LABORATORIUM METROLOGII

Podobne dokumenty
Metrologia: powtarzalność i odtwarzalność pomiarów. dr inż. Paweł Zalewski Akademia Morska w Szczecinie

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

LABORATORIUM METROLOGII

LABORATORIUM METROLOGII

ANALIZA SYSTEMU POMIAROWEGO (MSA)

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

KARTA POMIAROWA - ćwiczenie nr 5 Pomiary radarowe Grupa

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych. Ćwiczenie nr 6

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

Ćw. 2: Analiza błędów i niepewności pomiarowych

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

Radiolokacja. Wykład 3 Zorientowania, zobrazowania ruchu, interpretacja ruchu ech na ekranie

Wyposażenie Samolotu

Ćw. 1: Wprowadzenie do obsługi przyrządów pomiarowych

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

Ćw. 1&2: Wprowadzenie do obsługi przyrządów pomiarowych oraz analiza błędów i niepewności pomiarowych

1 Obsługa aplikacji sonary

Ćwiczenie 9. Mostki prądu stałego. Program ćwiczenia:

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

Ćw. 18: Pomiary wielkości nieelektrycznych II

SERIA II ĆWICZENIE 2_3. Temat ćwiczenia: Pomiary rezystancji metodą bezpośrednią i pośrednią. Wiadomości do powtórzenia:

Ćw. 15 : Sprawdzanie watomierza i licznika energii

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

Radiolokacja. Wykład 5 Pomiary radarowe, dokładność pomiarów Zniekształcenia i zakłócenia obrazu radarowego

Ćw. 1: Wprowadzenie do obsługi przyrządów pomiarowych

22. SPRAWDZANIE GEOMETRII SAMOCHODU

Ćw. 24: Pomiary wybranych parametrów instalacji elektrycznych. Wstęp

Badanie właściwości łuku prądu stałego

Ćw. 10: Mostki prądu przemiennego Podpis prowadzącego: Uwagi:

Laboratorium metrologii

Ćwiczenie 9. Mostki prądu stałego. Zakres wymaganych wiadomości do kolokwium wstępnego: Program ćwiczenia:

Dokładność pozycji. dr inż. Stefan Jankowski

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

Teoria błędów. Wszystkie wartości wielkości fizycznych obarczone są pewnym błędem.

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Ocena jakości systemu pomiarowego w przypadku dwóch automatycznych przyrządów pomiarowych

OPORY PRZEPŁYWU PRZEWODÓW WENTYLACYJNYCH

Ćwiczenie 3 Temat: Oznaczenia mierników, sposób podłączania i obliczanie błędów Cel ćwiczenia

Imię i nazwisko (e mail): Rok: 2018/2019 Grupa: Ćw. 5: Pomiar parametrów sygnałów napięciowych Zaliczenie: Podpis prowadzącego: Uwagi:

DOKŁADNOŚĆ POMIARU DŁUGOŚCI

Metrologia: definicje i pojęcia podstawowe. dr inż. Paweł Zalewski Akademia Morska w Szczecinie

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

Analiza systemów pomiarowych (Measurement System Analysis MSA)

LABORATORIUM Z FIZYKI

Imię i nazwisko (e mail): Rok:. (2010/2011) Grupa: Ćw. 5: Pomiar parametrów sygnałów napięciowych Zaliczenie: Podpis prowadzącego: Uwagi:

System AIS. Paweł Zalewski Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Akademia Morska w Szczecinie

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Wykład 9. Terminologia i jej znaczenie. Cenzurowanie wyników pomiarów.

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych Laboratorium Metrologii II. 2013/14. Grupa: Nr. Ćwicz.

OPORY PRZEPŁYWU PRZEWODÓW WENTYLACYJNYCH

Mechanika i budowa maszyn Studia drugiego stopnia. [Współrzędnościowa technika pomiarowa] Rodzaj przedmiotu: [Język polski/j

lp tematy pracy promotor dyplomant data otrzymania tematu uwagi ZAKŁAD URZĄDZEŃ NAWIGACYJNYCH

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

ZASADY MONITOROWANIA MORSKICH OBIEKTÓW O MAŁYCH PRĘDKOŚCIACH

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

POMIARY POŚREDNIE. Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych P o l i t e c h n i k a P o z n ańska

Problem testowania/wzorcowania instrumentów geodezyjnych

Ćw. 32. Wyznaczanie stałej sprężystości sprężyny

Katedra Energetyki. Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki

Temat pracy dyplomowej Promotor Dyplomant CENTRUM INŻYNIERII RUCHU MORSKIEGO. prof. dr hab. inż. kpt.ż.w. Stanisław Gucma.

