализацию средств МК.

Практическое использование результатов диссертационной работы заключается во внедрении разработанной методики проведения и обработки результатов активных метрологических испытаний ВИП агрегатных ИЙС с приложением соответствующего комплекса машинных программ в НПО «Буревестник», о чем свидетельствуют приведенные в приложении документы с указанием годового экономического эффекта 30 тыс. руб.

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались:

— на Второй Всесоюзной научно-технической конференции «Методы и средства аналого-цифрового преобразования параметров электрических сигналов и цепей», (Пенза, 1981 г.);

— на Всесоюзной научно-технической конференции «Повышение долговечности и надежности машин и приборов», (Куйбышев, 1981);

— на Ленинградском городском семинаре комитета электрических преобразователей физических величин НТО «Приборпром» г. Ленинграда, (Ленинград, 1982 г.);

— на У1 Всесоюзной научно-технической конференции «Информационно-измерительные системы -83 (ИИС-83)» ,(Куйбышев, 1983);

— на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ЛЭТИ им. В. И. Ульянова /Ленина/, (Ленинград, 1982,1983 гг.).

По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ: /47,59,71,100,101,102/. I статья находится в печати.

За оказанное содействие и помощь при работе над диссертацией автор приносит искреннюю благодарность и выражает глубокую признательность д.т.н., профессору Е. А. Чернявскому, д.т.н., профессору Э. И. Цветкову, к.т.н., доценту Р. В. Долидзе, к.т.н., В. Г. Феоктистову и коллективу кафедры ИИТ ЛЭТИ им. В. И. Ульянова /Ленина/.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Выполненные в диссертационной работе теоретические и экспериментальные исследования позволили решить поставленные задачи, связанные с поиском резервов в повышении метрологической надежности, качества функционирования, эффективности использования системных СИ в составе ИИС, а также с совершенствованием методов и повышением производительности МК при рациональном выборе контролируемых параметров для оценки характеристик погрешности системных СИ.

1. Материалы ХХУТ съезда КПСС, — М.: Политиздат, 1981.

2. Певзнер Г. С. и др. Агрегатирование в электроприборостроении/ Г. С. Певзнер, Э. И. Цветков, М. Б. Цодиков.- М.: Эйергия, 1981.-(Электроизмерительные приборыВып. 23) 176 с.

3. ГОСТ 8.009−72. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.- М.: Изд-во стандартов, 1981.

4. PIM 25.159−74. Методика определения погрешности средств измерений в нормальных условиях.

5. РТМ 25.160−74. Методика контроля характеристик погрешности средств измерений в нормальных условиях.

6. РТМ 25.193−75. Средства измерений ГСП. Определение характеристик погрешности, отражающих действие влияющих величин.

7. РТМ 25.194−75. Средства измерений ГСП. Контроль характеристик погрешности, отражающих действие влияющих величин.

8. РТМ 25.191−75. Средства измерений и автоматизации ГСП. Определение динамических характеристик.

9. РТМ 25.192−75. Методика контроля динамических характеристик изделий ГСП.

10. ГОСТ 1.25−76. Метрологическое обеспечение. Основные положения.- М.: Изд-во стандартов, 1981.

11. ГОСТ 8.437−81. Системы информационно-измерительные. Метрологическое обеспечение. Основные положения.- М.: Изд-во стандартов, 1982.

12. Метрологическое обеспечение информационно-измерительных систем.-(Обзорная информация).- М.: ВНИИКИ, 1975. 68 с.

13. Солопченко Г. Н. Методы экспериментального контроля и определения MX блоков ИИС.- В кн.: Измерительные информационные системы, т. I.- Кишинев, 1975. с. 68−69.

14. Братин A.A., Семенюк А. Л., Храмов A.B. Содержание и порядок выполнения работ по созданию аппаратуры для испытаний, аттестации и поверки ИИС.- В кн.: Метрологическое обеспечение ИИС и их компонентов.- M., 1978. с. 23−28.

15. Коновалов Д. А., Шварев В. И. Некоторые вопросы метрологического обеспечения измерительных информационных систем.- В кн.: Измерительные информационные системы и ИВК.- Л., 1978. с. 50−57.

16. Удовиченко Е. Т., Браилов Э. С., Пинчевский А. Д. Основные проблемы метрологического обеспечения измерительных и управляющих систем.- В кн.: Метрологическое обеспечение измерительных и управляющих систем.- Львов, 1979. с. 3−8.

