Обработка данных и представление результатов контроля ровности

Общее число измерений следует принять за 100 % и определить число просветов под рейкой, превышающих максимально допустимую величину, установленную СНиП 3.06.03-85 и СНиП 32-03-96, и число просветов, меньших минимально допустимой величины (см. таблицу 10), установленной теми же документами. Следует также найти наибольшую величину просвета.

Оценка результатов контроля ровности автомобильной дороги выполняется в соответствии с требованиями СНиП 3.06.03-85, см. таблицу 11.

 

 

Таблица 10 ‒ Ведомость промеров толщины, поперечных уклонов, ширины и ровности покрытий

Место измерения

Тип покры-тия

Поперечный уклон, %

Ширина проезжей части

Количество промеров под 3 - метровой рейкой

Уклон проезжей части (измерения по трех метровой рейке)

ПК

+

проект ный

факти-ческий

проект ная

факт.

до 3 мм

до 5 мм

больше 5 мм

обочина

вле- во

ось

впра во

 

 

Таблица 11 ‒ Параметр, используемый при оценке качества СМР, и условия его оценки (СНиП 3.06.03-85)

Конструктивный элемент, вид работ и контролируемый параметр	Условия оценки на
«хорошо»	«отлично»
Ровность (просвет под рейкой длиной 3 м) Асфальтобетонные и монолитные цементобетонные основания и покрытия	Не более 5% результатов определений могут иметь значения просветов в пределах до 10 (6) мм, остальные – до 5 (3) мм	Не более 2% результатов определений могут иметь значения просветов в пределах до 10 (6) мм, остальные – до 5 (3) мм

Примечание. Данные в скобках относятся к работам, выполняемым с использованием машин с автоматической системой задания вертикальных отметок.

4)

Измерить поперечные уклоны проезжей части дороги в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85; СНиП 32-03-96; СНиП 2.05.11-83. Измерения выполнить через один погонный метр автомобильной дороги. Провести 80 - 100 измерений поперечных уклонов (25-30 измерений для захваток длиной 100 - 150 м).

5) Измерить продольный уклон проезжей части дороги в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85; СНиП 32-03-96; СНиП 2.05.11-83. Измерения выполнить через десять погонных метров автомобильной дороги.

6) Используя рулетку, измерить ширину дорожного покрытия по внутренним поверхностям бордюрных блоков. Измерения провести через десять погонных метров автомобильной дороги.

Выполнить 50 - 100 измерений и обработать результаты методами математической статистики по схеме, изложенной ниже.

 

Методика статистической обработки результатов

Измерения ширины

В итоге измерения физического параметра сформировать массив Х_i случайной величины.

Определить в нем минимальное Х_min и максимальное Х_max значения.

Результаты расчетов занести в таблицу 12.

Весь диапазон X_max... X_min результатов наблюдений разделить на r интервалов шириной и определить частоты m_i, равные числу результатов, лежащих в каждом i -м интервале, т. е. меньше или равных его правой и больше левой границы.

Вычислить отношения, называемые частостями и представляющие собой статистические оценки вероятностей попадания результата наблюдений в i-й интервал:

, (22)

где n ‒ общее число наблюдений.

Распределение частот по интервалам образует статистическое распределение результатов наблюдений. Определить оценки средней плотности распределения в интервале , разделив частость на длину интервала :

. (23)

Таблица 12 ‒ Выборка вариационного ряда

i	Xi, мм	Xi+1, мм	mi	Pi	Pi, 1/мм

 

Построить гистограмму наблюдений в виде графика в координатах - интервалы значений (рисунок 20). Число интервалов r выбрать в зависимости от числа наблюдений согласно рекомендациям, см. таблицу 13.

 

Таблица 13 ‒Зависимость числа интервалов от числа наблюдений

n	r
40 – 100	7 – 9
100 – 500	8 – 12
500 – 1000	10 – 16
1000 – 10000	12 – 22

 

Р

DХi

Рi^*

Х, мм

Рисунок 20 ‒ Гистограмма распределения результатов измерений

Приняв общую площадь, ограниченную гистограммой распределения равной единице (S_o = 1), диапазон изменения - L, а интервал - DL, можно определить частоту попадания результатов наблюдений в тот или иной интервал как отношение площади соответствующего прямоугольника шириной DL к общей площади S_o.