Projekt efizyka. Multimedialne środowisko nauczania fizyki dla szkół ponadgimnazjalnych. Rura Kundta. Ćwiczenie wirtualne. Marcin Zaremba

Ćw. 18: Pomiary wielkości nieelektrycznych II

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

Narodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, Otwock-Świerk

INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU REJESTRACJI I AKWIZYCJI DANYCH REJESTRATOR 9.2

ĆWICZENIE 3 Badanie obwodów trójfazowych z odbiornikiem połączonym w trójkąt

PRZEWODNOŚĆ ROZTWORÓW ELEKTROLITÓW

Szkoła z przyszłością. Zastosowanie pojęć analizy statystycznej do opracowania pomiarów promieniowania jonizującego

O 2 O 1. Temat: Wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego

POMIARY POŚREDNIE POZNAŃ III.2017

Warszawa, dnia 28 lutego 2012 r. Pozycja 225 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI 1) z dnia 16 lutego 2012 r.

LABORATORIUM METROLOGII

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

Opis dydaktycznych stanowisk pomiarowych i przyrządów w lab. EE (paw. C-3, 302)

Radiolokacja 5. Pomiary radarowe, dokładność pomiarów Zniekształcenia i zakłócenia obrazu radarowego

Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego (Katera)

Imię i nazwisko (e mail) Grupa:

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. JEDNOSTKA ORGANIZACYJNA: Wydział nawigacyjny Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

Oświadczenie. Literatura. Treść pracy. Streszczenie. Spis treści. Strona tytułowa ZAŁĄCZNIKI RYSUNKÓW SPIS LITERATURY, TABEL, RYSUNKÓW OŚWIADCZENIE

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu ELEKTROTECHNIKA (Nazwa kierunku studiów)

Uwaga. Łącząc układ pomiarowy należy pamiętać o zachowaniu zgodności biegunów napięcia z generatora i zacisków na makiecie przetwornika.

POMIARY WYMIARÓW ZEWNĘTRZNYCH, WEWNĘTRZNYCH, MIESZANYCH i POŚREDNICH

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych. Ćwiczenie nr 3

Transkrypt:

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE Centrum Inżynierii Ruchu Morskiego LABORATORIUM METROLOGII Ćwiczenie 4 Analiza powtarzalności i odtwarzalności pomiarów na przykładzie pomiarów radarowych Szczecin, 2010

Zespół wykonawczy: Dr inż. Paweł Zalewski str. 2

Cel: Celem ćwiczenia jest zaznajomienie studentów z metodami analizy powtarzalności i odtwarzalności pomiarów. Zagadnienia teoretyczne: Znaczniki pomiarowe w radarach Dokładność odczytu znaczników pomiarowych w systemach radarowych (w tym EPA, ATA i ARPA) oraz w systemach ENC / ECDIS Błędy i dokładność pomiarów radarowych Część wstępna: Część wstępna do ćwiczenia pierwszego powinna zawierać: Nagłówek w formie tabeli (Imię, Nazwisko, rok, grupa, numer i temat ćwiczenia, data wykonywania ćwiczenia) Cel ćwiczenia Opracowanie zagadnień teoretycznych na podstawie literatury przedmiotu, informacji zamieszczonych w niniejszej instrukcji oraz informacji zamieszczonych na stronie internetowej www.cirm.am.szczecin.pl Tabele pomiarowe Uwagi dotyczące wykonania: Do wykonania pomiaru należy przystąpić po dokładnym zapoznaniu się z działaniem i elementami obsługi systemów radarowych / ARPA w symulatorze CIRM. Pomiary wykonywane są w trzy lub czteroosobowych zespołach na trzech mostkach nawigacyjnych symulatora CIRM. Podczas pomiaru należy chronić sprzęt przed uszkodzeniem. Uwagi dotyczące sprawozdania: Sprawozdanie powinno składać się z części wstępnej, tabel pomiarowych, opracowania wyników z wykonanego ćwiczenia oraz brudnopisu z podpisem prowadzącego zajęcia. Termin oddania sprawozdania mija po dwóch tygodniach od daty wykonania ćwiczenia. str. 3

