Вопрос 27. Порядок действий при осуществлении однократных измерений (в виде схемы с пояснениями).

О бработка экспериментальных данных зависит от вида используе­мой априорной информации. Если это информация о классе точности, то пределы, в которых находится значение измеряемой величины без учета поправки, определяются следующим образом:

где - предел допускаемой абсолютной погрешности средства измерения при его показании X. Значение определяется в зависи­мости от класса точности и способа его задания по ГОСТ 8.401-80.

Если в качестве априорной используется информация о законе распределения вероятности, то пределы определяются через дове­рительный интервал:

Значение Е определяется в зависимости от вида закона распреде­ления вероятности результата измерения. Для нормального закона

где t для заданной доверительной вероятности Р выбирается из таблиц интегральной функции нормированного нормального распре­деления Ф(t) (например, табл. 1.1.2.6.2 [2], при этом следует учиты­вать, что Р = 2Ф(t)). Таблица распределения также приведена в приложении Б.

Для равномерного закона распределения вероятности результата измерения значение Е (аналог доверительного интервала) можно оп­ределить из выражения

где .

При представлении результата измерения необходимо внести поправки и уточнить пределы, в которых находится значение изме­ряемой величины.

При вычислении следует руководствоваться правилами округле­ния, согласно которым значения среднеквадратических отклонений указываются в окончательном ответе двумя значащими цифрами, если первая из них равна 1 или 2, и одной, если первая равна 3 или более. Все предварительные расчеты выполняются не менее чем с одним или двумя лишними знаками.

Вопрос 28. Приведите уровни точности измерений. Какими факторами определяется точность измерений.

По ширине доверительного интервала, в котором с выбранной доверительной вероятностью устанавливается значение измеряемой величины, измерения делятся на измерения низкой, высокой, высшей и наивысшей точности (см. рис. 33). Технические средства, обеспечивающие высший и наивысший уровни точности, для практических измерений не исполь­зуются. Подробно они рассматриваются в разд. 4. Средства измерений могут быть высокой и низкой точности, хотя такая градация весьма ус­ловна: отдельные уникальные средства измерений могут достигать наивыс­шего уровня точности. Кроме того нужно иметь в виду, что точность изме­рений определяется не только точностью средств измерений, но и многими другими факторами, рассмотренными в разд. 3.3.

Вопрос 29. Метрологическая надежность средств измерений.

Метрологической надежностью называют способность СИ сохранять установленное значение метрологических характеристик в течение заданного времени при определенных режимах и условиях эксплуатации.

Специфика проблемы метрологической надежности состоит в том, что для нее основное положение классической теории надежности о постоянстве во времени интенсивности отказов оказывается неправомерным.

Современная теория надежности ориентирована на изделия, обладающие двумя характерными состояниями: работоспособным и неработоспособным. Постепенное изменение погрешности СИ позволяет ввести сколь угодно много работоспособных состояний с различным уровнем эффективности функционирования, определяемым степенью приближения погрешности к допустимым границам значения.

Надежность СИ характеризует его поведение с течением времени и является обобщенным понятием, включающим в себя стабильность, безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Стабильность СИ — качественная характеристика, отражающая неизменность во времени его метрологических характеристик.

Безотказность — свойство СИ непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени.

Долговечность — это свойство СИ сохранять свое работоспособное состояние до наступления предельного состояния, когда его применение уже недопустимо.

Ремонтопригодность — свойство СИ заключающееся в приспособленности в случае отказов к восстановлению путем технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость — свойство СИ сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности не только в течение эксплуатации, но и после хранения и транспортирования.