3.5. Критерии качества поверки средств измерений.

При разработке научно-технической документации (НТД) на методы и средства поверки средств измерения (СИ) устанавливаются допускаемые погрешности поверки СИ по заданным критериям качества поверки.

В НТД указываются:

• допускаемая погрешность поверки,

• контрольный допуск,

-значение критериев, принятых при их определении.

Номенклатуру критериев качества поверки СИ и вспомогательных параметров, необходимых для оценки качества поверки, определяют путем контроля харак­теристики погрешности СИ на соответствие норме, установленной в НТД на средство измерения

Установлены следующие критерии качества поверки:

- наибольшая вероятность принятия любого негодного экземпляра СИ в

качестве годного (необнаруженный брак);

- отношение наибольшего возможного значения характеристики погрешности СИ , признанного по результатам поверки годным, но в действительности негодного, к преде­лу ее допускаемых значений ( наибольший выход за допуск);

Р_ф - отношение числа годных, но забракованных СИ , к числу всех действительно годных СИ (фиктивный брак в среднем).

Критерии и характеризуют качество поверки любого негодного экземпляра СИ . Критерий Р_ф характеризует качество поверки совокупности

годных экземпляров СИ в среднем. Если необходимо знать фиктивный брак для любого годного экземпляра СИ (а не в среднем по совокупности), то вместо Р_ф используют критерии, аналогичные и :

Ф_ФМ - наибольшая вероятность принятия любого годного экземпляра СИ в качестве негодного (фиктивный брак для экземпляра);

- отношение наименьшего возможного значения характеристики погрешности СИ, признанного по ре­зультатам поверки негодным, но в действительности годного СИ, к пределу ее допускаемых значений, являющегося нижней границей зоны фиктивной бра­ковки.

Для обеспечения единства измерений основными являются критерии Р_нм _и δ_м, а дополнительным Р_ф.

Вспомогательные параметры поверки.

β - верхняя граница зоны значений в долях характеристики погрешнос­ти годного СИ, в которой браковка считается фиктивным браком (). Значениеβ выбирают исходя из следующих соображений.

Погрешность СИ, в момент поверки меньшая , но близкая к нему, через короткое время после поверки может с большой вероятность выйти за предел . Поэтому забраковка при поверке СИ, погрешность которых находится в уз­кой зоне β < х < 1, не рассматривается как фиктивный брак. Нижняя граница β этой зоны устанавливается так, чтобы потери вследствие браковки СИ, по­грешности которых в процессе эксплуатации не выйдут за, были соизме­римы с потерями, связанными с эксплуатацией СИ, погрешности которых выйдут за пределы . Рекомендуется β =0,8.

- отношение контрольного допуска к пределу

- допуск с которым сравнивается полученная при поверке оценка Δ2 контролируемой характеристики Δ погрешности СИ с целью принятия решения о его годности или негодности

Δ2 = (Δ + Δ₀)

- оценка контролируемой характеристики, отличающаяся от истинного значения Δ на значение Δ₀ погрешности поверки.

Погрешность поверки Δ₀ - погрешность измерений при проверке СИ. Она включает в себя погрешность образцового СИ, погрешности, обусловленные вспомогательными СИ, и методические погрешности поверки.

Графическая иллюстрация критериев качества поверки и вспомогательных _ параметров дана на рис.5, где

- отношение контролируемой характеристики Δ погрешности СИ к пределу Показан случай для

Р(х) - вероятность признания поверяемого экземпляра СИ годным при условии, что х имеет конкретное значение Все возможные значения х для год­ных в действительности СИ лежат в интервале (0 - 1), а для негодных -за его пределами.

Р_нм - соответствует ордината кривой Р(х) при х = 1

δ_м - соответствует значение х, при котором Р(х)=0

Р_ф - численно совпадает с отношением заштрихованной площадки к площади прямоугольника (равной единице) со сторонами Р(х)=1 на

оси ординат и х = 1 на оси абсцисс.

Р_ФМ - соответствует разности между единицей и ординатой кривой Р(х) при

х = β; Р_ФМ= 1 – Р(х)

δ_Н - соответствует значение х , при котором Р(х) переходит в прямую

Р(х) = 1 при х= δ_Н .

Критерии качества поверки и вспомогательные параметры взаимосвязаны:

Р_нм = Р(х) при х=1;

Р(х) =0 при х = δ_м

где - условная плотность распределения нормализованной оценки

,при условии, что за принято некоторое значение:

- нормализованная погрешность поверки.

Критерии качества поверки работы СИ и порядок их применения регламентированы методикой МИ 187-79 « Критерии качества поверки средств измерений». Предусмотренные методикой критерии учитывают, что результат поверки определяется взаимодействием двух вероятных распределений погреш­ности поверки и погрешности поверяемого СИ, вследствие чего ошибки повер­ки неизбежны. По этим критериям устанавливают соотношение погрешностей поверки и поверяемого СИ и величину контрольного допуска

Преимуществами рассматриваемого метода являются, независимость крите­риев от распределения погрешности поверяемого СИ; принятие в качестве кри­терия максимальной, а не средней вероятности ошибки поверки 2-го рода, что позволяет показать степень риска не для всех, а для конкретного потребителя применяемого СИ; применение в качестве критерия δ_м, что дает возможность определить максимальную погрешность при использовании данного СИ. Этот метод и предусмотренные им критерии учтены ГОСТ 8.061-80.

Рис.1. Распределение для погрешности поверки годного ИП. Образование ошибки 1-го рода.

Рис.2. Распределение для погрешности поверки негодного ИП. Образование ошибки 2-го рода

Рис.3. Вероятность попадания значений СВ в интервал от α до β

.

Рис.4. Оперативная характеристика поверки (ОХП) для определения вероятности неправильной аттестации ИП

.

Рис.5. Графическая иллюстрация качества поверки и вспомогательных параметров.