Погрешностью называют отклонение результата измерений от действительного (истинного) значения измеряемой величины. При этом следует иметь в виду, что истинное значение физической величины считается неизвестным и применяется в теоретических исследованиях; действительное значение физической величины устанавливается экспериментальным путем в предположении, что результат измерения в максимальной степени приближается к истинному значению. Погрешности измерений обычно приводятся в технической документации на средства измерений или в нормативных документах.
Случайные погрешности измерений – это погрешности, изменяющиеся случайным образом при измерениях одной и той же величины. Случайные погрешности не могут быть полностью исключены из результата измерений. Однако, при проведении некоторого числа повторных опытов, используя теорию вероятностей и математическую статистику, можно уточнить результат.
Динамический плотномер Д-51А предназначен для оперативного контроля степени уплотнения песчаных и пылевато-глинистых грунтов в земляных сооружениях на глубине до 30 см.
Динамический плотномер состоит из штанги с коническим наконечником 1, направляющей 2, по которой свободно перемещается груз 3 и на нижнем конце которой на резьбе крепятся сменные части – конус или штамп, наковальни 4 и рукоятки 5 для удержания и вытаскивания прибора.
При работе прибор устанавливается в вертикальное положение, и удерживают его в этом положении, держа за рукоять. Свободной рукой поднимают груз до упора и опускают. Груз свободно падает и ударяет по наковальни штока.
Измерения с помощью динамического плотномера производят в следующем порядке. В местах (точках) определения плотности грунта поверхность контролируемого слоя земляного сооружения зачищают и выравнивают на площадке размером 50 ´ 50 см. Наконечник динамического плотномера устанавливают в центр площадки и последовательными ударами свободно падающий груз погружают на глубину 20 см, не считая количества ударов (по риске на штанге). После этого, продолжая забивать конусный наконечник, фиксируют количество ударов, необходимых для погружения его на последние 10 см глубины. Результаты испытаний записывают в журнал.
После забивки наконечника в данной точке прибор извлекают и приступают к следующей точке. В процессе проведения измерений необходимо контролировать вертикальность забивки зонда в грунт.
Независимо от длины обследуемого участка производят не менее 10 измерений плотности грунта.
Значения количеств ударов заносим в таблицу.
Таблица 3 – Результаты измерений (по варианту)
| Номер опыта | ||||||||||
| N20-30 шт. | ||||||||||
| Pg, МПа | 4,2 | 3,9 | 3,6 | 5,7 | 5,4 | 3,3 | 5,1 | 4,5 | 5,1 | 4,5 |
Pg = 0,3 N20-30
Где Pg – показатель динамического зондирования – условное динамическое сопротивление грунта погружению занда, МПа; N20-30 – количество ударов, необходимых для погружения конуса на участке зондирования от 20 до 30 см.
Определим среднее арифметическое значение результатов измерений по формуле:
= 
Pg = 4,53
Pср = 4,2+3,9+3,6+5,7+5,4+3,3+2*5,1+2*4,5 /10 = 4,53
Определим среднее квадратическое по формуле:
G = ± √∑ (Pg - 
)2 / n – 1 = ±0,78
Где n – количество измерений.
G = ±√0,332 +0,632 +0,932 +1,172 +0,872 +1,232 +0,572 +0,572 +0,032 +0,032 /9=±0,78
1. 4,2-4,53=-0,33
2. 3,9-4,53=-0,63
3. 3,6-4,53=-0,93
4. 5,7-4,53=1,17
5. 5,4-4,53=0,87
6. 3,3-4,53=-1,23
7. 5,1-4,53=0,57
8. 4,5-4,53=0,03
9. 5,1-4,53=0,57
10.4,5-4,53=0,03
Для исключения анормального результата из объема экспериментальных данных определи значение «трех сигм» по формуле:
G = 3* G = 3* 0,78 = 2,35
Определим величину отклонения сомнительного результата от среднего значения 
и сравним ее с величиной «трех сигм». Если
Рсом - 
› G
0,33‹ 2,35
0,03‹ 2,35
0,93‹ 2,35
1,17‹ 2,35
0,87‹ 2,35
1,23‹ 2,35
0,57‹ 2,35
0,03‹ 2,35
0,57‹ 2,35
0,63‹2,35
То результат с вероятностью Р = 0,977 является ошибочным и его следует отбросить. Используя среднее значение показателя динамического зондирования определим коэффициент уплотнения К грунтов (различного типа в зависимости от варианта) согласно ГОСТ 5180-84 ГОСТ и 22733-77.
Задача №4