- •Минобрнауки россии
- •1.Цель работы
- •2.Основные положения
- •2.1.Точность методов и результатов измерений
- •2.2. Погрешность и неопределенность результата измерений
- •2.3. Рекомендации по применению Руководства в метрологии
- •Процедура вычисления неопределенности
- •2.4.Сравнительный анализ двух подходов к выражению точности измерений
- •3. Пример. Измерение силы электрического тока с помощью
- •Уравнение измерений
- •5.А. По типу а вычисляют стандартную неопределенность, обусловленную источниками неопределенности, имеющими случайный характер.
- •5.Б. По типу в вычисляют стандартные неопределенности, обусловленные источниками неопределенности, имеющим систематический характер. Закон распределения величин внутри границ считают равномерным.
- •5.В. Суммарную стандартную неопределенность вычисляют по формуле
- •5. Тесты – задания для самоконтроля
- •6. Глоссарий (словарь терминов)
5. Тесты – задания для самоконтроля
УС. Задание №1. По стандарту РФ – ГОСТ Р ИСО 5725 по общим заголовком «Точность (7 – от авт.) (правильность(2-от авт.) и прецизионность(4- от авт.)) методов и результатов измерений», введенных в действие в 2002 г., устанавливаются правила представления в стандартах на методы испытаний стандартных отклонений повторяемости -(1) и воспроизводимости , пределов повторяемости - r (3) и воспроизводимости - R , систематической погрешности метода. Значение систематической погрешности (5) всегда представляется вместе с описание принятого опорного значения (6), относительно которого оно определялось.
А) оно определяется не только как условно истинное значение измеряемой величины через теоретические константы и (или) эталоны, но и (в их отсутствии) как ее среднее значение по большому числу предварительно выполненных измерений в представительном множестве лабораторий;
Б) степень близости к принятому опорному значению среднего значения серии результатов измерений;
В) степень близости друг к другу независимых результатов измерений, полученных в конкретных регламентированных условиях;
Г) степень близости результата измерений к принятому опорному значению;
Д) стандартное (среднеквадратическое) отклонение результатов измерений (или испытаний), полученных в условиях повторяемости (сходимости);
Е) значение, которое с доверительной вероятностью 95% не превышается абсолютной величиной разности между результатами двух измерений (или испытаний), полученных в условиях повторяемости (сходимости);
Ж) составляющая погрешности измерения результата измерения, остающаяся постоянной (или же закономерно изменяющейся) при повторных измерениях одной и той же величины;
КО. Задание №2. При многократном измерении отверстия получены отклонения от настроенного размера D в мкм: 0, +2,+3,+1,-1. При вероятности Р=0,982 коэффициент Стьюдента=3,465. Результат измерения следует записать…
- 1 мкмD+3 мкм, Р=0,982
- 2 мкмD+3 мкм, Р=0,982
- 1 мкмD+3 мкм, =3,465
- 4 мкмD+6 мкм, Р=0,982.
6. Глоссарий (словарь терминов)
|
|
Абсолютная погрешность |
- отклонение результата измерения от истинного (или действительного) значения, выражаемая в единицах измеряемой величины. |
Воспроизводимость результатов измерений |
- близость результатов измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами, разными средствами, разными операторами, в разное время, но приведенных к одним и тем же условиям измерений (температуре, давлению, влажности и др.). |
Выброс |
- элемент совокупности значений, который несовместим с остальными элементами данной совокупности. |
Дисперсия |
- рассеяние значения погрешности относительно центра распределения. |
Достоверность |
- характеристика качества измерений, отражающая доверие к их результатам. |
Инструментальные (аппаратурные) погрешности |
- погрешности, которые появляются вследствие несовершенства применяемых средств измерения. |
Квалификационные испытания |
- метод оценки работы лаборатории путем проведения параллельных таких же испытаний в другой аналогичной лаборатории. |
Коэффициент охвата |
- числовой коэффициент, используемый как множитель суммарной стандартной неопределенности для получения расширенной неопределенности. |
Методика (метод) измерений |
- совокупность конкретно описанных операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленными показателями точности. |
Неопределенность |
- параметр, связанный с результатом измерения и характеризующий дисперсию значений, которые можно обоснованно приписать измеряемой величине. |
Неопределенность измерений |
- н.и. понимают как неполное знание значения измеряемой величины и для количественного выражения этой неполноты вводят распределение вероятностей возможных (обоснованно приписанных) значений измеряемой величины. Таким образом, параметр этого распределения (также называемый – неопределенность) количественно характеризует точность результата измерений. |
Относительная погрешность |
- отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины. |
Оценка стандартной неопределенности по типу А, ( |
- метод ее оценивания путем статистического анализа рядов измерений; |
Оценка стандартной неопределенности по типу В, ( |
- метод ее оценивания иным способом, чем статистический анализ рядов измерений. |
Правильность |
- степень близости к принятому опорному значению среднего значения серии результатов измерений. |
Предел воспроизводимости |
- значение, которое с доверительной вероятностью 95% не превышается абсолютной величиной разности между результатами измерений (или испытаний), полученными в условиях воспроизводимости. |
Повторяемость
|
- прецизионность в условиях повторяемости. В отечественных НД (нормативных документах) наряду с термином «повторяемость» используют термин «сходимость». |
