Postup pro kalibraci vyměřené zkušební dráhy pro stanovení konstanty vozidla W a účinného obvodu pneumatik (dále jen dráhy )

Transkript

1 Postup pro kalibraci vyměřené zkušební dráhy pro stanovení konstanty vozidla W a účinného obvodu pneumatik (dále jen dráhy ) Kalibrace se provede porovnávací metodou pomocí kalibrovaného ocelového měřicího pásma jmenovité délky min. 20 m, min. třídy přesnosti III, s nulovou ryskou a hodnotou dílku max. 1 cm (dále jen pásma ) za předpokladu, že: - na dráze jsou ryskami nebo jiným vhodným způsobem (např. drážkami) jednoznačně vyznačeny měřicí body 0 m, 20 m, 40 m; - povrch dráhy je vodorovný a ucelený, tj. bez výmolů či výtluků. Pásmo se rozvine do požadované délky a ryska 0 m se umístí tak, aby její osa byla pokračováním osy počáteční (nulové) rysky dráhy. Pásmo se napne pomocí siloměru silou odpovídající 50 N. Pokud není siloměr k dispozici, pásmo se napne pouze zlehka tak, aby se eliminovala vlnovitost pásku v příčném i podélném směru. Porovnáním vzájemné polohy os obou rysek, tj. 20 m na pásmu i na dráze se určí odchylka od jmenovité délky 20 m. Pro určení odchylky od jmenovité délky 40 m se pásmo přesune tak, aby osa rysky 0 m na pásmu byla pokračováním osy rysky 20 m na dráze. Poznámka 1: Poznámka 2: Poznámka 3: Poznámka 4: Bude-li pro kalibraci použito pásmo jmenovité délky 50 m, nulová ryska pásma se nepřesouvá na jmenovitou délku 20 m, ale ponechá se ve stejné poloze, tj. na počáteční rysce dráhy. Odečet se provede vizuálně, se zaokrouhlením na celé milimetry. Provedou se tři opakovaná měření, přičemž pásmo se mezi jednotlivými měřeními zvedne nad povrch dráhy. Doporučená teplota okolí při kalibraci: 16 C až 24 C. Příklad výpočtu chyby měření: Odchylka zjištěná při 1. měření: 1 mm Naměřené odchylky: Naměřená odchylka (aritmetický průměr): Hodnota z kalibračního listu pásma (20 m) *) : Chyba měření (aritm. průměr minus hodnota z kal. listu): 1 mm; 0 mm; 2 mm 1 mm -1,9 mm 1 - (-1,9) = +2,9 +3 mm

2 *) Tabulka z kalibračního listu pásma: Referenční hodnota [mm] Chyba měření [mm] Referenční hodnota [mm] Chyba měření [mm] 0,0 (počátek měření) ,0 +0, ,0-0, ,0 +0, ,0-1, ,0-1,9 *) Zjednodušený příklad výpočtu rozšířené nejistoty měření při použití měřicího pásma 20 m: (Pozn.: Nutno upřesnit dle podmínek v AMS a použitého etalonu.) Tabulka I.: Nepřesnost odečtu hodnoty (odhad): 4 mm u = 2 = 1,15 mm Nepřesnost nastavení nulové polohy (odhad): 4 mm u = 2 = 1,15 mm Nejistota měření etalon (měřicí pásmo 20 m): (z kalibračního listu, např. ve tvaru: U = (0,2 + 0,03 L) mm, kde L je měřená délka v [m]) 0,8 mm (L = 20) u = 0,8 2 = 0,40 mm Rozlišitelnost použitého etalonu: 1 mm u = 0,5 = 0,29 mm Chyba z důvodu nerovnosti povrchu (odhad): 6 mm u = 3 = 1,73 mm Vliv teplotní roztažnosti pásku při dodržení teploty okolí ve výše uvedeném rozmezí (odhad): 2 mm u = 1 = 0,58 mm Vliv napínací síly (odhad): 3 mm u = 1,5 = 0,87 mm u = 1,15 + 1,15 + 0,40 + 0,29 + 1,73 + 0,58 + 0,87 = 2,64 mm U = u k = 2,64 2 = 5,28 6 mm k... koeficient rozšíření (k = 2 pro 95% pravděpodobnost výskytu pravé hodnoty veličiny v intervalu daném nejistotou měření) u c... kombinovaná standardní nejistota měření U... rozšířená nejistota měření Poznámka 5: Rozšířená nejistota měření stanovená pro jmenovitou délku 40 m bude, při měření dvacetimetrovým (případně třicetimetrovým) měřicím pásmem, dvojnásobná.

