способ оценки количества транспортных средств, не соответствующих нормам по уровню излучаемого электромагнитного поля
Классы МПК: | G01M17/00 Испытание транспортных средств G01R29/08 для измерения характеристик электромагнитного поля |
Автор(ы): | Николаев Павел Александрович (RU), Горшков Борис Михайлович (RU), Грищенко Алексей Вячеславович (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет сервиса" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2011-05-03 публикация патента:
10.02.2013 |
Изобретение относится к электромагнитным испытаниям транспортных средств на уровень излучаемой ими напряженности электромагнитного поля. Способ оценки количества транспортных средств, не соответствующих нормам по уровню излучаемого электромагнитного поля, заключается в том, что в заданном диапазоне частот по результатам измерений напряженности электромагнитного поля ограниченной выборке транспортных средств определяется количество транспортных средств в партии, не соответствующих требованиям по уровню излучаемой напряженности электромагнитного поля. Данное количество находится по формулам. Решение позволяет определить качество транспортных средств по параметру напряженности электромагнитного поля. 1 ил.
Формула изобретения
Способ оценки количества транспортных средств (ТС), не соответствующих нормам по уровню напряженности Е электромагнитного поля (ЭМП), отличающийся тем, что в заданном диапазоне частот F [fmin; fmax] по результатам измерений напряженности Е ЭМП ограниченной выборке ТС определяется количество Х ТС в партии, не соответствующих требованиям по уровню излучаемой напряженности Е ЭМП, при этом количество Х ТС находится из выражений:
minХ=К·Р(Епр Е)- [Х];
maxХ=К·Р(Епр Е)+ [Х],
где К - количество ТС в партии, отобранной по определенному критерию, например выпуск одной модели за год;
Р(Епр Е) - полная вероятность несоответствия предельно-допустимому уровню напряженности Епр ЭМП отдельно взятого ТС по уровню напряженности Е ЭМП в диапазоне частот F [fmin; fmax];
полная вероятность Р(Епр Е) определяется выражением
где fi - область частот, принадлежащая диапазону частот F;
P( fi) - вероятность превышения амплитуды напряженности Е ЭМП предельно-допустимого уровня напряженности ЭМП в области fi, как события;
N - количество областей fi,
вероятность несоответствия в области fi амплитуды напряженности ЭМП от ТС предельно-допустимому уровню определяется выражением
где - случайный закон распределения амплитуды напряженности ЭМП в области fi, определяемый в результате статистического анализа полученных в результате измерений напряженности Е ЭМП в диапазоне частот F от ограниченной выборки ТС М;
[Х] - среднеквадратическое отклонение количества Х ТС, определяющееся выражением:
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электромагнитным испытаниям транспортных средств (ТС) на уровень излучаемой ими напряженности Е электромагнитного поля (ЭМП).
Из ГОСТ Р 41.10-99 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении электромагнитной совместимости. Технические требования, касающиеся широкополосных электромагнитных помех, производимых транспортными средствами, оснащенными искровым зажиганием». - М.: Изд-во стандартов, 1999, известны способы оценки соответствия ТС по уровню излучаемой ими напряженности ЭМП в диапазоне частот от 30 до 1000 МГц.
Однако данные способы оценки применимы только к тому ТС, которое подвергается испытанию на уровень излучаемой напряженности ЭМП в диапазоне частот от 30 до 1000 МГц.
Из ГОСТ Р 51320-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные. Методы испытаний технических средств - источников индустриальных радиопомех». - М.: Изд-во стандартов, 1999, известен метод оценки результатов измерения технических средств по испытаниям ограниченной выборки на основе биномиального распределения. Соответствие норме оценивается из условия, что количество технических средств с уровнем индустриальных радиопомех, превышающем соответствующую норму, не может быть больше С при выборке объемом М.
Недостатком такого способа является то, что он не позволяет провести оценку количества X ТС в партии, у которых амплитуда напряженности Е ЭМП не соответствует предельно допустимым нормам.
За прототип заявляемого способа взята оценка результатов измерений технических средств по испытаниям ограниченной выборки М на основе нецентрального t-распределения (см. ГОСТ Р 51320-99 Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные. Методы испытаний технических средств - источников индустриальных радиопомех. - М.: Изд-во стандартов, 1999, п.10).
Согласно приведенному способу соответствие предельно допустимым нормам оценивается по соотношению:
,
где S - выборочное среднее квадратическое отклонение результатов измерений, определяемое выражением
L - соответствующая норма;
- выборочное среднее арифметическое значение результатов измерений;
xm - значение параметра помехи по отдельному техническому средству на частоте измерений;
М - объем выборки;
k - коэффициент нецентрального t-распределения, зависящий от М.
