ЛК 1.4 Основы метрологии. 3. 3 Погрешности измерений и их классификация Погрешностью
 Скачать 177.17 Kb.
|
|
1 3.3 Погрешности измерений и их классификация Погрешностью называют отклонение результата измерений от действительного (истинного) значения измеряемой величины. Источники появления погрешностей (ошибок) измерений: неполное соответствие объекта измерений принятой его модели; неполное знание измеряемой величины; неполное знание влияния условий окружающей среды на измерение; несовершенное измерение параметров окружающей среды; конечная разрешающая способность прибора или порог его чувствительности; субъективная погрешность оператора при проведении измерений. Существует следующая классификация погрешностей измерений: 1. По выражению результата Абсолютная погрешность – погрешность средства измерений, выраженная в единицах измеряемой величины Х = Х п – Х д , где Х п - значение измеряемой величины, полученное по показанию прибора, Х д – истинное (точное) значение измеряемой величины. Эта погрешность может быть положительной или отрицательной. Абсолютная погрешность удобна для практического применения, т.к. дает значение погрешности в единицах измеряемой величины. Но при ее использовании трудно сравнивать по точности приборы с разными диапазонами измерений. Эта проблема снимается при использовании относительных погрешностей. Относительная погрешность – погрешность средства измерений, выраженная отношением абсолютной погрешности к результату измерений или к действительному значению измеренной величины: = Х / Х д ×100. Относительная погрешность дает наилучшее из всех видов погрешностей представление об уровне точности измерений, который может быть достигнут при использовании данного средства измерений. Приведенная погрешность – относительная погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины Х N , которое называют нормирующим: = Х / Х N ×100. Относительные и приведенные погрешности обычно выражают либо в процентах, либо в относительных единицах (долях единицы). 2 2. По своему происхождению Систематическая погрешность – составляющая погрешности остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одного и того же параметра. Систематические погрешности могут быть исключены, снижены или учтены в виде поправки (если её удается определить). Поправка – это значение величины, прибавляемая к полученному при измерении значению величины с целью полного или частичного устранения систематической погрешности. Снижение и полное исключение систематических погрешностей производится путем профилактики их возникновения: правильной установкой и наладкой приборов, регулировкой освещенности, влажности и др. условий, уточнением или заменой методик и т.п. Случайная погрешность – составляющая погрешности изменяется при повторных измерениях одного и того же параметра случайным образом. Обнаруживаются случайные погрешности путем повторных измерениях одной и той же величины в одних и тех же условиях. Они не могут быть исключены опытным путем, но могут быть оценены при обработке результатов наблюдений. Грубая погрешность (промах) – погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных значений погрешности. Грубые погрешности необходимо всегда исключать из рассмотрения, если известно, что они являются результатом очевидных промахов при проведении измерений. 3. По причинам возникновения Субъективная погрешность связана с такими индивидуальными особенностями операторов, как внимательность, сосредоточенность, быстрота реакции, степень профессиональной подготовленности. Такие погрешности чаще встречаются при большой доле ручного труда при проведении измерений и почти отсутствуют при использовании автоматизированных средств измерений. Методическая погрешность возникает из-за недостатков используемого метода измерений. Чаще всего это является следствием различных допущений при использовании эмпирических зависимостей между измеряемыми величинами или конструктивных упрощений в приборах, используемых в данном методе измерений. Инструментальная погрешность возникает из-за собственной погрешности СИ, определяемой классом точности, ограниченной разрешающей способностью СИ. 3 3.4 Правовые основы обеспечения единства измерений Метрология относится к такой сфере деятельности, основные положения которой должны быть закреплены именно законом, принимаемым в соответствии с законодательством страны. Это связано с тем, что все юридические нормы, направленные на охрану прав и законных интересов потребителей, должны регулироваться законодательными актами, принимаемыми высшим законодательным органом страны. Деятельность по обеспечению единства измерений (ОЕИ) регулируется Законом РФ «Об обеспечении единства измерений». Нормативная база Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ) – комплекс нормативных документов, включающих в себя государственные стандарты и другие нормативные документы, определяющие порядок передачи размера единиц величин на всю территорию России и порядок проведения испытаний, поверки и калибровки средств измерений. Технической основой ГСИ является государственная эталонная база России. В ведении Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии находится Государственная метрологическая служба, которая включает государственные научные метрологические центры, метрологические научно-исследовательские институты (метрологические научно-исследовательские институты) и органы Государственной метрологической службы на территориях субъектов Российской Федерации (Центры стандартизации, метрологии и сертификации). Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии осуществляет руководство: − Государственной службой времени и частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ); − Государственной службой стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО); − Государственной службой стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГСССД). − Межлабораторными сравнительными испытаниями (МСИ); − Координационным советом по прослеживаемости в химии. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии осуществляет государственный метрологический контроль и надзор. Государственный метрологический контроль включает: − утверждение типа средств измерений; − поверку средств измерений; 4 − лицензирование деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений. Государственный метрологический надзор осуществляется: − за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами единиц величин, соблюдением метрологических правил и норм; − за количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций; − за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже. Международное сотрудничество Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии осуществляется в рамках: − Международной Организации Законодательной Метрологии (МОЗМ) ( http://www.oiml.org/ ) − Международного бюро мер и весов (МБВБ) ( http://www.bipm.fr/ ) − Евро-Азиатское сотрудничество государственных метрологических учреждений (КООМЕТ) ( http://www.coomet.org/ ) − Азиатско-Тихоокеанского Форума по Законодательной Метрологии (АТФЗМ) ( http://www.aplmf.org/ ) − Межгосударственного совета СНГ по стандартизации, метрологии и сертификации ( http://www.easc.org.by/ ) − Международной организации по стандартизации (ИСО) ( http://www.iso.org/ ) − Международной электротехнической комиссии (МЭК) ( http://www.iec.org/ ) − Европейской экономической комиссии ООН (ЕЭК ООН) ( http://www.unece.org/Welcome.html ) − Европейского сотрудничества по эталонам (Евромет) ( http://www.euromet.org/ ) Международная организация мер и весов (МОМВ) – межправительственная организация, в состав которой входит Международное бюро мер и весов (МБМВ), основной задачей которого является хранение, совершенствование и сличение национальных и международных эталонов, совершенствование метрической системы измерений и т.п. Например, принятие международной системы единиц (СИ), нового определения секунды и метра. Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) создана в 1956 г. и объединяет в настоящее время 96 государств. Основной целью МОЗМ является гармонизация национальных метрологических требований, устранение технических барьеров в международном товарообмене и научно-техническом сотрудничестве, разработка системы взаимного признания сертификатов МОЗМ на средства измерений. 5 Крупной международной метрологической организацией, которая проводит международные семинары и конгрессы по проблемам развития измерительной техники и технологии приборостроения является Международная конференция по измерительной технике и приборостроению – ИМЕКО (создана в 1958 г.). Региональной международной метрологической организацией является Европейская организация по метрологии (ЕВРОМЕТ), которая объединяет страны-члены ЕС. Между государствами-членами СНГ в 1992 г. подписано Межправительственное соглашение о проведении взаимосогласованной политики в области стандартизации, метрологии и сертификации. Создан Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации стран-участниц СНГ. В соответствии с соглашением обеспечивается единство измерений на основе использования эталонов единиц величин, стандартных справочных данных, стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов, большинство из которых находится в РФ. Соглашение содержит положение о взаимном признании результатов испытаний средств измерений, их поверки и калибровки. |