Погрешность результата измерений |
- отклонение результата измерений от истинного (действительного) значения измеряемой величины. |
Погрешность средства измерения |
- разность между показаниями средства измерения и истинным значением измеряемой величины. |
Поправка |
- значение величины, одноименной с измеряемой, которая вводится в результат измерения для исключения систематических составляющих погрешности. |
Правильность |
- характеристика качества измерений, отражающая близость к нулю систематических погрешностей в их результатах. |
Предел повторяемости (сходимости)
|
- значение, которое с доверительной вероятностью 95% не превышается абсолютной величиной разности между результатами двух измерений (или испытаний), полученными в условиях повторяемости (сходимости). |
|
|
Прецизионность |
степень близости друг к другу независимых результатов измерений, полученных в конкретных регламентированных условиях. |
Принятое опорное значение |
- это не только условно истинное значение измеряемой величины, определяемое через теоретические константы и (или) эталоны, но и (в их отсутствии) как ее среднее значение по большому числу предварительно выполненных измерений в представительном множестве лабораторий. Таким образом, принятым опорным значением может быть как эталонное, так и среднее значение измеряемой характеристики. |
Прослеживаемость |
- свойство эталона единицы величины или средства измерений, заключающееся в документально подтвержденном установлении их связи с государственным первичным эталоном соответствующей единицы величины посредством сличения эталонов единиц величин, поверки, калибровки средств измерений. |
Процедура |
- установленный способ осуществления деятельности или процесса. |
Расширенная неопределенность (U) |
- величина, определяющая интервал вокруг результата измерений, в пределах которого, как можно ожидать, находится большая часть распределения значений, с достаточным основанием могли бы быть приписаны измеряемой величине; |
Систематические погрешности |
- составляющие погрешности измерений, сохраняющиеся постоянными или закономерно изменяющиеся при многократных измерениях величины в одних и тех же условиях. |
Случайные погрешности |
- составляющие погрешности измерений, изменяющиеся случайным образом по значению и знаку при повторных измерениях одной и той же величины в одних и тех же условиях. |
Среднее квадратическое отклонение |
- характеристика рассеяния результатов измерений одной и той же величины вследствие влияния случайных погрешностей. |
Стандартная неопределенность (и) |
- неопределенность результата измерений, выраженная в виде СКО |
Стандартное (среднеквадратическое) отклонение повторяемости (сходимости) |
-это стандартное (среднеквадратическое) отклонение результатов измерений (или испытаний), полученных в условиях повторяемости (сходимости). Эта норма является мерой рассеяния результатов измерений в условиях повторяемости |
Стандартные (среднеквадратические) отклонения воспроизводимости |
- стандартные (среднеквадратические) отклонения результатов измерений (испытаний), полученных в условиях воспроизводимости. Эта норма является мерой рассеяния результатов измерений (или испытаний) в условиях воспроизводимости. |
Суммарная стандартная неопределенность, |
- стандартная неопределенность результата измерений, полученного через значения других величин, равная положительному квадратному корню суммы членов, причем члены являются дисперсиями или ковариациями этих других величин, взвешенными в соответствии с тем, как результат измерений изменяется при изменении этих величин. |
Точность |
- степень близости результата измерений к принятому опорному значению. |
Условия воспроизводимости |
- это условия, при которых результаты измерений (или испытаний) получают одним и тем же методом, на идентичных объектах испытаний, в разных лабораториях, разными операторами, с использованием различного оборудования. |
Условия повторяемости |
- условия, при которых независимые результаты измерений (или испытаний) получаются одним и тем же методом на идентичных объектах испытаний, в одной и той же лаборатории, одним и тем же оператором, с использованием одного и того же оборудования, в пределах короткого промежутка времени. |
Библиографический список
1. ГОСТ Р 8.000-2000. ГСИ. Основные положения.
2.ГОСТ Р ИСО 5725 -1 -2002. Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Ч.1. Основные положения и определения.
3. ГОСТ Р. 8.563 -96. ГСИ. Методики выполнения измерений.
4. ГОСТ 8.207 -76. ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.
5.Лифиц, И.М. Стандартизация, метрология и подтверждение соответствия: учебник / И.М. Лифиц. - 9-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт; Высшее образование, 2009. – 315 с. – (Основы наук).
6. Guide to the expression of uncertainty in measurement; ISO/TAG - /WG3, GENEVA, June 1993. («Руководство по выражению неопределенности измерения»).
7. РМГ 43-2001 «ГСИ. Применение Руководства по выражению неопределенности измерений» .
8. РМГ 91-2009 ГСИ. Совместное использование понятий «погрешность измерений» и «неопределенность измерений». Общие принципы.
9. МИ 3281-2010 ГСИ. Оценка результатов измерений – Пояснения к «Руководству по выражению неопределенности измерений.
10. МИ 1317 -2004. ГСИ. Результаты измерений и характеристики погрешностей измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.
11. Экспериментальные методы исследований. Погрешности и неопределенности измерений: учебное пособие/ - Санкт-Петербург, 2006.
12.Метрология, стандартизация и сертификация: учебник /Ю.И Борисов, А.С. Сигов, В.И. Нефедов и др.; под ред. А.С. Сигова. – 3-е изд. – М.: ФОРУМ, 2009. – 336 с. – (Профессиональное образование).