М-5.3.3. Вибір числа спостережень

М-5.3.2. Вибір методу і засобів вимірів

Під методом вимірів розуміють сукупність прийомів порівняння вимірюваної величини з її одиницею або шкалою. Недосконалостю прийнятих моделей об'єкту, що вимірюється, і методу вимірів викликає появу похибки методу вимірів, яка є складовою систематичної похибки вимірів. При виборі методу вимірів намагаються досягнути того, щоб похибка методу вимірів не перевищувала 30% від результируючої похибки, т.б. не робила істотного впливу на точність результату. При цьому зміни величин, що вимірюються, які є параметрами моделі, не повинні перевищувати 10% від результируючої похибки.

Правильний вибір засобу вимірів є основною умовою для отримання вірогідної вимірювальної інформації необхідної точності. Вибір ЗВ визначається наступними чинниками:

- вид величини, що вимірюється, і прийнятий метод вимірів;

- необхідна точність результату вимірів, яка вказується звичайно в виді гранично допускаємої похибки;

- умови вимірів: кліматичний вплив (температура, вологість, атмосферний тиск і т.п.), механічні навантаження (вібрація, удари), наявність або відсутність середи, що активно руйнує (агресивні гази, висока температура та ін.);

- значення імовірностей хибного і невиявленого відказів, які допускаються. Хибним відказом називається випадок визнання бракованим в дійсності придатного зразка продукції; невиявленим відказом, навпаки, - випадок визнання придатним в дійсності бракованого зразка.

З урахуванням цих чинників, основну умову вибору ЗВ можна висловити так: імовірність Р того, що фактична похибка результату вимірів не перевищить похибки, що допускаться, повинна бути більше заданої довірчої імовірності, або:

Р (D_SФ £ D_Д) ³ Р_дов,

де D_Д - задане значення, що допускається, похибки результату вимірів параметру, яке вибирається так, щоб бути значно менш граничного допуска D_П на зміну даного параметру, який вказується в документації на виготовлення виробу:

D_Д £ (0.2... 0.5) D _П,

D_Sф - фактична сумарна похибка результату вимірів вибраним засобом вимірів, яка складається з інструментальних, методичних і інших похибок і визначається за класом точності приладу.

Р_дов - задана довірча імовірність, яка залежить від небезпеки виникнення хибного і невиявленого відказів.

Імовірність Р підвищується шляхом зменшення D_SФ, що досягається ужорсточенням вимог до умов проведення вимірів або підвищенням класу точності засобу вимірів.

Вибір числа спостережень n робиться при розробці методики виконання вимірів в залежності від необхідної точності вимірів. При виборі числа спостережень керуються наступним:

Якщо випадкова складова похибки вимірів перевищує невиключну систематичну похибку приладу або методу вимірів, тоді збільшення числа спостережень підвищує точність і зменшує загальну похибку вимірів, оскільки випадкова похибка обернено пропорційна корню квадратному з числа спостережень n.

Якщо встановлена межа значення, що допускається, сумарної похибки вимірів D_Д, то раціонально вибрати кількість спостережень так, щоб випадкова складова похибки мала зневажливо малий вплив на точність результату, тобто щоб виконувалася умова:

,

Де S - середньоквадратичне відхилення результату спостережень.

Якщо випадкова похибка, отримана з даних вимірів, виявиться значно менш похибки, що визначається точністю приладу (невиключеною систематичною), то очевидно, що немає сенсу намагатися ще зменшити величину випадкової похибки, оскільки результати вимірів не стануть від цього точніше.

Дата добавления: 2015-04-30