3.4. Результат измерений и показатели качества измерений

Результат измерений – значение величины, полученное путем ее измерений. Результат измерений может быть неисправленным, исправленным и усредненным. Неисправленный результат измерений – значение ФВ, полученное при измерении до введения в него поправок, учитывающих систематическую погрешность. Значение ФВ, полученное при измерении и уточненное введением в него необходимых поправок на действие систематических погрешностей, называется исправленным результатом измерений.

Среднее взвешенное значение величины – среднее значение ряда неравноточных измерений, определенное с учетом веса каждого единичного измерения, т. е. положительного числа р, которое служит оценкой доверия к тому или иному отдельному результату измерения, входящему в ряд неравноточных измерений. Обычно результату с большей погрешностью приписывают вес, равный 1, а остальные веса находят по отношению к нему:

, (3.2)

где a_i – значение величины, полученное из i-го измерения; p_i – вес i-го измерения, входящего в ряд.

Под качеством измерений понимают совокупность свойств, обусловливающих получение результатов с требуемыми точностными характеристиками, в необходимом виде и в установленные сроки. Качество измерений характеризуются такими показателями, как точность, правильность, достоверность, сходимость и воспроизводимость результата.

Истинное значение измеряемой величины х отличается от среднего значения на величину систематической погрешности Δ:

x = – Δ.

Если систематическая составляющая исключена, то x = . Однако из-за ограниченного числа наблюдений точно определить невозможно, можно лишь оценить это значение, с определенной вероятностью указать границы интервала, в котором оно находится.

Таким образом, результат отдельного измерения является случайной величиной. Точность измерений – это близость к нулю погрешности. Правильность измерений определяется близостью к нулю систематической погрешности. Достоверность измерений зависит от степени доверия к результату и характеризуется вероятностью того, что истинное значение измеряемой величины находится в указанной области действительного значения.

Наряду с точностью и правильностью измерений качество измерений характеризуется сходимостью и воспроизводимостью результатов.

Сходимость результата измерений – близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно с помощью одного и того же средства измерения, с использованием одного и того же метода, в одних и тех же условиях и с одинаковой тщательностью. Например, при определении массовой доли воды методом высушивания при температуре 105 ^оС МВИ регламентируется сходимость между параллельными определениями 0,5 %.

Воспроизводимость результата измерений – близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, полученных разными СИ, разными методами, в разных местах, разными операторами и в разное время но приведенных к одним и тем же условиям.

В настоящее время введен термин промежуточная прецизионность. Это составляющая случайной погрешности, характеризующая результаты, полученные в одной лаборатории в разных условиях (в зависимости от времени, калибровки, оборудования).

Контрольные вопросы

1. Как классифицируются виды измерений в зависимости от способа получения результатов?

2. Какие измерения называют метрологическими?

3. Какие измерения можно назвать равноточными?

4. Как классифицируются методы измерений?

5. В чем сущность нулевого метода измерения?

6. Как требования регламентируются МВИ?

7. Каков порядок аттестации методики выполнения измерений?

8. Какие показатели характеризуют качество измерений?