17. Векслер М. С., Модягин И. В., Попова М. В., Фролова М. Н. Основные направления развития метрологического обеспечения электроизмерительной техники.- Приборы и системы управления, 1981, № 3, с. 17−19.

18. ГОСТ 23.222−78. Средства измерений и автоматизации ГСП. Нормируемые метрологические и точностные характеристики.-М.: Изд-во стандартов, 1979.

19. РТМ 25.140−74. Рекомендации по выбору алгоритма измерения статистических характеристик и его параметров.

20. РТМ 25.144−74. Измерительные информационные системы для автоматизации и исследования технологических процессов. Нормируемые метрологические характеристики. Методы и средства экспериментального определения.

21. ГОСТ 22.317−77. Средства агрегатные информационно-измерительных систем. Общие требования к комплексам нормируемых метрологических характеристик.- М.: Изд-во стандартов, 1978.

22. FEM 25.248−76. Расчет характеристик погрешности передачи измерительной информации по линии связи.

23. МИ 222−80. Методика расчета метрологических характеристик измерительных каналов информационно-измерительных систем по метрологическим характеристикам компонентов.- М.: Изд-во стандартов, 1981.

24. МИ 162−78. Организация и порядок проведения метрологической аттестации.- М.: Изд-во стандартов, 1979.

25. МИ 190−79. Анализ состояния метрологического обеспечения ИИС и АСУ Щ в отраслях народного хозяйства. Методика.- М.: Изд-во стандартов, 1980.

26. МИ 202−80. Метрологические характеристики измерительных систем. Принципы регламентации и контроля. Основные положения.- М.: Изд-во стандартов, 1981.

27. МИ 280−80. Методика контроля MX ИИС встроенными средствами контроля.- М.: Изд-во стандартов, 1980.

28. ГОСТ 16 263–70. Метрология. Термины и определения.- М.: Изд-во стандартов, 1971.

29. ГОСТ 16 504–81. Испытания и контроль качества продукции.- М.: Изд-во стандартов, 1982.

30. Исаев Л. К., Черноярский A.A., Земельман М. А. и др. Метрологические аспекты испытаний и контроля.- Измерительная техника, 1981, И* 3, с. 12−15.

31. Тарбеев Ю. В., Безикович А. Я., Кустарев A.C. и др. Основные направления комплексной автоматизации поверочных работ.-Измерительная техника, 1976, № 3, с. 63−65.

32. Диденко К. И., Шандрин И. С. и др. Автоматизация поверки комплексов контроля и управления, построенных на основе КТО ЛИУС.- Измерительная техника, 1976, Р 3, с. 66−67.

33. Безикович А. Я., Прицкер В. И., Зскин С. П. Автоматизация поверки электроизмерительных приборов.- Л: Энергия, 1976.216 с.

34. Гершкович B.C. Автоматизация обработки результатов поверки средств измерений.- Измерительная техника, 1976, Р 3, с. 6770.

35. Некрасов Ю. Д. Основные принципы создания автоматизированной системы сбора, обработки и отображения информации для поверочных работ.- Измерительная техника, 1976, № 3, е. 70−72.

36. Бочковский Е. И., Барбаш С. Н. и др. Автоматизированная система обработки информации о результатах поверок.- Измерительная техника, 1976, № 3, с. 72−73.

37. Алексеев С. Г., Гельман М. М., Котюк А. Ш. Система машинной обработки измерительной информации в эталонных и поверочных установках.- Измерительная техника, 1976, № 3, с. 73−74.

38. Смирнов А. Н., Сечко Г. В. Алгоритм автоматической поверки цифровых вольтомметров.- Измерительная техника, 1976, № 3, с. 75−77.

39. Братин A.A., Храмов A.B., Семенюк А. Л. Системы встроенного контроля MX ИИС.- В сб.: Проблемы метрологического обеспечения СОИИ.- М., 1976, с. 59−60.

40. Климович E.H., Зиненко Г. М., Храмов A.B. Алгоритмы обработки информации при автоматизированном контроле статических MX АЦП в ИИС.- В кн.: Метрологическое обеспечение ИИСи их компонентов.- М., 1978, с. 49−57.

41. Удовиченко Е. Т. Проблемы автоматизации поверочных работ.-Измерительная техника, 1980, W- 4, с. 16−18.