1. Powtarzalność i odtwarzalność pomiarów Istotnymi pojęciami związanymi z metodami diagnozowania procesów i oceny ich bezpieczeństwa oraz z analizą jakości systemu pomiarowego (MSA) są powtarzalność i odtwarzalność pomiaru. Powtarzalność (ang. repeatability) to według VIM stopień zgodności kolejnych wyników pomiarów tej samej wielkości mierzonej, wykonywanych w tych samych warunkach pomiarowych. Warunki powtarzalności obejmują: - tę samą procedurę pomiarową, - tego samego obserwatora, - ten sam przyrząd pomiarowy stosowany w tych samych warunkach, - to samo miejsce, - powtarzanie w krótkich odstępach czasu. Odtwarzalność (ang. reproducibility) to według VIM stopień zgodności wyników pomiarów tej samej wielkości mierzonej, wykonywanych w zmienionych warunkach pomiarowych. Warunki, które mogą podlegać zmianom to m.in. metoda pomiarowa, osoba wykonująca pomiar, przyrząd pomiarowy, wzorce, warunki otoczenia, czas. Zmienność wynikającą z błędu metody pomiarowej m można przypisać właśnie tym dwóm czynnikom odtwarzalności o i powtarzalności p. Wartość błędu metody pomiarowej lub przyjętego systemu pomiarowego (ang. R&R) można wyznaczyć przy pomocy wzoru: Celem eksperymentów dotyczących określenia powtarzalności i odtwarzalności jest podział zmienności pomiarów stosownie do: - mierzonych elementów lub części (wariancja międzygrupowa), - pomiarów operatora (odtwarzalność), - błędów pomiarów w ciągu kilkunastu pomiarów. Procedura określenia powtarzalności i odtwarzalności pomiarów zamieszczona została w prezentacji wykładowej na stronie www.cirm.am.szczecin.pl. 2. Pomiar w systemie ARPA Kongsberg DataBridge 10 Konsola ARPA Kongsberg DataBridge 10 (rys. l) jest rzeczywistym wskaźnikiem systemu radarowego stosowanego na statkach morskich. Umożliwia on pomiary odległości i kierunków (kątów) przy pomocy kręgów stałych (Range Rings), kręgów ruchomych (VRM - Variable Range Marker), elektronicznych linii namiarowych (EBL - Electronic Bearing Line) i kursora (marker). str. 4

Rys. 1. Panel operatora i wskaźnik radarowy na konsoli Kongsberg DataBridge 10. Obsługa znaczników pomiarowych w systemie ARPA Kongsberg DataBridge 10: Marker / kursor: Zmiana położenia następuje poprzez ruch trackballa. Wciskając softkey (przycisk emulowany ekranowo) M zmieniana jest informacja o położeniu markera ze współrzędnych namiaru / odległości na szerokość / długość geograficzna. EBL/VRM: Wciskając softkey Ebl Vrm 1 i Ebl Vrm 2 następuje włączenie / wyłączenie odpowiedniej elektronicznej linii namiarowej / ruchomego kręgu odległości. Przyciski T / R przełączają pomiędzy namiarem a kątem kursowym. Położenie EBL/VRM zmienia się poprzez wciśnięcie przycisku Select, gdy kursor jest na znaczniku i ruch trackballa lub poprzez wpisanie wartości w pola edycyjne. Select: Dwa przyciski na konsoli: obok trackballa oraz w grupie Marker/Tools, stosowane są do wyboru obiektu lub wprowadzenia wartości w polu edycyjnym. Wciskając Ebl Vrm 1 i Ebl Vrm 2 następuje włączenie / str. 5

wyłączenie odpowiedniej elektronicznej linii namiarowej / ruchomego kręgu odległości. Range rings: Wciskając softkey Rings następuje włączenie / wyłączenie kręgów stałych. Odległość pomiędzy kręgami stałymi zależna jest od wybranego zakresu. 3. Pomiar w systemie Kongsberg Polaris Radar / ARPA Wskaźnik radarowy Kongsberg Polaris Radar/ARPA jest symulowanym komputerowo wskaźnikiem systemu radarowego spełniającego kryteria pracy radaru / ARPA zawarte w rezolucjach IMO (Międzynarodowej Organizacji Morskiej). Umożliwia on pomiary odległości i kierunków (kątów) przy pomocy kręgów stałych, kręgów ruchomych, elektronicznych linii namiarowych i kursora. Rys. 2. Wskaźnik radarowy Kongsberg Polaris Radar/ARPA. Obsługa znaczników pomiarowych w systemie ARPA Kongsberg Polaris: MARKER / kursor: Zmiana położenia następuje poprzez ruch trackballa. Gdy marker jest w obrębie wskaźnika radarowego (PPI) w prawym górnym rogu wyświetlana jest jednocześnie informacja o położeniu markera we współrzędnych biegunowych namiaru / odległości oraz geograficznych (przy str. 6

