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PubblicatoPompeo Lanza Modificato 10 anni fa
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Set-up per misure di rettilineità Verticale
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Prove preliminari hanno evidenziato una deriva costante dei valori.
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Si è supposto che la causa della deriva fosse una TRASLAZIONE e/o una ROTAZIONE delle ottiche (interferometro e riflettore). Impiegando comparatori bimillesimali non si è evidenziata nessuna traslazione. Si sono così esclusi: 1)Traslazioni 2)Rotazioni rilevabili delle ottiche E rimasto il dubbio che rotazioni inferiori a circa 20 [mm/m] potessero influenzare la misura soprattutto quando la distanza D fra interferometro e riflettore fosse elevata. Per eliminare anche piccole rotazioni si è modificato il sistema di fissaggio del riflettore.
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La deriva è scomparsa ed è rimasto solamente leffetto di disturbo ambientale caratterizzato da oscillazioni attorno al valore costante iniziale (le ottiche venivano mantenute nella stessa posizione per tutta la prova). Si è cercata unindicazione qualitativa dellinfluenza che lambiente che circonda la prova ha sui risultati…
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Influenza condizioni ambientali REPARTO SALA METROLOGICA D = 1,8 mD = 8,5 m
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Un indicatore della variabilità dei dati è lo scarto tipo: Nelle prove eseguite risulta: - s in reparto risulta 4 volte più grande che in sala metrologica - s aumenta con la distanza D
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Al termine dellincontro si era deciso di: 1)Quantificare linfluenza della rotazione delle ottiche sulle misure; 2)Analizzare linfluenza dellopzione software di mediare i dati in uscita in intervalli di tempo diversi (tempo di media software Tms); 3)Imporre spostamenti noti alle ottiche di misura e analizzare i dati provenienti dalla strumentazione
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1) Rotazione retroriflettore - Ipotesi: Rotazione retroriflettore modifica la lunghezza del percorso ottico dei raggi rileva uno spostamento delle ottiche.
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Il modello non corrisponde ai rilevamenti: -è indipendente dalla distanza P2-P0 -la differenza di percorso ottico individua solamente traslazione delle ottiche.
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-Ipotesi: Rotazione retroriflettore modifica la posizione del punto P7 e ciò comporta una diminuzione della sezione del raggio trasmessa dallinterferometro alla testa laser con conseguente diminuzione di intensità del raggio complessivo rilevazione di spostamento in funzione dellintensità ( f (P0-P2) ). -Verifica di tale ipotesi necessita di conoscere in dettaglio il funzionamento dello strumento, ma le informazioni tecniche non sono disponibili.
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Forte dipendenza dei valori di scostamento, da piccole rotazioni del retroriflettore ( in ogni successiva prova si impiegherà linterferometro come ottica mobile).
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Procedura di prova: -Reparto con ottiche ferme -D = 1.8-5.15-8.5 [m] -Tms = 0-0.1-1-10 [s] -t = 10 [s] -n = 60 Indice della variabilità dei risultati: s (scarto tipo) 2) Influenza di Tms
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s - diminuisce all aumentare di Tms - aumenta molto più significativamente allaumentare della distanza
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3) Imposizione spostamenti noti Procedura di prova: -Reparto (ambiente di impiego) -Controllo spostamenti interferometro tramite comparatore bimillesimale -D = 5.15 – 8.5 [m] -Tms = 1-10 [s] -t = 10 [s] -n = 60 -Spostamenti imposti : x = 0-100-200-300-400-500 [ m m]
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Si ottengono quattro serie di dati del tipo:
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Per ogni prova è stata individuata una retta interpolatrice y=mx+q (curva di taratura) con lutilizzo della tecnica dei minimi quadrati. Spostamenti Imposti [mm] Spostamenti Rilevati [mm]
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Data la bassa dispersione dei valori di m e q è ipotizzabile limpiego di una curva di taratura per un uso pratico dello strumento. Si sono così ottenuti 4 valori di: - Coefficiente angolare: m - Intersezione asse delle uscite: q
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Relativamente ad ogni prova è stato calcolato lo scarto tipo dei residui rispetto alla retta interpolante: Scarto tipo: y = m x i + q (retta min quad in corrispondenza allingresso x i ) y i = lettura strumentazione laser
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Per abbassare la dispersione s si sono raggruppati i dati rilevati a gruppi di 5-10-20 e si è calcolato nuovamente lo scarto tipo per ogni classe di raggruppamento. Si ottiene così che s diventa funzione di : -Tms -D -Numero di punti per ogni gruppo
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s = f (Tms, n° punti, D) s : - debolmente dipendente da Tms - oltre M5 diminuisce lentamente - è fortemente dipendente da D
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Variabilità di s in prove diverse:
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Esempio calcolo dellincertezza Si è presa, come esempio, la prova eseguita con D=8.5 m, Tms=10 s e utilizzando i dati a gruppi di 5 (M5). Si sono applicati tre metodi di calcolo dellincertezza rispetto alla retta di interpolatrice ai minimi quadrati: 1)Y E 2 s [ s è lo scarto tipo di tutti i residui della prova in esame rispetto alla retta MinQuad STMQ] 2)Y E 2 s [ s formula di Mandel] 3)Y E 2 s [ s metodo propagazione della varianza] 4)Si è aggiunta lincertezza dichiarata da HP
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