После построения гистограммы подобрать теоретическую кривую распределения, которая, выражая все существенные черты статистического распределения, сглаживала бы все случайности, связанные с недостаточным объемом экспериментальных данных.

Существуют несколько теоретических законов распределения:

‒ нормальный (кривая Гаусса);

‒ треугольный (закон Симпсона);

‒ равномерный;

‒ закон распределения Стьюдента;

‒ закон распределения Коши и т.д.

В практике технических измерений большинство распределений подчиняются закону нормального распределения. В аналитической форме он выражается формулой

 

, (24)

где х - случайная величина;

m_х - математическое ожидание случайной величины;

s - среднеквадратичное отклонение.

Определить среднеарифметическое значение измеряемой величины (математическое ожидание ):

. (25)

Зная величину истинного значения m_x, вычислить абсолютную погрешность каждого из n наблюдений:

. (26)

Вычислить среднеквадратичное отклонение (СКО) средне– арифметического значения результатов измерений.

Определить границы доверительного интервала, в котором с заданной вероятностью (обеспеченностью) находится случайная погрешность среднеарифметического значения. Формула расчета:

. (27)

 

Оценить относительную погрешность результата измерений по формуле

. (28)

Записать результат измерения физической величины в следующем виде:

. (29)

 

7) Оформить отчет.

Содержание отчета:

название pаботы;

‒ цели;

‒ общие сведения о дорожных измерительных инструментах;

‒ эскиз плана автомобильной дороги с асфальтобетонным покрытием;

‒ результаты измерений (массив данных), расчеты;

‒ оценка ровности автомобильной дороги;

‒ обработка результатов измерений ширины дороги, гистограммы;

‒ результаты исследования закона распределения случайной величины;

‒ оценка погрешности измерения и итоговый результат;

‒ общие выводы.

Контрольные вопросы и задания

1) Какие средства измерения применяются для контроля параметров дорожного покрытия?

2) Охарактеризуйте устройство и методику применения универсальной трехметровой рейки.

3) Как определить поперечный и продольный уклоны автомобильной дороги?

4) Поясните процедуру измерения ширины автомобильной дороги с помощью универсальной трехметровой рейки.

5) Как определить класс точности универсальной трехметровой рейки?

6) Что означает среднеквадратичное отклонение параметра?

7) Как подсчитать абсолютную погрешность измерения?

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5

Определение подлинности товара
по штрих коду международного евростандарта EAN

 

Штриховой код - это последовательность черных и белых полос, представляющая некоторую информацию в виде, удобном для считывания техническими средствами. Информация, содержащаяся в коде может быть напечатана в читаемом виде под кодом (расшифровка). Штриховые коды используются в торговле, складском учете, библиотечном деле, охранных системах, почтовом деле, сборочном производстве, обработка документов. В мировой практике торговли принято использование штрихкодов символики EAN для маркировки товаров. В соответствии с принятым порядком, производитель товара наносит на него штриховой код, формируемый с использованием данных о стране местонахождения производителя и кода производителя. Код производителя присваивается региональным отделением международной организации EAN International. Такой порядок регистрации позволяет исключить возможность появления двух различных товаров с одинаковыми кодами.
Существуют различные способы кодирования информации, называемые (штрихкодовыми кодировками или символиками). Различают линейные и двухмерные символики штрихкодов.
Линейными (обычными) называются штрихкоды, читаемые в одном направлении (по горизонтали). Наиболее распространненые линейные символики: EAN, UPC, Code39, Code128, Codabar. Линейные символики позволяют кодировать небольшой объем информации (до 20-30 символов - обычно цифр) с помощью несложных штрихкодов, читаемых недорогими сканерами. Пример кода символики EAN-13 (рисунок 21):