załączonym GPS). Dwie EBL i dwa VRM mogą być wyświetlone poprzez wciśnięcie odpowiednich softkey po prawej stronie obrazu radarowego. EBL 1 / VRM 1 są wyświetlane jako linie ciągłe, a EBL 2 / VRM 2 jako przerywane. Softkey Range Rings włącza i wyłącza kręgi stałe. Odległość pomiędzy kręgami wyświetlana jest poniżej przycisku, gdy jest on uaktywniony. Odległość pomiędzy kręgami stałymi zależna jest od wybranego zakresu. 4. Przebieg pomiarów i opracowanie wyników 1) Dokonać trzech serii (dla zmienionych warunków hydrometeorologicznych i znaczników pomiarowych) po 10 pomiarów do wskazanego przez prowadzącego echa przy pomocy znaczników pomiarowych namiaru i odległości kolejno przez studentów (operatorów) znajdujących się na mostku symulatora nawigacyjno-manewrowego. 2) Wypełnić wynikami pomiarów tabelę według wzoru na str. 8 i dołączyć do arkusza sprawozdania. 3) Oszacować wartość powtarzalności p (odpowiednio dla m = ilość pomiarów w serii i g = ilość operatorów przemnożona przez ilość serii) i odtwarzalności o (odpowiednio dla m = ilość operatorów i g = 1) wyznaczając odpowiednie d 2 z tabeli statystycznej na stronie 9. 4) Sformułować wnioski dotyczące procesu pomiaru oceniając wpływ / dominację powyższych czynników zmienności pomiarów. str. 7

5. Tabela pomiarowa Seria 1-10 Pomiar Seria 2-10 Pomiar 1. 1. 2. 2. 3. 3. 4. 4. 5. 5. 6. 6. 7. 7. 8. 8. 9. 9. 10. 10. Seria 3-10 Pomiar 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. str. 8

6. Tabela statystyczna wartości d2 g d 2 m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 1,41 1,91 2,24 2,48 2,67 2,83 2,96 3,08 3,18 3,27 3,35 3,42 3,49 3,55 2 1,28 1,81 2,15 2,40 2,60 2,77 2,91 3,02 3,13 3,22 3,30 3,38 3,45 3,51 3 1,23 1,77 2,12 2,38 2,58 2,75 2,89 3,01 3,11 3,21 3,29 3,37 3,43 3,50 4 1,21 1,75 2,11 2,37 2,57 2,74 2,88 3,00 3,10 3,20 3,28 3,36 3,43 3,49 5 1,19 1,74 2,10 2,36 2,56 2,73 2,87 2,99 3,10 3,19 3,28 3,35 3,42 3,49 6 1,18 1,73 2,09 2,35 2,56 2,73 2,87 2,99 3,10 3,19 3,27 3,35 3,42 3,49 7 1,17 1,73 2,09 2,35 2,55 2,72 2,87 2,99 3,10 3,19 3,27 3,35 3,42 3,48 8 1,17 1,72 2,08 2,35 2,55 2,72 2,87 2,98 3,09 3,19 3,27 3,35 3,42 3,48 9 1,16 1,72 2,08 2,34 2,55 2,72 2,86 2,98 3,09 3,18 3,27 3,35 3,42 3,48 10 1,16 1,72 2,08 2,34 2,55 2,72 2,86 2,98 3,09 3,18 3,27 3,34 3,42 3,48 11 1,16 1,71 2,08 2,34 2,55 2,72 2,86 2,98 3,09 3,18 3,27 3,34 3,41 3,48 12 1,15 1,71 2,07 2,34 2,55 2,72 2,85 2,98 3,09 3,18 3,27 3,34 3,41 3,48 13 1,15 1,71 2,07 2,34 2,55 2,72 2,85 2,98 3,09 3,18 3,27 3,34 3,41 3,48 14 1,15 1,71 2,07 2,34 2,54 2,71 2,85 2,98 3,08 3,18 3,27 3,34 3,41 3,48 15 1,15 1,71 2,07 2,34 2,54 2,71 2,85 2,98 3,08 3,18 3,26 3,34 3,41 3,48 >15 1,128 1,693 2,059 2,326 2,534 2,704 2,847 2,970 3,078 3,173 3,258 3,336 3,407 3,472 Źródło: Chrysler, Ford, General Motors, Measurement System Analysis, (2d ed.), Southfield, MI, Automotive Industry Action Group, 1998 oraz Statsoft, 2002. str. 9