Требования к погрешности измерений

Значение общей погрешности МВИ или требования к ее составляющим могут быть указаны путем ссылки на нормативный документ, в котором они установлены.

Когда, когда отсутствует нормативный документ, необходимо обосновать значение общей погрешности, проанализировав возможные ее составляющие. Обозначение (абсолютная, относительная, приведенная) и форму представления (номинальное значение, интервал) общей погрешности и ее составляющих следует установить в соответствии с МИ 1317-2004 [6] и МИ 2246-93.

Типичные составляющие погрешности измерений приведены в ГОСТ 8.563-2009 [1]:

Группа А. Методические составляющие:

- неадекватность измеряемой величины параметру модели, которая характеризует объект измерения;

- отличие используемого алгоритма вычислений от функции, строго связывающей результат наблюдений с измеряемой величиной.

Группа Б. Инструментальные составляющие:

- погрешность СИ. В паспорте прибора указываются основная и дополнительная погрешности;

- динамические погрешности СИ, вызываемые инерционными свойствами СИ. Возникают в случаях использования СИ, которое еще не готово к работе: при первоначальном включении или после проведения очередного измерения;

- погрешности передачи измерительной информации.

Группа В. Погрешности, вносимые оператором (субъективные):

- погрешности считывания значений измеряемой величины со шкал и диаграмм. Вычисляются из расчета возможностей «среднего» оператора;

- погрешности обработки результатов наблюдений. Возникают при усреднении, суммировании измеренных значений;

- погрешности, вызванные воздействием оператора на объект и СИ. Возникают вследствие искажения оператором температурного поля, механических воздействий на объект измерений и т.д.

Условия выполнения измерений

Приводится перечень величин, оказывающих влияние на результат измерений. Это, как правило, температура, влажность, давление, характеристики питания, наличие внешних электромагнитных полей, вибрации в местах установки СИ и др. Для его составления следует воспользоваться ГОСТ 8.395-80, где приведены их номинальные значения или границы диапазона нормальных значений. Для температуры это, как правило, 20°С, давление – 760 мм.рт.ст., относительная влажность – 60% .

Другие требования

В соответствии со спецификой в МВИ могут быть прописаны и другие требования:

- вид индикации и форма регистрации результатов измерений, например, цифровая или аналоговая форма, на бумаге или в электронном виде, ряд значений, график или таблица;

- требования к автоматизации измерительных процедур, может указываться, что измерения проводятся автоматически (без участия человека) или в автоматизированном режиме (частичная автоматизация);

- требования к обеспечению безопасности выполнения измерений. Они включают санитарные и гигиенические требования, требования пожарной и радиационной безопасности;

- требования к квалификации персонала. Сюда относят требования к образованию, стажу работы, возрасту, полу.

По мнению Соколовского, Соломахо и Цитовича (2010), несмотря на исключительно важную роль моделирования в измерениях и измерительном контроле понятие «метрологическое моделирование» пока широкого применения в метрологии не нашло. Моделирование методики выполнения измерений (МВИ) в ряде случаев является единственно возможным путем оценивания погрешности измерений, что необходимо при проектировании МВИ, при сопоставлении конкурирующих МВИ, при проведении метрологической экспертизы и в некоторых других случаях [7].

Формирование исходных данных для разработки МВИ

Основные исходные данные указываются в ТЗ. В дополнение к этому могут потребоваться иные сведения, примерный перечень которых указан в МИ 2377-98 [2]:

- о наличии СИ, в том числе их утвержденных типов в РФ. В МВИ следует предусмотреть использование только тех СИ, типы которых утверждены и зарегистрированы в государственном реестре СИ РФ;

- о наличии эталонов, мер, стандартных образцов, необходимых для поверки (калибровки) и применения СИ в МВИ. В МВИ следует предусмотреть использование только тех СИ, для которых в наличии имеются необходимые реактивы, образцы, меры и т.д.;

- документы и справочные материалы по теме МВИ. Для составления МВИ могут потребоваться материалы, описывающие процессы, протекающие в объекте измерений.

Выбор метода и СИ

Процедура регламентируется МИ 2377-98 [2] и МИ 1967-89 [3] и может быть представлена рисунком 2.

Рисунок 2. Процедура выбора методов и СИ для МВИ

Рациональное решение этой задачи – это выбор методов и СИ, обеспечивающих минимальные затраты на проведение измерений при условии выполнения требований к погрешности.