Головна » Статті » Конференція_2016_12_8-9 » Секція_4_Технічні науки

ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТОЧНОСТІ Й СТАБІЛЬНОСТІ ПРЕЦИЗІЙНИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ

Табачок Юрій

слухач магістратури

Федін Сергій

д.т.н., професор

Київський національний університет технологій та дизайну

м. Київ

 

ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТОЧНОСТІ Й СТАБІЛЬНОСТІ ПРЕЦИЗІЙНИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ

 

Точністю засобів вимірювальної техніки (ЗВТ) називається характеристика, яка визначається за близькістю їх показів до істинного значення вимірюваної величини або ж близькістю до нуля всіх його похибок. Точність вимірювання – основний показник якості й ступені досконалості вимірювання, який відображає ступінь близькості результатів до дійсного значення вимірюваної величини [1, 2]. У процесі експлуатації прецизійних вимірювальних приладів в результаті зношування, природних деформацій деталей, зміни властивостей конструкційних матеріалів відбувається зміна технічних та метрологічних характеристик (МХ) приладів, що знижує їх точність. Здатність ЗВТ зберігати свої метрологічні характеристики в заданих межах протягом заданого інтервалу часу називається стабільністю. Ця характеристика є конструктивним показником якості виготовлення та метрологічної надійності (МН) ЗВТ, важливим для планування періодичності їх повірок та калібрування, зменшення похибок вимірювань [3].

Підвищення вимог то точності вимірювальних приладів обумовлює необхідність розроблення та удосконалення методів оцінювання похибок вимірювань протягом всього терміну їх експлуатації. При цьому важливим і актуальним питанням є пошук нових підходів до визначення МХ ЗВТ на основі сучасних методів інтелектуальної обробки вимірювальної інформації. Аналіз методів Data Mining дозволив обґрунтувати переваги методів нейромережевного моделювання, зокрема,  прямошарових нейронних мереж  та самоорганізуючих карт Кохонена для статистичного аналізу основних МХ ЗВТ [4, 5].

Розроблено метод узагальненої оцінки точності ЗВТ, заснований на створенні єдиної штучної метрики для кількісного визначення точності ЗВТ через допускові значення їх МХ. При цьому набору допускових значень кожної МХ поставлено у відповідність деякий стандартний аналог з єдиною шкалою оцінки якості від нуля до одиниці. Реалізацію запропонованого методу виконано на прикладі дослідження МХ електронних тахеометрів, які використовуються для  високоточних вимірювань лінійних та кутових величин.

На основі експертних оцінок обрано піддіапазони значень МХ електронних тахеометрів. Розрахунки точкової та інтервальної комплексної оцінки точності електронних тахеометрів здійснювали з використанням універсальної системи математичного моделювання MathCAD 2015 Professional. Аналіз отриманих результатів дозволив у відповідності з інтервальною шкалою Харрінгтона за сукупністю МХ отримати узагальнений показник точності досліджуваних електронних тахеометрів шести виробників та розподілити їх за категоріями «Відмінно», «Добре», «Задовільно» та «Погано».

На основі отриманої вибірки даних про МХ досліджуваних тахеометрів розроблено модель нейронної мережі, в якій в якості навчального показника використовувався узагальнений показник точності електронних тахеометрів. Реалізацію моделі нейромережі типу feed forward здійснено в системі моделювання нейронних мереж BrainMaker, а моделі Кохонена в аналітичній платформі Deductor Studio.

Після дослідження властивостей розроблених моделей НМ отримано оцінку впливу кожної МХ електронних тахеометрів на узагальнений показник точності. Реалізацію моделі нейромережі типу feed forward здійснено в системі моделювання нейронних мереж BrainMaker (рис. 1), а моделі Кохонена в аналітичній платформі Deductor Studio.

Рис. 1. Побудова моделі НМ в системі BrainMaker: 1 – результат прогнозування; 2 – навчальний показник, 3– найбільш інформативна МХ (ЕВК)

 

В системі моделювання BrainMaker проаналізовано значення МХ електронних тахеометрів і визначена МХ – вплив ексцентриситету вертикального кола на вимірювальний кут (ЕВК), яка має найбільший вплив на точність прецизійних вимірювальних приладів геодезичного призначення.

 

Література
  1. Орнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники [Текст] / П.П. Орнатский // – К.: Вища школа, 1983. – 455 с.
  2. Сергеев А.Г. Метрология: Учебник [Текст] / А.Г. Сергеев // – М.: Логос, 2005. – 272 с.
  3. Новицкий П.В., Зограф И.А., Лабунец В.С. Динамика погрешностей средств измерений [Текст] / П. В. Новицкий, И. А. Зограф, В. С. Лабунец // – Л.: Энергоатомиздат, 1990 – 259 с.
  4. Горбань А.Н. Обучение нейронных сетей [Текст] / А.Н. Горбань // – М.: «Пара Граф», 1990. – 160 с.
  5. Основные концепции нейронных сетей [Текст] / Р. Каллан //. – М.:

ИД «Вильямс», 2001. – 288 с.

Категорія: Секція_4_Технічні науки | Додав: Admin (07.12.2016)
Переглядів: 281
Всього коментарів: 0