3 Zjednodušený příklad výpočtu rozšířené nejistoty měření při použití měřicího pásma 50 m: (Pozn.: Nutno upřesnit dle podmínek v AMS a použitého etalonu.) Tabulka II.: Nepřesnost odečtu hodnoty (odhad): 4 mm u = 2 = 1,15 mm Nepřesnost nastavení nulové polohy (odhad): 4 mm u = 2 = 1,15 mm Nejistota měření etalon (měřicí pásmo 50 m): (z kalibračního listu, např. ve tvaru: U = (0,2 + 0,03 L) mm, kde L je měřená délka v [m]) 1,4 mm (L = 40) u = 1,4 2 = 0,70 mm Rozlišitelnost použitého etalonu: 1 mm u = 0,5 = 0,29 mm Chyba z důvodu nerovnosti povrchu (odhad): 9 mm u = 4,5 = 2,59 mm Vliv teplotní roztažnosti pásku při dodržení teploty okolí ve výše uvedeném rozmezí (odhad): 4 mm u = 2 = 1,15 mm Vliv napínací síly (odhad): 6 mm u = 3 = 1,73 mm u = (výpočet viz Tabulku I. ) = 2,64 mm u = 1,15 + 1,15 + 0,70 + 0,29 + 2,59 + 1,15 + 1,73 = 3,77 mm U = u k = 2,64 2 = 5,28 6 mm U = u k = 3,77 2 = 7,54 8 mm k... koeficient rozšíření (k = 2 pro 95% pravděpodobnost výskytu pravé hodnoty veličiny v intervalu daném nejistotou měření) u c... kombinovaná standardní nejistota měření U... rozšířená nejistota měření

4 Příloha 1: Definice a způsob výpočtu jednotlivých příspěvků DEFINICE: Pravá hodnota veličiny je prakticky nezjistitelná z důvodu: - neexistence absolutně přesného měřidla. - nemožnost realizovat naprosto ideální podmínky měření. Nejistota měření (U) (TNI , VIM 3; 2.26) nezáporný parametr charakterizující rozptýlení hodnot veličiny přiřazených k měřené veličině na základě použité informace Nejistota měření (U) (ČSN , VIM 2; 3.9) parametr přidružený k výsledku měření, který charakterizuje rozptyl hodnot, které by mohly být důvodně přisuzovány k měřené veličině Nejistota měření interpretace: Máme-li výsledek měření y (aritm. průměr), výslednou rozšířenou nejistotu měření U, pak se hledaná pravá (skutečná) hodnota měřené veličiny bude nacházet v intervalu <y U ; y + U> s pravděpodobností danou jednotlivými intervaly pokrytí (většinou 95 %). VÝPOČET: Hodnota z kalibračního listu etalonu: u = Hodnota z KL 2 = XX mm Normální (Gaussovo) rozdělení pravděpodobnosti (jmenovatel zlomku; κ = 2) zvolíme, pokud předpokládáme největší pravděpodobnost výskytu hodnot v okolí středu intervalu. f( z) zmax = a = 3 zmax = b = 2 z z b b Spousta jevů v reálném světě se řídí právě tímto rozdělením. Objev je připisována německému matematikovi Carlu Friedrichu Gaussovi, nicméně na zákonitost, že nashromáždí-li se mnoho nezávislých náhodných faktorů, tak vytvoří křivku zvonovitého tvaru, přišel již o století dříve anglický matematik Abraham de Moivre. Vysvětlivka použití tohoto rozdělení: Jestliže se rozložení výšky dospělých mužů v nějaké skupině řídí normálním rozdělením s aritmetickým průměrem (střední hodnotou; Δz) 175 cm a směrodatnou odchylkou (σ) 10 cm, pak s použitím výše uvedeného dostáváme: Pravděpodobnost, že výška muže náhodně vybraného z celé této skupiny se bude nacházet v intervalu ± 1 směrodatná odchylka, tj. ±10 cm, tj. v rozmezí 165 až 185 cm, je přibližně 68 %. Pravděpodobnost, že výška muže náhodně vybraného z celé této skupiny se bude nacháztet v intervalu ± 2 směrodatné odchylky, tj. ±20 cm, tj. v rozmezí 155 až 195 cm, je přibližně 95 %. Pravděpodobnost, že výška muže náhodně vybraného z celé této skupiny se bude nacháztet v intervalu ± 3 směrodatné odchylky, tj. ±30 cm, tj. v rozmezí 145 až 205 cm, je přibližně 99,7 %.

