内燃机排气消声器测量方法概述

《内燃机排气消声器 测量方法(GB/T 4759-2009)》编辑推荐：《内燃机排气消声器 测量方法(GB/T 4759-2009)》与GB/T 4759—1995的主要区别是：修改了范围；修改了术语和定义；增加了90°方向上的声学测量；增加了排气噪声表面声压级和声功率级的计算；增加了排气背压测量；修改了试验报告。2100433B

1.根据测量条件分为

（1）等精度测量：用相同仪表与测量方法对同一被测量进行多次重复测量

（2）不等精度测量：用不同精度的仪表或不同的测量方法, 或在环境条件相差很大时对同一被测量进行多次重复测量

2.根据被测量变化的快慢分为

（1）静态测量

（2）动态测量

1.直接测量法：不必测量与被测量有函数关系的其他量，而能直接得到被测量值的测量方法。

2.间接测量法：通过测量与被测量有函数关系的其他量来得到被测量值的测量方法。

3.定义测量法：根据量的定义来确定该量的测量方法。

4.静态测量方法：确定可以认为不随时间变化的量值的测量方法。

5.动态测量方法：确定随时间变化量值的瞬间量值的测定方法。

6.直接比较测量法：将被测量直接与已知其值的同种量相比较的测量方法。

7.微差测量法：将被测量与只有微小差别的已知同等量相比较，通过测量这两个量值间的差值来确定被测量值的测量方法。

测量统计处理

（1）正态分布

随机误差具有以下特征:

① 绝对值相等的正误差与负误差出现的次数大致相等——对称性；

② 在一定测量条件下的有限测量值中，其随机误差的绝对值不会超过一定的界限——有界性；

③ 绝对值小的误差出现的次数比绝对值大的误差出现的次数多——单峰性；

④对同一量值进行多次测量，其误差的算术平均值随着测量次数n的增加趋向于零——抵偿性。（凡是具有抵偿性的误差原则上可以按随机误差来处理）；

这种误差的特征符合正态分布

（2）随机误差的数字特征：如图所示：

（3）用测量的均值代替真值；

（4）有限次测量中，算术平均值不可能等于真值；

（5）正态分布随机误差的概率计算

当k=±1时, Pa=0.6827, 即测量结果中随机误差出现在-σ～ σ范围内的概率为68.27%, 而|v|>σ的概率为31.73%。出现在-3σ～ 3σ范围内的概率是99.73%, 因此可以认为绝对值大于3σ的误差是不可能出现的, 通常把这个误差称为极限误差。

例题：见图所示：

（6）不等精度直接测量的权与误差

1.在不等精度测量时, 对同一被测量进行m组测量, 得到m组测量列（进行多次测量的一组数据称为一测量列）的测量结果及其误差, 它们不能同等看待。精度高的测量列具有较高的可靠性, 将这种可靠性的大小称为“权”。

2.“权”可理解为各组测量结果相对的可信赖程度。 测量次数多, 测量方法完善, 测量仪表精度高, 测量的环境条件好, 测量人员的水平高, 则测量结果可靠, 其权也大。权是相比较而存在的。 权用符号p表示, 有两种计算方法: "para" label-module="para">

① 用各组测量列的测量次数n的比值表示, 并取测量次数较小的测量列的权为1,则有

p1∶p2∶…∶pm=n1∶n2∶…∶nm

② 用各组测量列的误差平方的倒数的比值表示, 并取误差较大的测量列的权为1, 则有

p1∶p2∶…∶pm=（1/σ1）^2:（1/σ2）^2:（1/σ3）^2:……（1/σm）^2

测量通用处理

（1）系统误差产生的原因

①传感器、仪表不准确（刻度不准、放大关系不准确）

②测量方法不完善（如仪表内阻未考虑）

③安装不当

④环境不合

⑤操作不当；

（2）系统误差的判别

①实验对比法，例如一台测量仪表本身存在固定的系统误差，即使进行多次测量也不能发现，只有用更高一级精度的测量仪表测量时，才能发现这台测量仪表的系统误差；

②残余误差观察法（绘出先后次序排列的残差）；

③准则检验法

马利科夫判据是将残余误差前后各半分两组, 若“Σvi前”与“Σvi后”之差明显不为零, 则可能含有线性系统误差。

阿贝检验法则检查残余误差是否偏离正态分布, 若偏离, 则可能存在变化的系统误差。将测量值的残余误差按测量顺序排列，且设A=v12 v22 … vn2, B=(v1-v2)2 (v2-v3)2"para" label-module="para">

若|B/2A-1|>1/n^1/2,则可能含有变化的系统误差。

(3)系统误差的消除

在测量结果中进行修正 已知系统误差, 变值系统误差, 未知系统误差

消除系统误差的根源　根源

在测量系统中采用补偿措施

实时反馈修正

测量粗大误差

剔除坏值的几条原则：

(1)3σ准则（莱以达准则）：如果一组测量数据中某个测量值的残余误差的绝对值|vi|>3σ时, 则该测量值为可疑值（坏值）, 应剔除。

(2)肖维勒准则：假设多次重复测量所得n个测量值中, 某个测量值的残余误差|vi|>Zcσ,则剔除此数据。实用中Zc<3, 所以在一定程度上弥补了3σ准则的不足。

(3)格拉布斯准则：某个测量值的残余误差的绝对值|vi|>Gσ, 则判断此值中含有粗大误差, 应予剔除。 G值与重复测量次数n和置信概率Pa有关。

解题步骤：如图所示：

测量几个问题

（1）误差的合成：如图所示：

绝对误差的合成（例题）：

用手动平衡电桥测量电阻RX。已知R1=100Ω, R2=1000Ω, RN=100Ω,各桥臂电阻的恒值系统误差分别为ΔR1=0.1Ω, ΔR2=0.5Ω, ΔRN=0.1Ω。求消除恒值系统误差后的RX.

（2）最小二乘法的应用：

推导过程，如图册所示：

最小二乘法应用例子：如图册所示:

5.用经验公式拟合实验数据——回归分析

用经验公式拟合实验数据，工程上把这种方法称为回归分析。回归分析就是应用数理统计的方法，对实验数据进行分析和处理，从而得出反映变量间相互关系的经验公式，也称回归方程。

测量方法是指人们认识自然界事物的一种手段，例如：要知道某块金属的质量，可以用天平这种仪器来测量，而使用天平就是一种测量质量的方法 。