Неопределенность как характеристика точности результата измерений

Кошлякова И. Г.

канд. техн. наук, доцент ДГТУ,

г. Ростов-на-Дону, РФ

Щербакова А. Ю.

студентка 4 курса ДГТУ,

г. Ростов-на-Дону, РФ

Щербакова С. Ю.

студентка 4 курса ДГТУ,

г. Ростов-на-Дону, РФ

НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ КАК ХАРАКТЕРИСТИКА ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТА ИЗМЕРЕНИЯ

Аннотация

В данной статье рассмотрены проблемы, возникающие у специалистов при введении концепции неопределенности в России. Проанализирована документация российской нормативной базы, касающаяся области метрологической деятельности. Выявлена необходимость выражения точности результатов измерений с помощью неопределенности.

Ключевые слова

Погрешность измерений, неопределенность измерений, точность результатов измерений, нормативная документация, неопределенность типа А, неопределенность типа В

Наиболее важными целями и задачами метрологического обеспечения являются создание необходимых условий для получения достоверной измерительной информации, а также разработка методик измерений и испытаний, обеспечивающих получение результатов с погрешностью и воспроизводимостью, не выходящих за пределы установленных норм. Для достижения этих целей выполняются различные метрологические работы: поверка, калибровка средств измерений, проверка метрологической пригодности, аттестация испытательного оборудования, методик измерений и т.д. Порядок выполнения работ регламентируется нормативной документацией, часть из которой разработана еще в ХХ веке, а часть является аутентичным переводом международных стандартов. В связи с различием в подходе к теории точности русской и европейской метрологических школ наблюдается некоторое разночтение в терминологии. Например, в настоящее время в категорию показателей точности измерений включается все больше терминов, зачастую определяющих сходные или взаимосвязанные понятия. К таковым можно отнести точность, погрешность, правильность, прецизионность, повторяемость воспроизводимость, достоверность, неопределенность.

Такая ситуация значительно усложняет выполнение и сравнительную оценку точности результатов метрологических работ. Например, методики поверки (калибровки) направлены на определение действительных значений погрешности средств измерений и сравнение ее с предельно допустимым значением. Методы испытаний могут предусматривать как определение погрешности, так и неопределенности средств измерений. При сравнении качества работы лабораторий, аттестации методов измерений, а также периодической проверке качества результатов измерений чаще используют термины повторяемость, воспроизводимость, правильность, прецизионность. При всем многообразии терминологии, характеризующей точность измерений, можно установить взаимосвязь на основе общей природы терминов.

Термин «точность измерений», т. е. степень приближения результатов измерения к некоторому действительному значению, не имеет строгого определения и используется для качественного сравнения измерительных операций. После введения концепции неопределенности, специалисты в области метрологии столкнулись с серьезной проблемой. Многие из них считают, что это нововведение заключается лишь в подмене существующих терминов другими. Но разница между данными понятиями вовсе не лингвистическая, а скорее ‒ математическая. Пример использования этих понятий имеется в  международном документе МОЗМ Д 8 (издание 2004 года) “Эталоны. Выбор, признание, применение, хранение и документация”, в котором непосредственно говорится о “неопределенности измерений при поверке средств измерений”.

Еще одной проблемой является практическое использование концепции неопределенности и точности измерений. Она возникает из-за нехватки документации российской нормативной базы. Например, в области калибровки действуют нормативные документы такие как ПР 50.2.16, ПР 50.2.17, ПР 50.2.18 и многие другие, наряду с  которыми введено РМГ 120. На данный момент для измерительных и испытательных лабораторий следует применять требования стандартов ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025, ГОСТ 8.879, ГОСТ Р 54500.3. Все вышеуказанные документы не полностью адаптированы для применения. Во многих из них недостаточно понятно расписаны многие аспекты в калибровочных работах, связанные с неопределенностью измерений. Отсюда возникают трудности в написании методик калибровки, которые являются одним из основных требований на стадии подтверждения компетентности в аккредитации метрологической службы.