Случайная погрешность

Случайная погрешность измерения - составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях одной и той же физической величины, проведенных с одинаковой тщательностью.

Промах (грубая погрешность измерений) – случайная погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда.

2.2. Обработка результатов однократных измерений

2.3. Обработка результатов многократных измерений

2.4. Выбор СИ по точности

Выбор средств измерений и вспомогательных устройств определяется измеряемой величиной, принятым методом измерений и требуемой точностью результата измерений (нормами точности). Измерения с применением СИ недостаточной точности малоценны (даже бессмысленны), так как могут быть причиной неправильных выводов. Применение излишне точных СИ экономически невыгодно. Учитывают также диапазон изменений измеряемой величины, условия измерений, эксплуатационные качества СИ, их стоимость.

Основное внимание уделяют погрешностям СИ. При этом добиваются выполнения условия

DS = D_мод + D_м + D_СИ + D_усл + D_о £ D_д,

где D_д - предельно допускаемая погрешность результатов измерений; предельные погрешности: D_мод - модели измерений, D_м - метода измерений; D_СИ — средства измерений, D_усл - дополнительные погрешности, обусловленные воздействием влияющих факторов условий измерений; D_о - оператора.

Этот критерий выбора СИ достаточно надежен, но дает завышенную на 20—30 % оценку суммарной погрешности измерения DS. Если такой запас по точности не допустим, суммирование составляющих DS следует произвести по формулам для случайных погрешностей.

3. Основы обеспечения единства измерений (ОЕИ)

Единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью.

3.1. Организационные основы ОЕИ

Государственная система ОЕИ (ГСИ) - комплекс установленных стандартами взаимоувязанных правил, положений, требований и норм, определяющих ор­ганизацию и методику проведения работ по оценке и обеспече­нию точности измерений. Государственное управление деятельностью по ОЕИ в Российской Федерации осуществляет Комитет Российской Федерации по стандартизации и сертификации (Госстандарт России).

К компетенции Госстандарта России относятся:

1. межрегиональная и межотраслевая координация деятельности по ОЕИ в РФ;

2. представление Правительству РФ предложений по единицам величин, допускаемым к применению, установление правил создания, утверждения, хранения и применения эталонов единиц величин;

3. определение общих метрологических требований к средствам, методам и результатам измерений;

4. осуществление ГМК и Н;

5. осуществление контроля за соблюдением условий международных договоров РФ о признании результатов испытаний и поверки СИ;

6. руководство деятельностью ГМС и иных государственных служб ОЕИ;

7. участие в деятельности международных организаций по вопросам обеспечения единства измерений.

Госстандарт России осуществляет руководство и координацию деятельности:

1. Государственной службой времени и частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ).

2. Государственной службой стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО).

3. Государственной службой стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГСССД).

Государственная метрологическая служба (ГМС) находится в ведении Госстандарта России и включает:

1. государственные научные метрологические центры (НПО ВНИИ метрологии имени Д.И. Менделеева (ВНИИМ, Санкт-Петербург), НПО ВНИИ физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ, Московская область), НПО ВНИИ оптико-физических измерений (ВНИИОФИ, Москва) и т.д.) - несут ответственность за создание, совершенствование, хранение и применение государственных эталонов единиц величин, а также за разработку НД по ОЕИ.

2. органы ГМС на территориях субъектов РФ - осуществляют ГМК и Н.

Создание метрологических служб или иных организационных структур по обеспечению ОЕИ является обязательным при выполнении работ в сферах:

1. здравоохранение, ветеринария, охрана окружающей среды, обеспечение безопасности труда;

2. торговые операции и взаимные расчеты между покупателем и продавцом, в том числе на операции с применением игровых автоматов и устройств;

3. государственные учетные операции;

4. обеспечение обороны государства;

5. геодезические и гидрометеорологические работы;

6. банковские, налоговые, таможенные и почтовые операции;

7. производство продукции, поставляемой по контрактам для государственных нужд в соответствии с законодательством Российской Федерации;

8. испытания и контроль качества продукции в целях определения соответствия обязательным требованиям государственных стандартов Российской Федерации;

9. обязательная сертификация продукции и услуг;

10. измерения, проводимые по поручению органов суда, прокуратуры, арбитражного суда, государственных органов управления Российской Федерации;

11. регистрация национальных и международных спортивных рекордов.

3.2. Научно-методические и правовые основы ОЕИ

Научной основой ОЕИ является метрология. НД по ОЕИ: государственные стандарты, международные (региональные) стандарты, правила и рекомендации по метрологии принимает и вводит в действие Госстандарт России в порядке, установленном Государственной системой стандартизации РФ. Допускается применение иных НД по ОЕИ, разрабатываемых и принимаемых в порядке, устанавливаемом Госстандартом России.

Правовая подсистема ГСИ - комплекс взаимосвязанных законодательных и подзаконных актов (в том числе межотраслевых НД ГСИ), объединенных общей целевой направленностью и устанавливающих согласованные требования к следующим взаимосвязанным объектам деятельности по ОЕИ:

1. совокупности узаконенных единиц величин и шкал измерений;

2. терминологии в области метрологии;

3. воспроизведению и передаче размеров единиц величин и шкал измерений;

4. способам и формам представления результатов измерений и характеристик их погрешности;

5. методам оценивания погрешности и неопределенности измерений;

6. порядку разработки и аттестации методик выполнения измерений;

7. комплексам нормируемых метрологических характеристик СИ;

8. методам установления и корректировки межповерочных (межкалибровочных) интервалов;

9. порядку проведения испытаний в целях утверждения типа СИ и сертификации СИ;

10. порядку проведения поверки и калибровки СИ;

11. порядку осуществления МК и Н;

12. порядку лицензирования деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату СИ;

13. типовым задачам, правам и обязанностям метрологических служб федеральных органов исполнительной власти и юридических лиц;

14. порядку аккредитации метрологических служб по различным направлениям метрологической деятельности;

15. порядку аккредитации поверочных, калибровочных, измерительных, испытательных и аналитических лабораторий, лабораторий неразрушающего и радиационного контроля;

16. терминам и определениям по видам измерений;

17. государственным поверочным схемам;

18. методикам поверки (калибровки) СИ;

19. методикам выполнения измерений.

3.3. Технические основы ОЕИ

Техническую подсистему ГСИ составляют совокупности:

1. межгосударственных, государственных эталонов и эталонов единиц величин и шкал измерений;

2. военных эталонов - резерва государственных эталонов;

3. стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов;

4. стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов;

5. СИ и испытательного оборудования, необходимого для осуществления метрологического контроля и надзора;

6. специальных зданий и сооружений для проведения высокоточных измерений в метрологических целях;

7. научно-исследовательских, эталонных, испытательных, поверочных, калибровочных и измерительных лабораторий и их оборудования.