Рисунок 21 – Пример кода символики EAN-13

Штриховой код можно наносить при производстве упаковки (типографским способом) или использовать самоклеящиеся этикетки, которые печатаются с использованием специальных принтеров.
Для считывания штрихкодов используются специальные приборы, называемые сканерами штриховых кодов. Сканер засвечивает штрихкод своим осветителем и считывает полученную картинку. После этого он определяет наличие на картинке черных полос штрихкода. Если в сканере нет встроенного декодера (блок расшифровки штрихкода), то сканер передает в приемное устройство серию сигналов, соответствующих ширине черных и белых полос. Расшифровка штрихкода должна выполняться приемным устройством или внешним декодером. Если сканер оснащен внутренним декодером, то этот декодер расшифровывает штрихкод и передает информацию в приемное устройство (компьютер, кассовый аппарат и т.д.) в соответствии с сигналами интерфейса, определяемого моделью сканера.
Расшифровка штрихкода. C помощью штрихового кода зашифрована информация о некоторых наиболее существенных параметрах продукции. Наиболее распространены американский Универсальный товарный код UPC и Европейская система кодирования EAN (таблица 14). Так же распространенны EAN/UCC товарные номера EAN-13, EAN-8, UPC-A, UPC-E и 14-разрядный код транспортной упаковки ITF-14. Существует 128 разрядная система UCC/EAN-128. Согласно той или иной системе, каждому виду изделия присваивается свой номер, состоящий чаще всего из 13 цифр (EAN-13).
Возьмем, к примеру, цифровой код: 4820024700016. Первые две цифры (482) означают страну происхождения (изготовителя или продавца) продукта, следующие 4 или 5 в зависимости от длинны кода страны (0024) - предприятие-изготовитель, еще пять (70001) - наименование товара, его потребительские свойства, размеры, массу, цвет. Последняя цифра (6) контрольная, используемая для проверки правильности считывания штрихов сканером. EAN - 13:

Пример вычисления контрольной цифры для определения подлинности товара (рисунок 22):
1) Сложить цифры, стоящие на четных местах:
8+0+2+7+0+1=18
2) Полученную сумму умножить на 3:
18x3=54
3) Сложить цифры, стоящие на нечетных местах, без контрольной цифры:
4+2+0+4+0+0=10
4) Сложить числа, указанные в пунктах 2 и 3:
54+10=64
5) Отбросить десятки:
получим 4
6) Из 10 вычесть полученное в пункте 5:
10-4=6

Рисунок 22– Пример штрих/кода

Иногда код, нанесенный на этикетку, не соответствует стране изготовителю заявленной на упаковке, тут причин может быть несколько. Первая: фирма была зарегистрирована и получила код не в своей стране, а в той, куда направлен основной экспорт ее продукции. Вторая: товар был изготовлен на дочернем предприятии. Третья: возможно, товар был изготовлен в одной стране, но по лицензии фирмы из другой страны. Четвертая - когда учредителями предприятия становятся несколько фирм из различных государств.

Таблица 14 – Универсальная система штрих/кода по международному евростандарту ЕАN

Страна	Штрих-код
Австралия
Австрия	90-91
Аргентина
Бельгия
Болгария
Боливия
Босния
Бразилия
Великобритания
Венгрия
Венесуэла
Вьетнам
Гваделупа
Гватемала	740-745
Германия	400-440
Гондурас	740-745
Греция
Дания
Доминиканская республика
Израиль
Индия
Индонезия
Продолжение таблицы 14
Ирландия
Исландия
Испания
Италия	80-83
Канада	00-09
Кипр
Китай	690-691
Колумбия
Коста-Рика	740-745
Куба
Латвия
Литва
Люксембург
Мавритания
Малайзия
Мальта
Марокко и Западная Сахара
Мексика
Молдова
Нидерланды
Никарагуа	740-745
Новая Зеландия
Норвегия
Панама	740-745
Парагвай
Перу
Польша
Португалия
Россия
Румыния
Сальвадор	740-745
Сербия
Сингапур
Окончание таблицы 14
Словакия
США	00-09
Таиланд
Тайвань
Тунис
Турция
Украина
Уругвай
Филиппины
Финляндия
Франция	30-37
Хорватия
Чехия
Чили
Швейцария
Швеция
Шри-Ланка
Эквадор
Эстония
Южная Корея
Южно-Африканская Республика	600-601
Япония

 

Порядок выполнения работы:

1) Расшифровать штрих-код товара на выбор и произвести вычисления в соответствии с методикой международного стандарта EAN (представить эскиз штрих-кода).

2) Сравнить полученный результат вычисления с контрольной цифрой.

3) Написать вывод о подлинности товара.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6