Недостатком данного способа является то, что он не позволяет определять количество ТС в партии, не соответствующих требованиям по уровню излучаемой напряженности ЭМП Е, а только гарантирует с достоверностью 80%, что не менее 80% ТС будут удовлетворять норме.
Задачей заявляемого решения является создание способа оценки количества X ТС в партии, отобранной по определенному критерию (например, выпуск одной модели за год), не соответствующих по уровню излучаемой ими напряженности Е ЭМП в заданном диапазоне частот F [fmin; fmax] предельно допустимому уровню, и на основании этих результатов определение качества ТС по параметру напряженности Е ЭМП, а также прогнозирование динамики изменения количества ТС, не соответствующих по уровню излучаемой ими напряженности Е ЭМП в заданном диапазоне частот F [fmin; fmax] предельно допустимому уровню.
Указанная задача решается способом оценки количества ТС, не соответствующих нормам по уровню напряженности Е ЭМП в заданном диапазоне частот F [fmin; fmax], при котором по результатам измерений напряженности Е ЭМП от ограниченной выборки ТС М определяется в партии количество ТС, не соответствующих требованиям по уровню излучаемой напряженности Е ЭМП, при котором в партии количество Х транспортных средств, не соответствующих требованиям по уровню излучаемой напряженности Е ЭМП, определяют из выражений:
minX=К×P(Eпр E)- [X];
maxХ=К×Р(Епр Е)+ [Х],
где К - количество ТС в партии, отобранной по определенному критерию (например, выпуск одной модели за год);
P(Eпр E) - полная вероятность несоответствия предельно допустимому уровню напряженности Епр ЭМП отдельно взятого ТС по уровню напряженности Е ЭМП в диапазоне частот F [fmin; fmax];
полная вероятность P(Eпр< ) определяется выражением
где fi - область частот, принадлежащая диапазону частот F;
P( fi) - вероятность превышения амплитуды напряженности Е ЭМП предельно допустимого уровня напряженности ЭМП в области fi как события;
N - количество областей fi, вероятность несоответствия в области fi амплитуды напряженности ЭМП от ТС предельно-допустимому уровню определяется выражением
где - случайный закон распределения амплитуды напряженности ЭМП в области fi, определяемый в результате статистического анализа полученных в результате измерений напряженности Е ЭМП в диапазоне частот F от ограниченной выборки ТС М;
[Х] - среднеквадратическое отклонение количества Х ТС, определяющееся выражением:
Изобретение поясняется следующим чертежом,
где изображены измеренные в диапазоне частот F [30; 1000] МГц спектральные характеристики напряженности Е ЭМП десяти автомобилей одной модели.
Заявляемое техническое решение основано на том, что диапазон частот F разбивается на N количество областей fi. На практике fi достаточно принять равной полосе пропускания измерительного приемника В, Гц, или если измерительный прибор, имеющий цифровую обработку результатов измерений, выдает фиксированное на заданный диапазон F число значений К, то можно положить N=K.
Для реализации изобретения выполняют следующие действия.
1. Проводят экспериментальные измерения спектральных характеристик напряженностей ЭМП в диапазоне частот F по ограниченной выборке ТС М.
2. Разбивают F на N областей fi.
3. Определяют, на основании статистического анализа измеренных спектральных характеристик напряженности Е ЭМП от ограниченной выборки ТС М, случайный закон распределения амплитуды напряженности ЭМП в каждой области fi.
4. Вычисляют вероятность по формуле
5. Вычисляют полную вероятность Р(Е пр Е) по формуле
6. Вычисляют среднеквадратическое отклонение [Х] по формуле
7. Определяют количество minХ и maxX ТС в партии, не соответствующих требованиям по уровню излучаемой напряженности Е ЭМП по формулам
minX=К×Р(Е пр Е)- [Х];
maxX=К×Р(Епр E)+ [Х].
8. Для прогнозирования динамики изменения количества ТС в партии, не соответствующих требованиям по уровню излучаемой напряженности Е ЭМП, проводят измерения по п.1-п.7 для как минимум трех выборок ТС, отличающихся сроком эксплуатации или пробегом. По результатам обработки каждой выборки строится кривая изменения количества minX и maxХ ТС от срока эксплуатации или пробега. Исходя из характера этой кривой прогнозируется динамика изменения количества ТС в партии, не соответствующих требованиям по уровню излучаемой напряженности Е ЭМП.
Класс G01M17/00 Испытание транспортных средств
Класс G01R29/08 для измерения характеристик электромагнитного поля