Простой анализ ошибок для отношения скоростей потока в трубке

Я пытаюсь сделать простой анализ ошибок, но у меня возникают проблемы. Мой эксперимент состоял в том, чтобы определить соотношение скоростей потока различных величин давления на трубках. Мои ошибки:

  1. 5 % ошибка в измерении с м 3 из градуированного цилиндра, за испытание
  2. 1 вторая ошибка в измерении времени на испытание. (я воспользовался секундомером и округлил до секунды)
  3. Стандартное отклонение общих следов.

(Является ли это хорошей ошибкой времени? Я округлил значения в секунду, поэтому я не совсем уверен, какова будет моя ошибка, а также с учетом таких вещей, как время реакции человека (но в основном просто округление, я думаю).)

Итак, допустим, у меня есть пять троп, и я считаю, что это занимает ( 24 , 25 , 25 , 24 , 24 ) секунд для 1 с м 3 капать из этой очень тонкой трубки. (без ошибок, указанных выше)

Теперь все становится немного сложнее, я уменьшаю давление воды в трубке вдвое и снова измеряю время. Я считаю, что теперь это занимает ( 50 , 51 , 54 , 49 , 49 ) секунд для 1 с м 3 капать. (опять же без ошибок).

я беру 1 с м 3 /(время) и нашли среднее значение и отклонение обоих этих наборов, ( м : .0197885 , г : .00078393 ) и ( м : 0,041 , г : .000912871 ) соответственно. (это средние значения и отклонения расхода сейчас). Теперь я делю два средних значения и получаю соотношение расходов.

Вот именно, дело в том, что я понятия не имею, как, черт возьми, я буду учитывать ошибки в своих вычислениях. Может ли кто-нибудь показать мне этот конкретный набор данных? Я знаю, что мне нужно добавить стандартные отклонения данных, но я не знаю, как отслеживать время и градуированные ошибки цилиндра.

Я думаю, что вам нужно найти некоторую информацию об анализе данных о «распространении ошибок». Здесь есть некоторая практическая информация по этому вопросу: lectiononline.cl.msu.edu/~mmp/labs/error/e2.htm

Ответы (1)

Если бы вы рисовали график, анализ ошибок был бы основан на разбросе точек данных относительно линии наилучшего соответствия. Однако, если у вас есть только 2 точки данных (2 значения давления), рисовать график не имеет смысла.

5-процентная ошибка измерения объема уже включена в ваше измерение времени истечения, потому что увеличение объема приведет к увеличению времени его истечения. Случайная ошибка синхронизации также включена, но не любая систематическая ошибка, такая как задержка запуска или остановки таймера. Возможно, это может занять вас 0,5 с чтобы отреагировать на событие и включить или выключить таймер. Однако, если один и тот же человек запускает и останавливает таймер, эти систематические ошибки задержки устраняются. Любая остаточная ошибка является случайной и должна усредняться по испытаниям.

Итак, все, что вам нужно сделать, это найти среднее время т 1 , т 2 и стандартные отклонения о 1 , о 2 испытаний для одного и того же номинального количества воды при двух настройках давления. Соотношение р расхода Вопрос затем
р "=" Вопрос 2 Вопрос 1 "=" т 1 т 2 .

Стандартная ошибка во времени потока т является Δ т "=" о Н где Н – количество повторных испытаний (прогонов). Стандартная ошибка в р является Δ р который находится из сложения квадратов дробных ошибок:
| Δ р р | 2 "=" | Δ т 1 т 1 | 2 + | Δ т 2 т 2 | 2 .

Затем вы можете сообщить о своем результате как р ± Δ р . Обратите внимание, что в вашей ошибке должно быть не более 2 значащих цифр. Δ р . В вашем случае я бы округлил Δ р только до 1 значащей цифры и кавычки р до того же числа знаков после запятой.

Я предполагаю, что вы меняете давление, используя разную высоту воды в бюретке, скажем, 25 и 50 см, позволяя уровню воды падать только на 1 см в каждом испытании. В этом случае отношение давлений следует измерять как среднюю высоту воды над верхней частью узкой трубки. Для этого также потребуется некоторый анализ ошибок, потому что давление может различаться между каждым испытанием, и соотношение давлений может не быть 2:1, как вы предполагаете.

Спасибо вам за помощь! Вы совершенно правы и в последней части, я даже не подумал об этом. Также у меня есть несколько точек для этого отношения, это всего лишь небольшое подмножество моих данных.