搜索
熊诗波机械工程测试技术习题解答第0章绪论1第0章绪论(本习题解答尚未及验正,如发现错误请告诉老师)0-1叙述我国法定计量单位的基本内容。答：法定计量单位是强制性的，各行业、各组织都必须遵照执行，以确保单位的一致。我国的法定计量单位是以国际单位制(SI)为基础并选用少数其他单位制的计量单位来组成的。国际单位制的七个基本量的单位分别是：长度—米(m)、质量—千克(kg)、时间—秒(s)、温度—开尔文(K)、电流—安培(A)、发光强度—坎德拉(cd)、物质的量—摩尔(Mol)。(余略)0-2如何保证量值的准确和一致?答：为了确保量值的统一和准确，除了对计量单位做出严格的定义外，还必须有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备。主要是基准和标准。基准是用来保存、复现计量单位的计量器具。它是具有现代科学技术所能达到的最高准确度的计量器具。基准通常分为国家基准、副基准和工作基准三种等级。计量标准是指用于检定工作计量器具的计量器具。工作计量器具是指用于现场测量而不用于检定工作的计量器具。通过对计量器具实施检定或校准，将国家基准所复现的计量单位量值经过各级计量标准传递到工作计量器具，以保证被测对象量值的准确和一致。这个过程就是所谓的“量值传递”。在此过程中，按检定规程对计量器具实施检定的工作对量值的准确和一致起着最重要的保证作用，是量值传递的关键步骤。(余略)0-3何谓测量误差?通常测量误差是如何分类、表示的?答：测量结果与被测量真值之差称为测量误差，即测量误差＝测量结果-真值根据误差的统计特征，可以将误差分为系统误差、随机误差、粗大误差。常用的误差表示方法有绝对误差、相对误差、引用误差熊诗波机械工程测试技术习题解答第0章绪论20-4请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差：①1.01825447.8VVμ±②(25.048940.00003)g±③2(5.4820.026)gcm±解：①测量结果1.0182544V，测量误差67.87.810VVμ−=×，相对误差：67.8100.000766%1.0182544VV−×=②测量结果25.04894g，测量误差0.00003g，相对误差：0.000030.00012%25.04894gg=③测量结果25.482gcm，测量误差20.026gcm，相对误差：0.0260.474%5.482=0-5何谓测量不确定度?国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么?答：测量不确定度是与测量结果相关联的参数，是测量误差量值分散性的指标，表示对测量值不能肯定的程度。不确定度按其数值的评定方法可以把它们归为A类分量和B类分量。A是用统计方法算出来的，B类分量是根据经验或其他信息来估计的。(余略)0-6为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程?为什么使用电表时应尽可能在电表量程上限的三分之二以上使用?用量程为150V的0.5级电压表和量程为30V的1.5级电压表分别测量25V电压，请问哪一个测量准确度高?答：先计算仪器绝对误差：对于等级为0.5且量程为150V的电压表，其仪器绝对误差：0.50.5%1500.75VVδ=×=对于等级为1.5且量程为30V的电压表，其仪器绝对误差：1.51.5%300.45VVδ=×=因此若从控制误差角度，选择1.5级准确度且量程为30V的电压表，精度较高。由此可以看到，仪器绝对误差既与准确度有关，也与量程有关，因此要综合二者考虑。在准确度相同的情况下，量程大的电压表仪器绝对误差也较大，因此在选择电表时，量程要在满足测量范围要求的前提下尽量小些，或者说应尽可能在电表量程上限的三分之二以上使用。熊诗波机械工程测试技术习题解答第0章绪论30-7如何表达测量结果?对某量进行8次测量，测得值分别为:802.40、802.50、802.38、802.48、802.42、802.46、802.45、802.43。求其测量结果。（用表达方式2，设置信度P=0.95）解：按表达方式2，测量结果可表示为：0ˆxxxtβσ=±样本平均值：811802.448iixx===∑样本标准偏差：211()0.0403561nxiiSxxn==−=−∑样本平均值的标准偏差的估计值：ˆ0.01427xxSnσ==当8,0.95nβ==时，查得：2.365tβ=所以，测量结果表示为：0ˆ802.442.3650.01427802.440.033749xxxtβσ=±=±×=±（置信度为0.95）熊诗波机械工程测试技术习题解答第0章绪论40-8用米尺逐段丈量一段10m的距离，设丈量1m距离的标准差为0.2mm。如何表示此项间接测量的函数式?求测此10m距离的标准差。解：本题为间接测量，由于教材（熊诗波第3版）中并未介绍间接测量误差评定的有关方法，因此在解题同时做相应介绍。本题的间接测量函数式为：iiLL=∑，L为总长，Li为单次测量长度。共测量10次。总的标准差的合成公式：22iiiiiLSSSL⎛⎞∂=⋅=⎜⎟∂⎝⎠∑∑，式中0.2iSmm=为单次测量的标准差。因此，22100.20.632iiSSmm==×=∑答：测此10m距离的标准差为0.632mm。0-9直圆柱体的直径及高的相对标准差均为0.5，求其体积的相对标准差为多少?解：本题也是间接测量，仿上题解算。体积的间接测量函数式为：24VDHπ=，式中D为圆柱体的直径，H为圆柱体高。相对标准差的合成可采用简易公式（另参有关文献）：若有121212(,,,)mPPPmmyfxxxcxxx==，则相对误差合成式()2∑=ixiypγγ，式中yγ为间接测量结果的标准差，xγ为直接测量分量的标准差。在本例中，111222,,2,0.5%,,1,0.5%4cxDPxHPπγγ=======（注：疑原题中相对标准差均为0.5％，即漏百分号）代入合成式：22(20.5%)(10.5%)1.12%Vγ=×+×=答：体积的相对标准差为1.12%。