Организация и технология испытаний

85. Прециз-ть: прав-ть, промежут. Прец-ть и воспр-ть рез-тов испытаний. Пок-ли прец-ти. Эксперимент. Исслед-я по опред-ю пок-лей прец-ти. Оценка пок-лей точности при разработке мви.

Понятие «точность», включ. комбинацию случайн. ошибки (прецизионность) и общ. систематич. ошибки (правильность). Правильность – близость среднего знач-я, получ-го на основ. большой серии рез-тов испытаний, к принятому эталонному знач-ю величины. Пок-ль прав-ти выраж. в терминах смещения. Смещение – разность м/у математич. ожиданием рез-тов испытаний и принятым эталонным знач-ем. Различают смещ-е метода, лабораторное смещ-е, лабор. составляющую смещ-я.

Лабор. смещ-е – разность м/у мат. ожид-ем рез-тов испытаний, получ. в отдельной лабор-рии, и принятым эталонным знач-ем. Смещ-е метода измер-й – разность м/у мат. ожид-ем рез-тов испытаний, получ. во всех лабор-ях, использующих данный метод, и принятым эталонным знач-м. Лабор. составляющая смещ-я – разность м/у лабор. смещ-м и смещ-м метода измер-й.

Прецизионность – близость м/у независ. рез-тами исп-ний, получ. при опр-ных принятых условиях. Она завис. только от распред-ия случ. ошибок и не связ. ни с истин. знач-м, ни с заданным знач-м. Меру прец-ти выраж., в терминах рассеяния и вычисляют как стандартное отклонение рез-тов испытаний. Малой прец-ти соотв. большее станд. отклонение. Колич. хар-ки прец-ти завис. от принятых условий. Факторы, влияющ. на изменчивость рез-та исп-ний: время, калибровка, оператор и оборудование. В завис. от сочетания и состояния этих факторов рассм-ся следующ. виды прец-ти: повторяемость, воспроизводимость и промежуточная прец-ть (внутрилабор. воспр-ть).

Повторяемость – прец-ть в условиях повторяемости. К усл-м повтор-ти относ.: 1 и тот же метод измер-й; идентич. объекты измер-я; 1 и та же лабор-ия, оператор, оборуд-е и короткий промежуток времени.

Воспроизводимость – прец-ть в усл-х воспр-ти. Усл-я воспр-ти: 1 и тот же метод измер-й; идентич. объекты измер-я; разные лабор-ии, операторы, оборуд-е.

Промежуточная прец-ть – прец-ть в промежут. усл-х, т.е. 1 и тот же метод, идентич. образцы, 1 лаб-рия, но изменяющиеся усл-я (разные операторы, время, оборуд-е, калибровка). В усл-х повтор-ти все факторы счит. постоян-ми и не влияют на изменчивость, в то время как в усл-х воспр-ти они измен. и вносят вклад в изменчивость рез-тов исп-й. Т.о., усл-я повтор-ти и воспр-ти явл. 2-мя предельными показ-ми прец-ти; 1-ый опис. миним-ю, 2-ой – макс-ю изменчивость рез-тов.

Показатели точности в соотв-и с СТБ ISO 5725 опр-ся на основ. эксперим-ных статистич. данных, кот. м.б. получ. в усл-х межлабор. (пок-ли прав-ти, воспр-ти и повтор-ти) и внутрилаб. эксперимента (пок-ли промежут. прец-ти). В завис. от цели эксп-нт носит название «экспер-та по оценке точности» и мож. также наз. «эксп-том по оценке прец-ти» или «эксп-том по оценке прав-ти».

Т.о., в МВИ м.б. приведены оценки следующ. пок-лей точности: - смещ-е (лабор. и смещ-е метода); - повтор-ть (СКО или предел повтор-ти); - промежут. прец-ть, называемая также внутрилаб. воспр-ть (СКО или предел внутрилаб. воспр-ти); – воспр-ть (СКО или предел воспр-ти).

Эти пок-ли м.б. выраж. как в абсол-х единицах, так и в относит-х. При планир-и межлаб. эксп-тов для оц-ки пок-лей точ-ти измер-й использ. статистич. модели, прим-мые при факторных эксп-тах и дисперсионном анализе.

Осн. стат. модель предст. собой выражение, в кот. каждый рез-тат испыт-й у явл. суммой 3-х сост-щих: y=m+B+e, где m– общее среднее (мат. ожид-е); B – лаб. сост-ющая смещ-я согласно усл-ям повтор-ти; e–случ. ошибка, имеющ.место при кажд. измер-и согл. усл-ям повтор-ти. Общее среднее m – это общее среднее арифм. всех рез-тов испыт-й. Знач-е m завис. от истин. знач-я и метода измер-й и не завис. от лаб-рии, обор-я, оператора или времени, за кот. был получ. рез-тат. Лабор. сост-щая смещ-я согласно усл-ям повтор-ти В рассм. как вел-на, кот. д.б. постоянной на протяжении любой серии испыт-й, осущ-мых согласно усл-м повтор-ти, но различающейся для испыт-й, выполняемых согласно др. усл-м. Член В может рассм-ся в кач-ве суммы как случ., так и системат. сост-щих.

Дисперсия В носит название межлаб. дисперсии: .

Межлаб. дисперсия σ²_L включает в себя изменчивость между операторами и между оборуд-ем.

Член е предст. собой случ. ошибку, имеющую место при каждом измер-и согласно усл-м повтор-ти. В пределах одной лабор-ии изменчивость дисперсии согласно усл-м повтор-ти носит название внутрилабор. дисперсии:

var(e)= . Знач-е внутрилаб. дисперсии будет различн. вследствие таких факторов, как квалификация операторов, но эти различия будут невелики, что позволяет устан-ть общее знач-е внутрилаб. дисперсии для всех лабор-ий, пользующихся данным методом измер-й. Общее знач-е, кот. оценивается сред. арифм. внутрилаб. дисперсий, носит название дисперсии повтор-ти:

. Находят пок-ли точности, такие как: станд. отклонение повторя-ти σ_r и станд. отклон-е воспр-ти σ_R:

σ_r= ; σ_R=

Станд. откл-е повтор-ти σ_r опред. непоср-но из случ. ошибки е. Станд. откл-е воспр-ти σ_R в соотв. с формулой завис. от суммы дисперсии повтор-ти и межлаб. дисперсии. В зав-сти от того, какие именно пок-ли точности опред-ся (воспр-ть, повтор-ть, промежут. прец-ть, смещ-е), осн. модель м.б. предст. в несколько др. формах.