42. Гончаров И. В. Контроль MX каналов измерительных систем по заданным алгоритмам.- В кн.: Метрология, качество, надежность и стандартизация в электроизмерительной технике.- Л., 1978, с. 68−73.

43. Прянишников В. А., Губанова Т. Н. Автоматизация контроля MX быстродействующих ИИС в условиях эксплуатации.- Изв. вузов СССР «Приборостроение», 1981, т. 24, W 7, с. 16−21.

44. ГОСТ 8.438−81. Системы информационно-измерительные. Поверка. Общие положения.- М.: Изд-во стандартов, 1982.

45. ГОСТ 8.375−80. Нормативно-технические документы по методам и средствам поверки. Классификация, требования к выбору и разработке.- М.: Изд-во стандартов, 1981.

46. Немировский A.C., Волконский В. А. Выбор числа поверяемых точек на шкале прибора.- Измерительная техника, 1961, № I, с. 5−10.

47. Немировский A.C. Вероятностные методы в измерительной технике." М.: йзд-во стандартов, 1964.

48. Шилов A.M. Выбор поверяемых точек при автоматической поверке средств измерений.- Измерительная техника, 1981, Р 6, с. 7−8.

49. Браилов Э. С. и др. Методы оценки метрологических характеристик ИИС.-(Обзорная информация), серия: Метрологическое обеспечение измерений.- М.: ВНИИКИ, 1979, вып. I.

50. Резник К. А. Выбор числа поверяемых точек в диапазоне измерений." Метрология, 1980, № 3, с. 7−13.

51. Данилевич C.B. Построение рациональных методик поверки СИ с помощью метода имитационного моделирования.- Метрология, 1980, № 5, с. 10−18.

52. Карташева А. Н. Достоверность измерений и критерии качества испытаний приборов.- М.: Изд-во стандартов, 1967.

53. Коротков В. П., Тайц Б. А. Основы метрологии и теории точности измерительных устройств.- М.: Изд-во стандартов, 1978.

54. Лисенков А. И. Метод выбора поверяемых отметок.- Измерительная техника, 1981, № 4, с. 14−15.

55. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы обработки данных/ Пер. с англ. под ред. З. К. Лецкого.- М.: Мир, 1980. 610 с.

56. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы планирования эксперимента/ Пер. с англ.- М.: Мир, 1981. 520 с.

57. Долидзе Р. В., Тарасов С. Н. Оптимальная регулировка вторичных измерительных преобразователей.- Изв. вузов СССР -" Приборостроение", 1983, т. 26, № 7, с. 11−14.

58. Математическая теория планирования эксперимента/ Под ред. С. М. Ермакова.- М.: Наука, 1983. 392 с.

59. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул.- М.: Высшая школа, 1982. 224 с.

60. Налимов В. В", Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов.- М.: Наука, 1965.

61. Налимов В. В. Теория эксперимента.- М.: Наука, 1971.

62. Федоров В. В. Теория оптимального эксперимента.- М.: Наука, 1971.

63. Rao C.R. Estimation of paaametess in a Pineas mode 2. — Ann. Statist., 1976,4, p. -1023- -1037.

64. Hie fez J., Wolfowitz J. Optimum designes Ln aegaesslon puo? Bems.- Ann. Math. Statist.,-1959,30, p. 27. 294.

65. Тарбеев Ю. В., Иванов B.H., Новицкий П. В. Научно-технические перспективы обеспечения метрологической надежности средств измерений.- Измерительная техника, 1982, W- 5, с. 17−19.

66. Четвертаков С. А. Планирование исследовательских испытаний средств измерений с линейным дрейфом параметров на долговременную стабильность.- Метрология, 1981, № 10, с. 3−10.

67. Рожнова Т. И. Определение состояния метрологических характеристик аналоговых блоков ИИС в процессе эксплуатации.- Изв. вузов СССР «Приборостроение», 1979, № 9, с. 17.

68. Штеренберг М. И. Обзор методов формализации изменения метрологических характеристик во времени.- В кн.: Метрологическое обеспечение средств электроизмерительной техники.- Л.: БНИИЗП, 1978, с. I05-II4.

69. Лоран П.-Ж. Аппроксимация и оптимизация.- М.: Мир, 1975.496 с.

70. Кендалл М., Стюарт А. Многомерный статистический анализ и временные ряды.- М.: Наука, 1976.

71. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление.- М.: Мир, 1974, Вып. I, 2.

72. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами.-М.: Мир, 1973. 957 с.

73. Брандт 3. Статистические методы анализа наблюдений.- М.: Мир, 1975. 312 с.

74. Андерсон Т. Статистический анализ временных рядов.- М.: Мир, 1976. 775 с.

75. Мудров В. И., Кушко В. Л. Методы обработки измерений.- М.: Сов. радио, 1976. 192 с.

76. Демиденко Е. З. Линейная и нелинейная регрессия*- М.: Финансы и статистика, 1981. 302 с.

77. Пустыльник Е. И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений.- М.: Наука, 1968.

78. Кендэл М. Временные ряды/ Пер. с англ. и предисл. Ю.П.Лука-шина.- М.: Финансы и статистика, 1981, — 199 с.

79. Чуев Ю. В., Михайлов Ю. Б., Кузьмин В. И. Прогнозирование количественных характеристик процессов.- М.: Сов. радио, 1975. 400 с.

80. Таблицы математической статистики. Болыпев Л. Н., Смирнов.

81. Н.В.- M.: Наука, 1983. 416 с.

82. Четыркин Е. М. Статистические методы прогнозирования, — М.: Статистика, 1977.

83. Спейрис Ю. П. Прогнозирование метрологической надежности промышленных приборов по постепенным отказам при помощи многократных поверок.- Измерительная техника, 1972, IP 7.

84. Ивахненко А. Г., Лапа В. Г. Предсказание случайных процессов.-Киев: Наукова думка, 1971. 416 с.

85. Бессонов А. А. Прогнозирование характеристик надежности автоматических систем.- Л.: Энергия, 1971, — 151 с.

86. Андронов A.M., Владимиров Н.й. Оценка и прогнозирование надежности при постепенных отказах.- Автоматика и вычислительная техника, 1969, № 5.

87. Тюков Б. В. Метод расчета надежности средств измерений по постепенным отказам.- Метрология, 1982, Р I, с. 3−9.

88. Шабалин А. Н. Об одной математической модели процесса экспериментальной отработки технических систем.- Надежность и контроль качества, 1981, № II, с. 50−55.

89. Лучино А. И. Оценка качества и индивидуальное прогнозирование долговечности высоконадежных изделий по их информативным параметрам.- В кн.: Физика отказов.- M.: 1981, с. 148 158.

90. Хеврунин И. С. Об оценке точности прогноза при индивидуальном прогнозировании отказов элементов системы.- Надежность и контроль качества, 1981, № 2, с. 3−9.

91. Du-S&ln J. Estimation of pcfsameteas In «time-seriessecession modeP. J.R. Statist. Soc., -I960, B, 22, p. 139.94. bfcov/n R.u. Smoothing Forecasting awl Predictionof discrete «Time seules.- M-Y. Prentice HaEE, 4963.

92. Lav/Uess J. p On Psed-ictlon of Su^vlVau Time fa? IncUvi. cLaaP Systems.- IEEE, T^ans. on Retia&itity, <974, N2 4, p. 235−244.

93. Гнеденко Б. В. и др. Математические методы в теории надежности.- М.: Наука, 1965. 524 с.

94. Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем.-М.: Наука, 1968.

95. Хофманн Д. Техника измерений и обеспечения качества: Справочная книга/ Пер с нем. под ред. Л. М. Закса, С. С. Кивилиса.-М.: Энергоатомиздат, 1983, — 472 с.

96. Вопросы математической теории надежности/ Е. Ю. Барзилович, Ю. К. Беляев, В. А. Каштанов и др.- Под ред. Б. В. Гнеденко, — М.: Радио и связь, 1983. 376 с.

97. Блинов A.B., Тарасов С. Н. Подход к организации метрологического обеспечения блоков комплекса АСКР.- Изв. ЛЭТИ. Науч. тр./Ленингр. электротехн. ин-т им. В. И. Ульянова (Ленина), 1983, вып. 332, с. 28−30.

98. Экспериментальные исследования временных изменений погрешности аналоговых блоков АСКР/ А. В. Блинов, Р. В. Долидзе, И. Ф. Молчанов, И. В. Мостовой, С. Н. Тарасов, В. Г. Феоктистов.-Л., 1983, 86 с. Рук. деп. в ЦНИИТЭИприборостроения, 1. Р 2124 пр-Д83, 10.06.83.

99. Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ: Практическое руководство. Пер. с англ.- М.: Мир, 1982. 238 с.