Основные этапы измерения

[13, с. 56]

I Постановка измерительной задачи. Он включает в себя:

• сбор данных об условиях измерения и исследуемой физической величине, то есть накопление априорной информации об объекте измерения и ее анализ;

• формирование модели объекта и определение измеряемой величины, что является наиболее важным, особенно при решении сложных измерительных задач. Измеряемая величина определяется с помощью принятой модели как ее параметр или характеристика. В простых случаях, то есть при измерениях невысокой точности, модель объекта в явном виде не выделяется, а пороговое несоответствие пренебрежимо мало;

• постановку измерительной задачи на основе принятой модели объекта измерения;

• выбор конкретных величин, посредством которых будет находиться значение измеряемой величины;

• формулирование уравнения измерения.

II Планирование измерения. В общем случае оно выполняется в такой последовательности:

• выбор методов измерений непосредственно измеряемых величин и возможных типов средств измерений;

• априорная оценка погрешности измерения;

• определение требований к метрологическим характеристикам средств измерений и условиям измерений;

• выбор средств измерений в соответствии с указанными требованиями;

• выбор параметров измерительной процедуры (числа наблюдений для каждой измеряемой величины, моментов времени и точек выполнения наблюдений);

• подготовка средств измерений к выполнению экспериментальных операций;

• обеспечение требуемых условий измерений или создание возможности их контроля.

Эти первые два этапа являются подготовкой к измерениям, которая производится на основе априорной информации.

III Измерительный эксперимент.

В узком смысле он является отдельным измерением.

В общем случае последовательность действий во время этого этапа следующая:

• взаимодействие средств и объекта измерений;

• преобразование сигнала измерительной информации;

• воспроизведение сигнала заданного размера;

• сравнение сигналов и регистрация результата.

IV Обработка экспериментальных данных. В общем случае она осуществляется в последовательности, которая отражает логику решения измерительной задачи:

• предварительный анализ информации, полученной на предыдущих этапах измерения;

• вычисление и внесение возможных поправок на систематические погрешности;

• формулирование и анализ математической задачи обработки данных;

• построение или уточнение возможных алгоритмов обработки данных, то есть алгоритмов вычисления результата измерения и показателей его погрешности;

• анализ возможных алгоритмов обработки и выбор одного из них на основании известных свойств алгоритмов, априорных данных и предварительного анализа экспериментальных данных;

• проведение вычислений согласно принятому алгоритму, в итоге которых получают значения измеряемой величины и погрешностей измерений;

• анализ и интерпретация полученных результатов;

• запись результата измерений и показателей погрешности в соответствии с установленной формой представления.

Некоторые пункты данной последовательности могут отсутствовать при реализации конкретной процедуры обработки результатов измерений.

ГОСТ Р 8.563-96 ГСИ. Методики выполнения измерений

Методика выполнения измерений – Установленная совокупность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом.

Разработка МВИ, как правило, включает:

- формулирование измерительной задачи и описание измеряемой величины;

- предварительный отбор возможных методов решения измерительной задачи;

- выбор метода и средств измерений (в том числе стандартных образцов, аттестованных смесей), вспомогательных и других технических средств;

- установление последовательности и содержания операций при подготовке и выполнении измерений, обработке промежуточных результатов и вычислений окончательных результатов измерений;

- организацию и проведение эксперимента (метрологических исследований) по оценке показателей точности разработанной МВИ с целью установления приписанных характеристик погрешности (неопределенности) измерений, характеристик составляющих погрешности; экспериментальную апробацию установленного алгоритма выполнения измерений;

- установление приписанной характеристики погрешности (неопределенности) измерений, характеристик составляющих погрешности с учетом требований, содержащихся в исходных данных на разработку МВИ;

- разработку процедур и установление нормативов контроля точности получаемых результатов измерений с учетом требований разд. 6 ГОСТ Р ИСО 5725-6;

- разработку проекта документа (раздела, части проекта документа) на МВИ, в том числе проекта стандарта (в соответствии с требованиями раздела 7), если это предусмотрено в техническом задании на разработку МВИ;

- метрологическую экспертизу проекта документа на МВИ;

- аттестацию МВИ;

- утверждение проекта документа на МВИ в установленном порядке.

В документах, регламентирующих МВИ, в общем случае указывают:

- назначение МВИ;

- условия выполнения измерений;

- метод (методы) измерений;

- нормы погрешности (неопределенности) измерений и (или) приписанные характеристики погрешности (неопределенности) измерений;

- требования к средствам измерений (в т.ч. к стандартным образцам, аттестованным смесям), вспомогательным устройствам, материалам, растворам или указывают типы средств измерений, их характеристики и обозначения документов, где приведены требования к средствам измерений (ГОСТ, ТУ и другие документы);

- операции при подготовке к выполнению измерений;

- операции при выполнении измерений;

- операции обработки и вычислений результатов измерений;

- процедуры и периодичность контроля точности получаемых результатов измерений с учетом требований раздела 6 ГОСТ Р ИСО 5725-6;

- требования к оформлению результатов измерений;

- требования к квалификации операторов;

- требования к обеспечению безопасности выполняемых работ;

- требования к обеспечению экологической безопасности;

- другие требования и операции (при необходимости).

Документ на МВИ должен содержать вводную часть и следующие разделы:

- требования к погрешности измерений или приписанные характеристики погрешности измерений;

- средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворы;

- метод (методы) измерений;

- требования безопасности, охраны окружающей среды;

- требования к квалификации операторов;

- условия измерений;

- подготовка к выполнению измерений;

- выполнение измерений;

- обработка (вычисление) результатов измерений;

- контроль погрешности результатов измерений;

- оформление результатов измерений.

Содержание разделов приведено в приложении ГОСТ Р 8.563-96.