Основы обеспечения качества

Вариант 7
Теоретический раздел
Часть 1
Вопрос 8. Погрешности средств измерений и методик выполнения измерений.
В настоящее время измерение является неотъемлемой частью практически любой деятельности человека. Фактически измерения - это процесс, завершающим этапом которого является «результат измерения». Любой результат измерения содержит погрешность, которая складывается из ряда факторов. Это может быть несовершенство средств измерений, выбранного метода измерений, методики измерений, недостаточная тщательность выполнения измерений или обработки результатов, влияние внешних условий (температура, давление, влажность) и др.
Погрешность результатов измерения является важной характеристикой измерения, она вычисляется или оценивается и приписывается полученному результату.
Погрешность результата измерения - это отклонение результата измерений (Хиам) от истинного (действительного) значения (Хист(действ)) измеряемой величины. Чаще всего она указывает границы неопределенности значения измеряемой величины. Погрешность средства измерения - это разность между показанием средства измерения и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины. Она характеризует точность результатов измерений, проводимых данным средством. Эти два понятия во многом близки друг другу и классифицируются по одинаковым признакам. Но форме представления погрешности разделяются на абсолютные, относительные и приведенные.
Погрешность измерений, как правило, представляют в виде абсолютной погрешности, выраженной в единицах измеряемой величины

∆X=X_(изм-X_(ист(действ)) )

или в виде относительной погрешности - отношения абсолютной погрешности к истинному (действительному) значению измеряемой величины или принятому опорному значению (ГОСТ Р ИСО 5725-2002)

δ=/(X ист(действ) )=(Хизм-Хист(действ))/(Хист(действ))

Необходимо отметить, что истинное значение физической величины неизвестно и применяется в теоретических исследованиях, а действительное значение величины определяется экспериментально из предположения, что результат эксперимента (измерения) наиболее близок к истинному значению величины.
Погрешность средств измерений вычисляется по формуле:
метрология измерение шкала
∆X_n=X_n- X_(ист(действ))

где Хп - показания прибора; Хист(действ) - истинное (действительное) значение измеряемой величины.
Для указания и нормирования погрешности средств измерений используется еще одна разновидность погрешности - приведенная. Приведенная погрешность средства измерений - это относительная погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона

v=±(X_n)/X_n ·100%

Верхний предел измерений



Условно принятое значение величины Хн называют нормирующим значением. Нормирующее значение прибора чаще всего принимается равным верхнему пределу. Нижний предел измерений. Диапазон измерений для данного средства измерений (в случае, если нижний предел - нулевое значение односторонней шкалы прибора). В случае двузначного отсчетного устройства (шкалы) прибора нормирующее значение отнесено к диапазону измерений.
По условиям проведения измерений погрешности средств измерений делятся на основные и дополнительные.
Основной называется погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях. Эти условия устанавливаются в нормативно-технических документах на данный вид или тип средств измерений (температура окружающей среды, влажность, давление, напряжение питающей электрической сети и др.) и при них нормируется погрешность. Составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального его значения или вследствие ее выхода за пределы нормальной области значений, называется дополнительной погрешностью.
В большинстве нормативно-технических документов на средства измерений за нормальные значения принимаются следующие:
температура окружающей среды (293+5) К;
относительная влажность (65+15) %;
атмосферное давление (100+4) кПа (750+30 мм рт. ст.);