Определение порогового значения результата измерения метрологической характеристики эталонным средством измерения

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1.

Задание 1.

          Номинальное значение метрологической характеристики средства измерений равно  ∑_н, допустимое отклонение от номинала меньше  +а. С одинаковой вероятностью средство измерений может оказаться метрологически как исправно, так и неисправным. Определить пороговое значение результата измерения метрологической характеристики эталонным средством измерения, если известно, что результат измерения подчиняется нормальному закону распределения вероятности, и при этом требуется обеспечить максимальную достоверность поверки +а=10%

Решение.

Если значение нормированной метрологической характеристики ∑ равно номинально, то плотность распределения вероятности результата её измерения определяется в соответствии с выражением:

В случае, когда значение нормированной метрологической характеристики составляет +а ∑_Н, плотность распределения вероятности результата её измерения определяется в соответствии со следующим выражением:

 

Тогда отношение правдоподобия, являющееся отношением функции правдоподобия, определится из следующего выражения:

 

Пороговое значение отношения правдоподобия:

Если принимать решение на основе проверки отношения правдоподобия

 _,

то достоверность поверки будет максимальной.

          х₁=1-а

          х₂=1+а

          х₁=1-0,1=0,9

          х₂=1+0,1=1,1

Средство измерений признаётся метрологически исправным при

0,9∑_Н<∑<1,1∑_Н

Средство измерений признаётся метрологически не исправным при

0,9∑_Н≥∑≥1,1∑_Н

Задание 2.

Определить условные вероятности ошибок I и II рода при поверке средств измерений в условиях, соответствующих заданию 1, если Σ_н=1, а среднее квадратическое отклонение показаний эталонного средства измерений σ_Σ = 0,3

Решение.

Показателями качества поверки являются условные вероятности ошибок I и II рода. При Р_r=Р_Б и синтезе правила принятия решения по критерию идеального наблюдателя определяются по формулам:

,

, 

где ∆Σ- допустимое отклонение нормированной метрологической характеристики Σ от номинального значения Σ_н.

∆Σ=0,1

Тогда:

1 - 0,12=0,88

0,38 - 0,12=0,26

Уменьшим значение α и β, перейдя к многократному измерению метрологической характеристики этим же эталонным средством измерений. Тогда

,

где n – число независимых измерений.

Задание 3.

          Рассмотрите порядок проведения первичной и последующих поверок средств измерений (СИ) в соответствии с требованиями МД 20 МОЗМ.

МОЗМ

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ДОКУМЕНТ №20

ПЕРВИЧНАЯ И ПОСЛЕДУЮЩАЯ ПОВЕРКА СРЕДСТВ

ИЗМЕРЕНИЙ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

Первичная поверка СИ представляет собой серию испытаний и визуальных осмотров для определения соответствия прибора конкретному типу, находятся ли метрологические характеристики в пределах требуемых для первичной поверки экземпляров этого типа. Если пробор проходит все испытания и осмотры, то он принимается как юридически пригодный, что удостоверяется клеймом и (или) выдачей удостоверения.

Требования первичной поверки в зависимости от законодательства могут относится к типу, категории СИ, классу точности типа или к особой области применения любого прибора.

Последующая поверка  представляет собой серию испытаний и осмотров, обычно проводимых на территории заказчика должностным лицом метрологической службы с целью установить продолжает ли прибор, использовавшийся со времени последней поверки, соответствовать правилам и сохранять свои метрологические характеристики в соответствующих пределах. Если пробор проходит все испытания и обследования, он сохраняет либо вновь получает юридическую пригодность, что удостоверяется клеймом и (или) выдачей свидетельства о поверке.

Если осуществляется выборочная поверка из совокупности средств измерений, то при положительных результатах поверки все средства измерений этой совокупности считаются прошедшими поверку.

Первичная поверка каждого СИ.

Первичная поверка проводится для придания средству измерений статуса юридической пригодности. Решение о поверке принимается изготовителями, импортёрами, торгующими организациями или пользователями. Начальная поверка моет проводится службой законодательной метрологии, изготовителем или независимой лабораторией, действующей в интересах одной из стран. В зависимости от обстоятельств или существующих правил, приборы проходят первичную поверку после установки или перед началом эксплуатации.

В зависимости от обстоятельств и существующих правил первичная поверка может проводится на территории изготовителя и пользователя, в лаборатории метрологической службы или в независимой лаборатории.

Прежде всего инспектор определяет, что прибор относится к виду, выпускаемому как копия утверждённого типа.  После проверки наличия требуемых условий, например образцовых или нормальных условий эксплуатации, инспектор измеряет соответствующие метрологические характеристики прибора. Эти характеристики будут, прежде всего, включать основную погрешность прибора (ли погрешность процесса измерений) в данных точках в различных диапазонах прибора. Инспектор часто измеряет и отдельные второстепенные метрологические характеристики СИ. Например они могут включать в себя дрейф самописца, погрешность шкалы, вызванную гистерезисом, изменение (шум) цифровых показателей для приводимой к нулю измеряемой величины. Инспектор так же может исследовать такие характеристики, как нормальная работа устройств, контролирующих и предупреждающих о неисправностях прибора.

Инспектор записывает результаты, определяет соответствие требованиям и предпринимает необходимые действия, например клеймение или выдачу свидетельства о поверке.

Последующая поверка СИ.

Решение о проведении последующей поверки принимается  службой законодательной метрологии. Такое решение может так же приниматься пользователем, ремонтными или калибровочными службами.

Обычно последующая поверка проводится службой законодательной метрологии. Однако эта служба может дать разрешение на проведение поверки независимой организации. Такое разрешение может даваться и отдельным пользователям.

Интервалы между поверками могут быть установлены правилами или условиями утверждения типа или в административном порядке службами законодательной метрологии.

Последующая поверка обычно проводится на территории пользователя либо в лабораториях имеющих право проводить поверку.

Перед началом испытания прибора обеспечиваются определённые нормальные условия и испытания проводятся инспектором, который должен стараться свести к минимуму все погрешности, за исключением основной погрешности прибора. Поверяемые вспомогательные характеристики включают в себя только те характеристики, которые могут изменяться со  временем или в процессе эксплуатации прибора, например, механический или электрический нуль прибора, повторяемость или зона чувствительности, или точность встроенных эталонов. Инспектор так е должен обратить внимание на правильное размещение прибора, обозримость показаний прибора, наличие требуемых пластинок с надписью, предупреждающих надписей, клейм, целостность пломб. Если все требования выполняется, инспектор ставит на прибор клеймо или выдаёт удостоверение о поверке.

Результаты поверки.

Удостоверения и уведомления о поверке, которые выдаются инспектором или службой пользователю в зависимости от правил должны быть доступны, прилагаться к прибору или предъявляться по первому требованию. Информация вносимая в удостоверения обычно включает в себя название и адрес владельца, наименование прибора, дату поверки и срок её действия, особые ограничения в эксплуатации, фамилию, имя, отчество,  подпись инспектора. В удостоверение может включаться дата следующей поверки.

Поверочные клейма или печати наносятся на прибор инспектором, либо пользователем или обслуживающей организацией если поверка проводится ми, и если существующие правила допускают или требуют этого. В зависимости от результата поверки на прибор наносится клеймо либо печать поверки или отбраковки, с тем, что бы указать юридический статус прибора и его продолжительность. Если прибор теряет юридическую пригодность, поверочное клеймо удаляется.