5 Ostatní příspěvky ovlivňující měření: Odhad 0,5 u = = XX mm Rovnoměrné rozdělení pravděpodobnosti (jmenovatel zlomku; κ = ) zvolíme v případě, předpokládáme-li přibližně stejnou (rovnoměrnou) pravděpodobnost výskytu hodnot v celém intervalu z, případně není-li možné jednoznačně rozložení hodnot v odhadnutém intervalu určit. f( z) zmax = a = 3 ~ 1,73 1/2a z z Hodnota ovlivňující veličiny může ležet kdekoli mezi oběma mezními hodnotami. Typickým příkladem je hod kostkou, kdy pravděpodobnost padnutí každého z čísel je 1/6.

6 Příloha 2: Vzor kalibračního listu zkušební dráhy při použití měřicího pásma 20 m Kalibrační list č. X/XXXX Uživatel/Zhotovitel: Měřidlo: Evidenční číslo: Název a adresa AMS Zkušební dráha pro stanovení konstanty vozidla W a účinného obvodu pneumatik I X Etalon: Měřicí pásmo ocelové, Richter, ev.č. XXX, měřicí rozsah: 0 m až 20 m, Kalibrační list XXXX Kalibrační postup: ŘD/AMS/XX (Příloha XX Příručky kvality) Podmínky prostředí: Teplota okolí: (20 ± 4) C Výsledky kalibrace: Referenční hodnota: 20 m 40 m Chyba měření: +3 mm -2 mm Výsledky kalibrace byly získány za podmínek a s použitím postupu uvedených v tomto kalibračním listě a vztahují se pouze k době a místu provedení kalibrace. Nejistota měření: U 20 = 6 mm; U 40 = 12 mm (při použití pásma 20 m) Uvedená rozšířená nejistota měření je vyjádřena jako standardní nejistota měření vynásobená koeficientem rozšíření k = 2, což pro normální rozdělení odpovídá pravděpodobnosti pokrytí přibližně 95 %. Datum kalibrace: Datum vystavení KL: Kalibraci provedli: XXXXXXXXXXXXXX, XXXXXXXXXXXXXX Schválil: XXXXXXXXXXXXXX

7 Příloha 3: Vzor kalibračního listu zkušební dráhy při použití měřicího pásma 50 m Kalibrační list č. X/XXXX Uživatel/Zhotovitel: Měřidlo: Evidenční číslo: Název a adresa AMS Zkušební dráha pro stanovení konstanty vozidla W a účinného obvodu pneumatik I X Etalon: Měřicí pásmo ocelové, Richter, ev.č. XXX, měřicí rozsah: 0 m až 50 m, Kalibrační list XXXX Kalibrační postup: ŘD/AMS/XX (Příloha XX Příručky kvality) Podmínky prostředí: Teplota okolí: (20 ± 4) C Výsledky kalibrace: Referenční hodnota: 20 m 40 m Chyba měření: +3 mm -2 mm Výsledky kalibrace byly získány za podmínek a s použitím postupu uvedených v tomto kalibračním listě a vztahují se pouze k době a místu provedení kalibrace. Nejistota měření: U 20 = 6 mm; U 40 = 8 mm (při použití pásma 50 m) Uvedená rozšířená nejistota měření je vyjádřena jako standardní nejistota měření vynásobená koeficientem rozšíření k = 2, což pro normální rozdělení odpovídá pravděpodobnosti pokrytí přibližně 95 %. Datum kalibrace: Datum vystavení KL: Kalibraci provedli: XXXXXXXXXXXXXX, XXXXXXXXXXXXXX Schválil: XXXXXXXXXXXXXX