88.Порядок расчета неопределенности. Методика расчета неопр-сти.

Неопр-сть (измерения) — это параметр, связанный с рез-том измерений, кот. хар-ет разброс значений, кот. могли бы быть обос­нованно приписаны измеряемой величине.

Порядок расчета неопределенности

1. Описание измерения, составление его модели и выявление источников неопределенностей.

Любой процесс измерения можно представить в виде последовательности выполняемых операций. В большинстве случаев измеряемая величина Y не явл. прямо измеряемой, а зависит от N других измеряемых вел-н Х₁, Х₂,…, Х_N и выражается ч/з функциональную зависимость Y=f(X₁, X₂,…, X_N), где X₁, X₂,…, X_N – вх. величины; Y – вых. величина

С целью обобщения источников неопределенности измеряемую (выходную) величину и выявление источников неопределенности: входные величины и величины, на них влияющие, – целесообразно представить на диаграмме «причина – следствие».

2) Оценивание значений и станд-ных неопр-стей входных величин

Это можно сделать 2 спос-ми: 1)оцениванием неопр-сти, возник-щей от каждого отдельного ист-ка с послед-щим суммир-ем состав-щих; 2)непосредст. опред-ем сумм. вклада в неопр-сть от некот-х или всех ист-ков с использованием данных об эффективности метода в целом.

Станд. неопр-сти входных величин рассчитываются по методу А или В. От каждого источника рассчитывается неопр-сть в виде СКО.

Исх. данными для оценки неопр-сти по типу А явл-ся рез-ты многократных измер-й: х₁, …, х_n. Стандартную неопр-сть входных величин рассчитывают по формуле: u(x_cx)= эту формулу используют когда получают несколько параллельных результатов. Оценку сходимости (СКО сходимости) можно взять из МВИ и тогда u(x_cx) = S_r или S_r может быть рассчитана по результатам экспериментальных исследований проведенных в лаборатории при разработке методики расчета неопр-сти: S_r = r/2,8, где r – предел повторяемости (сходимости).

Оценка неопр-сти по типу В зависит от вида распределения, которым вначале задаются. Наиболее часто используют 3 вида распределения: нормальное, треугольное, прямоугольное.

3. Анализ корреляции Корреляция – зав-сть между вх-ми величинами хi. Если установлена связь между вх величинами, то силу связи оценивают коэф-том корреляции r(x₁, x₂) и коэф-ты корреляции используют в формулах при дальнейших расчетах , однако чаще всего в методиках указывают, что корреляцион-ная связь отсутствует.

4. Расчет оценки выходной величины Оценка выходной величины является результатом измерения. Эту оценку получают из уравнения связи, заменяя входные величины X_i их оценками х_i : y = f(x₁, x₂, ..., x_N)

5) Расчет стандартной неопр-сти выходной величины. Станд неопр-сть вых-й вел-ны (сумм. станд. неопр-сть) рассч-ся суммир-ем станд. неопр-стей вх-х вел-н с учетом КЧ: u_c(y) = , где с_i – коэф-ент чувствительности (КЧ), который показывает как изменяется выходная величина у с изменением входной величины х_i, с_i = - частн. произв-ная выходной величины у от входной величины х_i

Иногда КЧ принимаются = 1, когда много влияющих факторов, которые не входят в формулу и нельзя вычислить их КЧ.

Если с_i = 1, формула упрощается u_c(y) = . Эту формулу можно использовать если все x_i выражены в одних единицах, т.е. когда эта модель – сумма или разность: у = х₁ ± х₂. Если x_i выражены в разных единицах (модель – частное или произведение, н-р, у = х₁·х₂/х₃), тогда суммировать можно только относительные неопр-сти:

6) Расчет расширенной неопр-сти. Расширенную неопр-сть U получают путем умножения стандартной неопр-сти выходной величины u_c(y) на коэф-ент охвата к: U = ku_c(y). К = 2 при р = 0,95 и к = 3 при р = 0,99

При выборе коэф-та охвата след. учитывать требуемый ур-нь достоверности; инф-цию о предполагаемом распределении; информацию о количестве наблюдений, использованных для оценки случайных эффектов.

7) Представление результата: 1) у (ед-ц) при станд. неопределенности u_c(y)(единиц) – если мерой неопр-сти явл-ся сумм. станд. неопр-ть;

2) (у±U) ед. измерения р = 0,95, где цифра следующая за ± расширенная неопр-сть, рассчитанная при доверительной вероятности 0,95 – если мерой неопр-ти явл. расшир. неопр-ть.

Методика расчета неопр-ти состоит из след. разделов:

1) назначение (назначение методики, ТНПА на м-д испыт-й, ТНПА, в соответствии с требован-ми кот-го разр-на методика);

2)Измерит. задача (суть метода, оборудование, реактивы, СИ с их МХ);

3) Модель измерения (расчетная формула и др. влияющие величины);

4) Рез-ты измерения;5) Анализ входных величин;6) Анализ корреляции;

7) Расчет суммарной неопр-ти;8) Расшир. неопр-ть;

9) Полный рез-т измерения;10) Бюджет (процентный вклад, который измеряемая величина вносит в суммарную неопределенность измерения).