Методичні вказівки до практичних занять з навчальної дисципліни "Методи оцінювання якості вимірювань"

Abstract

Сьогодні вимірюванням підлягають сотні фізичних величин, і на основі вимірювальної інформації приймаються певні рішення, дуже часто, надзвичайної важливості. Необхідним є забезпечення достовірності вимірювальної інформації, тобто знання щодо точності вимірювання тих чи інших параметрів. Вимірювання здійснюються засобами вимірювальної техніки (ЗВТ), які мають багато характеристик, але найважливішими є їх метрологічні характеристики (МХ). Всі метрологічні характеристики ЗВТ нормуються. Нормування метрологічних характеристик - це завдання певних норм, яким вони повинні відповідати. Ці норми встановлюються нормативно-технічними документами, а метрологічні характеристики ЗВТ, які задані цими документами, називаються нормованими. Ціль нормування метрологічних характеристик ЗВТ: 1. Забезпечення взаємозамінності ЗВТ (навіть різних типів) при виконанні вимірювань. 2. Забезпечення єдності вимірювань. Єдність вимірювань - це такий стан вимірювань, за якого результати вимірювань виражаються в узаконених одиницях вимірювань, а характеристики похибок або невизначеності вимірювань відомі та із заданою ймовірністю не виходять за встановлені границі [1]. З часом під дією дестабілізуючих факторів метрологічні характеристики ЗВТ змінються, що призводить до виникнення похибки вимірювання тих чи інших фізичних величин. Отже, задача оцінювання якості результатів вимірювання є актуальною. Матеріал методичних вказівок для проведення практичних занять з навчальної дисципліни "Методи оцінювання якості вимірювань" розподілений за 6 темами. В кінці методичних вказівок надані вихідні дані для виконання студентами індивідуального розрахункового завдання. Перша тема присвячена практичному опануванню теоретичного матеріала на різні способи завдання класів точності ЗВТ. Наведено правила подання результату вимірювання в теорії похибок, які відрізняються від правил, що використовуються в теорії невизначеності вимірювань. Оскільки результати та похибки вимірювань є випадковими величиними, у другій темі методичних вказівок розглядаються основні питання теорії похибок вимірювань та надані загальні відомості із теорії ймовірностей та математичної статистики. Друга тема містить задачі на визначення точкових та інтервальних оцінок результатів та похибок вимірювання та ймовірності знаходження похибки вимірювання у заданому інтервалі при різних диференційних законах розподілу похибки. Третя тема надає стислу теоретичну інформацію щодо різновидів прямих вимірювань (одноразові та багаторазові). Подаються формули для розрахунку сумарної невилученої похибки та практичні завдання з визначення сумарної невилученої систематичної похибки прямих одноразових вимірювань для конкретних засобів вимірювальної техніки. Четверта тема присвячена розв’язанню задач на інтервальні оцінки. Наведено формули для визначення довірчих границь випадкової похибки окремих результатів багаторазових вимірювань та результату вимірювання, за яке приймається середнє арифметичне значення. У п’ятій темі розглядаються питання оцінювання результатів та похибок опосередкованих вимірювань, як найбільш розповсюдженого виду непрямих вимірювань. Шоста тема містить задачі сучасної метрологічної практики. Розглядаються питання оцінювання якості результатів вимірювань в хімічній, харчовій промисловості, а також в енергетиці. Сьома тема присвячена обробці результатів прямих багаторазових вимірювань. Розглядається приклад розрахунку сумарної похибки результату даного виду вимірювань. Наведені вихідні дані для виконання студентами індивідуального розрахункового завдання за варіантами для визначення сумарної похибки результату прямих багаторазових вимірювань.