Технические и метрологические измерения

В зависимости от планируемой точности все измерения делятся на технические и метрологические.

К техническим измерениям следует относить те, которые выполняют с заранее установленной точностью. При таких измерениях возникающая погрешность измерения ∆ не должна превышать некоторого заранее задаваемого значения [∆], называемого допустимой погрешностью измерения, то есть для таких измерений характерны условия ∆ ≤ [∆].

[∆] – некоторая пренебрежимо малая погрешность с точки зрения конкретной цели и задачи измерения, то есть та погрешность, которая нас устраивает при решении конкретной измерительной задачи.

Так например, при приемочном контроле объектов по некоторому параметру с известным допуском контролируемого параметра T допустимую погрешность измерения назначают руководствуясь общепринятым в метрологической практике соотношением вида:

[∆] = (1/3…1/5)T

Такая погрешность в этой ситуации считается пренебрежимо малой.

Технические измерения получили наиболее широкое распространение в промышленности при техническом контроле параметров продукции и процессах, отсюда и их название, технические измерения.

Метрологические измерения выполняют с максимально достижимой точностью, добиваясь минимальной (при имеющихся ограничениях) погрешности измерения ∆. Для таких измерений характерны условия

∆ → 0

Метрологические измерения выполняют, например, при эталонировании единиц физических величин, при проведении уникальных научных исследований и т.д.

В системе классификации измерений по планируемой точности отдельно выделяют так называемые ориентировочные измерения. При таких измерениях точность получаемых результатов не имеют принципиального значения, поскольку целью, как правило, является приблизительная оценка некоторой неизвестной физической величины. Погрешность таких измерений может колебаться в достаточно широких пределах, поскольку любая реализуемая погрешность измерения может приниматься к качестве допустимой.

Для таких измерений характерны условия:

[∆] = ∆

Равноточные и неравноточные (равнорассеянные и неравнорассеянные измерения)

По реализованной точности и по степени рассеяния результатов при многократном повторении измерений одной и той же физической величины различают равноточные и неравноточные, а также равнорассеянные и неравнорассеянные измерения.

Равноточные измерения – ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью.

Прежде чем обрабатывать массив результатов измерений, необходимо убедиться, что все результаты этого массива являются равноточными. В обратном случае, при их совместной обработке при наличии неравноточных результатов их приходится учитывать с различными весовыми коэффициентами.

Неравноточные измерения – ряд измерений какой-либо величины, выполненных различающихся по точности средств измерений (и\или в различных условиях).

В практике измерений очень часто возникает необходимость объединения отдельных совокупностей или массивов результатов измерений, полученных с использованием различных методик выполнения измерений. В этой ситуации также требуется проведение предварительной оценки таких массивов с точки зрения их (не)равноточности, а также (не)равнорассеянности. Такая оценка зависит от выбранных значений, предельных мер расхождения оценок точности или оценок рассеяния. Допустимые расхождения таких оценок устанавливают в зависимости от задач измерения.

Равноточными называют серии измерений i, j, для которых оценки погрешности ∆_i и ∆_j можно считать практически одинаковыми. А к неравноточным относят измерения с существенно отличающимися оценками погрешности ∆_i и ∆_j.

Равноточные - ∆_i ≈ ∆_j

Неравноточные - ∆_i ≠ ∆_j

При чем, в этом случае сопоставляются оценки суммарных погрешностей измерений или интегральные оценки погрешности измерений в сериях, характеризующие все погрешности к сериях.

При оценке (не)равнорассеянности серии результатов измерений сопоставлению подлежат оценки случайных погрешностей в сериях.

Измерений в двух сериях считаются равнорассеянными, если они характеризуются практически одинаковыми оценками случайных погрешностей измерений.

К неравнорассеянным относят серии измерений, у которых существенно отличаются оценки случайных погрешностей измерений.

То есть

Равнорассеянные - ∆⁰_i ≈ ∆⁰_j­

Неравнорассеянные - ∆⁰_i ≠ ∆⁰_j

Таким образом, равнорассеянность измерений является необходимым, но недостаточным условием их равноточности.