Geum.ru

Содержание общие вопросы метрологического обеспечения измерительных систем 9 Брюханов В. А. 9

Вид материалаДоклад

Содержание


К вопросу о характеристиках,определяющих качество измерений
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   34

К вопросу о характеристиках,
определяющих качество измерений


Практически во всех сферах человеческой деятельности приходится иметь дело с измерениями физических величин и обеспечением их единства. В связи с этим, установление и внедрение единых понятий, их определений, качественных и количественных оценок в теории и практике измерений имеет важное значение для её дальнейшего развития. Между тем в действующих нормативных документах, в современной учебной и технической литературе встречаются неточности, противоречия и разночтения, которые затрудняют правильные толкования даже основных понятий теории измерений, в частности, до сих пор нет единого подхода к набору характеристик, определяющих качество измерений и их количественного выражения. Длительное время в соответствии с ГОСТ 16263 [1] качество измерений оценивалось четырьмя характеристиками:

–правильность измерений;

– точность измерений;

– сходимость измерений;

– воспроизводимость измерений.

Там же были приведены количественные оценки этих характеристик. Однако в последнее время появились нормативные документы и монографии, в которых либо исключены ряд характеристик [2], либо предложены дополнительные [3, 4], либо взамен старых характеристик предложено ввести новые [5]. Кроме того, предлагаются новые определения взамен определений, приведенных в нормативных документах. Относительно характеристики “правильность измерений” в [5], сказано, что этот показатель “в отечественных нормативных документах до настоящего времени не применялся”, что не соответствует действительности. Этот показатель присутствовал в ГОСТ 16263 [1], но по неизвестной причине был исключен из РМГ 29-99 [2]. В [1] определение понятия “правильности измерений”, как “характеристика качества измерений, отражающая близость к нулю систематических погрешностей результата” было по смыслу более четким, чем новое в [2], где правильность есть “степень близости среднего значения, полученного на основании большой серии результатов измерений, к принятому опорному значению”. Несколько выше в [2] дается определение принятого опорного значения, как “среднего значения заданной совокупности результатов измерений”. Из сравнения этих определений получается, что для оценки правильности измерений сравнивается среднее значение результатов измерений само с собой. Отсюда следует,
во-первых, необходимость вернуть показатель “правильность измерений”, так как он является традиционно одним из основных показателей, отражающий отклонение, в виде систематической погрешности, результата измерений от значения измеряемой величины. Во-вторых, необходимо вернуться к определению, используемому в [1], как в большей степени отражающему суть этого показателя.

Относительно введения в [3, 4] характеристики “достоверность измерений”, наряду с использованием показателя “точность измерений” можно указать следующее. Во-первых, эти два термина “точность” и “достоверность” являются синонимами. Еще в монографии профессора Машкова М.Ф. [6] на с. 28 сказано, что точность измерения есть “степень достоверности получаемых числовых значений измеряемой величины”. Во-вторых, приведенное в [3] определение понятия достоверности измерений как “степени доверия к результату измерения”, которая характеризуется “вероятностью того, что истинное значение измеряемой величины находится в указанных пределах”, является одной из форм количественного выражения точности через доверительный интервал погрешности результата измерений.

Введение термина “повторяемость измерений” в [5] вместо термина “сходимость измерений” с сохранением определения понятия, как характеристики качества измерений, отражающей близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях, можно признать оправданным, так как термин “повторяемость” более четко и точно определяет данное свойство измерений. Однако приведенное в [5] определение понятия “повторяемости – как прецизионность в условиях повторяемости” вряд ли можно считать удачным, так как в нём понятие определяется через самого себя, а не через другие понятия, то есть не является дискриптивным.

В [5] наряду с понятием “точность” и “правильность измерений” предлагается ввести новый параметр “прецизионность измерений”, который, по мнению автора, является общим “термином для выражения изменчивости повторяющихся измерений”, и “вычисляется как стандартное отклонение результатов измерений”. Таким образом, в [5] параметр точность предлагается представить виде суммы двух параметров: правильности, которая зависит от систематических погрешностей и прецизионности, которая зависит только от случайных погрешностей. Хотелось бы напомнить, что в ранних работах [7–9] в качестве таких показателей использовались правильность и точность. В классическом труде [7] профессора Маликова М.Ф. сказано: “наличие систематических погрешностей определяет правильность измерений” и там же ниже: “наличие случайных погрешностей определяет точность измерений”. В монографии [8] Соловьева Н.Н. написано: “в метрологии под точностью понимается только степень совпадения результатов многократных измерений, степень же приближения к истинному значению измеряемой величины характеризуется понятием правильность измерений”. В монографии [9] Нестеренко А.Д. указывается: “правильность схемы характеризуется систематическими погрешностями её показаний. … Точность определяется случайными погрешностями”. Однако уже в ГОСТ 16263 [1] точность количественно определяется через обратную величину модуля относительной погрешности, то есть через суммарное отклонение результата измерений от истинного значения, вызванного как случайными, так и систематическими погрешностями.

Исходя из вышесказанного, есть необходимость вынести на обсуждение затронутые в докладе вопросы, с целью выработки единых подходов и определений.

Литература

1. ГОСТ 16263-70. Метрология. Термины и определения

2. РМГ 29-99. Метрология. Основные термины и определения

3. Сергеев А.Г., Крохин В.В. Метрология: Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Логос, 2000.

4. Сергеев А.Г., Латышев М.В., Терен В.В. Метрология, стандартизация, сертификация: Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Логос, 2001.

5. ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002. Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений

6. Маликов М.Ф. Точные измерения. – Л.-М.: Стандартгиз. 1935.

7. Маликов М.Ф. Основы метрологии – М.: Трудрезервиздат. 1949.

8. Соловьев Н.Н. Измерительная техника в проводной связи. Ч.1. Общие вопросы измерений. – М.: Связь, 1968.

9. Нестеренко А.Д. Основы расчета электроизмерительных схем уравновешивания. – Киев: Изд-во АН УССР, 1960.

Автор

Крысин Юрий Михайлович – зам. зав. кафедрой “Информационно-измерительная техника” Пензенского государственного университета, к.т.н., проф.

Россия, 440026, г.Пенза, ул. Красная 40.

Тел. (841-2) 36-82-22

E-mail: iit@diamond.stup.ac.ru