Розвиток теоретико-методологічних засад метрологічного забезпечення методів і засобів вимірювання обертових параметрів електромоторів

Abstract

Дисертація присвячена розвитку теоретико-методологічних засад метрологічного забезпечення методів і засобів вимірювання обертових параметрів електромоторів, які дають змогу забезпечити простежувань єдність вимірювань обертових параметрів електромоторів і підвищити їх точність вимірювання. Розроблено методологічні засади оцінювання характеристик точності вимірювань та визначення інтервалів між метрологічними перевірками засобів вимірювань з урахуванням концепції невизначеності. Отримано математичні моделі метрологічних характеристик засобів вимірювань обертових параметрів електромоторів. Запропоновано метод коригування інструментальних складових похибок засобів вимірювань, що сприяє підвищенню точності вимірювань. Отримано модельне рівняння для перерахунку адитивних і мультиплікативних складових похибок в інструментальну складову невизначеності. Отримали подальший розвиток методи оцінювання невизначеностей, що сприяють забезпеченню єдності вимірювань. Розроблено частотний метод оцінювання динамічної невизначеності засобів вимірювання для представлення результатів динамічних вимірювань відповідно до вимог міжнародних стандартів. Комп’ютерне моделювання, експериментальні дослідження та практичне впровадження розроблених методів оцінювання і коригування точності підтвердили адекватність і ефективність запропонованих теоретико-методологічних засад. Диссертация посвящена развитию теоретико-методологических основ метрологического обеспечения методов и средств измерений вращающих параметром электродвигателей, которые позволяют обеспечить прослеживаемое единство измерений вращающих параметров электромоторов и повысить их точность измерений. Предложено методологию измерения неэлектрических вращающих параметров электродвигателей с повышенной точностью, методику выполнения измерений вращающих параметров и способы измерений этих параметров. Получены метрологические модели характеристик соответствующих средств измерений, с помощью которых исследовано основные метрологические характеристики средств измерений в условиях отклонения влияющих параметров от номинальных значений. Установлены приведенные значения аддитивных и мультипликативных погрешностей средств измерений. Предложена методика пересчета аддитивных и мультипликативных погрешностей в инструментальные неопределенности. С помощью полученных метрологических моделей средств измерений разработано метод корректирования инструментальных погрешностей (неопределенностей), который позволяет повысить точность измерений в 2 раза. Разработаны методы оценивания характеристик точности, которые позволяют учитывать как экспериментальные данные, так и априорную информацию об влияющих параметрах. На основании разработанных методов оценивания точности предложен метод определения или корректирования интервалов между поверками, который соответствует требованиям международных стандартов по оцениванию качества измерений. Разработан частотный метод оценивания динамической неопределенности средств измерений, который позволяет исследовать характеристики изменения динамической неопределенности в частотной области с помощью частотной характеристики используемого средства измерения и спектральной функции входного сигнала. Предложены структурные схемы для метрологической аттестации средств измерений вращающих параметров электродвигателей. Разработан математический аппарат для исследования динамической чувствительности средств измерений, который позволяет определять существенно влияющие параметры на динамическую чувствительность и условия при которых обеспечивается равномерность шкал средства измерений в динамическом режиме их работы. Разработана методика пересчета погрешностей в неопределенность и наоборот. Предложен проект документа на методику выполнения измерений неэлектрических вращающих параметров электродвигателей с повышенной точностью. В результате выполненных экспериментальных исследований установлено, что относительная суммарная неопределенность измерения вращающего момента составляет 1,35 %, частоты вращения – 1,52 %, момента инерции – 5,59 % и динамическая неопределенность измерения динамического момента – 5,38 %. Полученные результаты исследований доведены до формализованных методик и технических предложений и внедрены в промышленною эксплуатацию. Dissertation is devoted to development of theoretical-methodological foundations of metrological assurance of methods and measuring instruments of rotating of the electromotor parameters that allow provide measuring unity of rotating of the electromotor parameters and improve their accuracy. The methodological framework for the assessment of accuracy and definition of the intervals between metrological checks of measuring instruments based on the concept of uncertainty. The mathematical model of metrological characteristics of measuring instruments the rotating of parameters electromotors. A method of correction the instrumental error components of measuring instruments, which enhances the accuracy of measurements. A model equation for the conversion of additive and multiplicative constituents of errors in the instrumental component of uncertainty. Further developed methods for evaluating uncertainties that contribute to the uniformity of measurements. Developed frequency method for estimating dynamic uncertainty of measuring instruments for presentation dynamic of the results of measurements in accordance with the requirements of international standards. Computer modeling, experimental studies and practical implementation of the developed methods for evaluating and correction the accuracy confirmed the adequacy and effectiveness of the proposed theoretical-methodological foundations.