Материал: Метрология, стандартизация, сертификация. учебное пособие. Орловцева О.А., Надеев А.А

Помимо эталона существует также понятие «стандартный образец».

Стандартный образец (СО) – образец вещества (мате-

риала) с установленными по результатам испытаний значениями одной и более величин, характеризующих состав или свойство этого вещества (материала).

Существуют следующие стандартные образцы:

-СО состава, стандартный образец с установленными значениями величин, характеризующими содержание определённых компонентов вещества;

-СО свойств, стандартный образец с установленными значениями величин, характеризующими физические, химические, биологические и другие свойства веществ.

Аттестованный СО (сертифицированный СО) – стан-

дартный образец с сопроводительной документацией, выданной авторитетным органом, в которой указано одно или более значений определённого свойства с соответствующими показателями точности (неопределённостями) измерений и прослеживаемостью, которые установлены с использованием обоснованных процедур.

Коммутативность СО – свойство стандартного образца, характеризующееся близостью соотношения между результатами измерений определённой величины для этого образца, полученными по двум данным методикам измерений, к такому же соотношению результатов, полученных для других определённых образцов.

Справочные данные – данные, относящиеся к свойству материального объекта или явления, или к системе компонентов известного состава или структуры, полученные из идентифицированного источника, критически оценённые и обоснованные по точности (например, справочные данные по растворимости химических соединений, публикуемые IUPAC).

Стандартные справочные данные – справочные дан-

ные, опубликованные признанной авторитетной организацией.

46

1.2.8. Определение погрешности средств измерений

Точность измерений – качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины.

На практике для характеристики точности измерений пользуются термином «погрешность измерений».

Погрешность результата измерения – это разница между результатом измерения хизм и истинным значением

хист измеряемой величины:

х хизм хист .

Допускаемой погрешностью считается погрешность прибора, при которой он может быть признан годным и допущен к применению.

Доверительные границы (погрешности измерения) –

верхняя и нижняя границы интервала, внутри которого с заданной вероятностью находится значение погрешности измерений. Доверительные границы при вероятности, равной 1, называют границами погрешности.

Максимальная допускаемая погрешность (измерения)

– максимальное значение погрешности измерения (без учёта знака), разрешённое спецификацией или нормативными документами для данного измерения.

Погрешности СИ классифицируют, в частности, по следующим признакам:

1) по способу выражения – абсолютная, относительная и приведённая погрешности.

Абсолютная погрешность измерительного прибора – разность между показанием прибора и истинным (действительным) значением измеряемой величины или выраженную в тех же единицах, что и измеряемая величина.

х хизм хист хизм хд .

Истинное значение измеряемой величины не известно и поэтому используется только в теоретических исследованиях.

47

На практике хист заменяется на его оценку – действительное

значение измеряемой величины.

Абсолютная погрешность, взятая с обратным знаком,

называется поправкой измерительного прибора.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности

определяются по формуле

д a

или

д a bx ,

где x – значение измеряемой величины; a, b – положительные числа, не зависящие от х.

Относительная погрешность измерительного прибора

– отношение абсолютной погрешности прибора к действительному значению величины, выраженное в процентах.

х х 100% х 100% х 100%.

хи хд х

Пределы допускаемой относительной основной по-

грешности определяют по формуле

где q – отвлечённое положительное число, выбираемое из стандартизованного ряда значений; c, d – положительные числа, выбираемые из стандартизованного ряда; Xk – боль-

ший по модулю предел измерений (верхний предел измерения или сумма пределов измерения для приборов с нулём посередине шкалы); x – показание прибора.

Приведённая погрешность прибора – отношение (в

процентах) абсолютной погрешности прибора к нормирующему значению XN .

48

x x 100%.

XN

Нормирующее значение определяется различным образом в зависимости от шкалы прибора.

Для приборов, шкала которых содержит нулевую отметку, в качестве нормирующего значения принимают размах шкалы прибора, т.е.

хN xmax xmin .

Для приборов, шкала которых не имеет нулевой отметки, в качестве нормирующего значения принимают максимальное по абсолютной величине значение шкалы, т.е.

хN xmax .

Пределы допускаемой приведённой основной по-

грешности определяют по формуле

д 100% р,

ХN

р– отвлечённое положительное число.

Положительные числа р , q, c, d выбираются из стан-

дартизованного ряда значений (1 10n ; 1,5 10n ; 2 10n ; 2,5 10n ;

4 10n ; 5 10n ; 6 10n , где n = -1, 0, -1,-2,..., -10 и т.д.);

2)в зависимости от условий измерений погрешности подразделяются на статические и динамические.

Статической называют погрешность, не зависящую от скорости изменения измеряемой величины во времени.

Динамической называют погрешность, зависящую от скорости изменения измеряемой величины во времени. Это разность между погрешностью средства измерений в динамическом режиме и его статистической погрешностью, соответствующей значению величины в данный момент времени;

3)по влиянию внешних условий различают основную и дополнительную погрешность.

49

Основной называется погрешность средства измерений, определяемая в нормальных условиях его применения. Для каждого средства измерений в нормативно-технических документах оговариваются условия эксплуатации - совокупность влияющих величин (температура окружающей среды, влажность, давление, напряжение, частота питающей сети и др.), при которых нормируется его погрешность (влияющая величина - это физическая величина, не измеряемая данным средством измерений, но оказывающая влияние на его результаты).

Дополнительной называется погрешность средства измерений, возникающая вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального её значения или вследствие её выхода за пределы нормальной области значений;

4) по характеру проявления во времени различают случайную, систематическую и грубую погрешности.

Случайной погрешностью измерения называют составля-

ющую суммарной погрешности измерения изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях, проведённых в определённых условиях.

Она определяется действием нерегулярно проявляющихся факторов, неожиданно исчезающих или появляющихся с интенсивностью, которую трудно предвидеть, например, перекосы элементов приборов, нерегулярные изменения моментов трения в опорах, флуктуации влияющих величин, изменения внимания операторов и др. Её отличительная особенность состоит в том, что она случайно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины. Например, при измерении валика одни и тем же прибором в одном и том же сечении получаются различные значения измеренной величины.

Систематической погрешностью измерения называют составляющую суммарной погрешности, остающуюся постоянной или же закономерно изменяющейся при повторных измерениях одной и той же величины. Она определяется действием постоянных или закономерно изменяющихся факторов в процессе измерительного эксперимента, например, плавных

50