Влияющие на результаты измерений

Метрологические характеристики средств измерений – это характеристики свойств, оказывающие влияние на результаты измерений. Информация о назначении метрологических характеристик приведена в документации на средства измерений (ГОСТ, ТУ, паспорт). Метрологические характеристики, установленные нормативными документами, называются нормируемыми. При установлении совокупности нормируемых метрологических характеристик для средств измерений конкретного вида необходимо использовать номенклатуру характеристик, регламентированных ГОСТ 8.009–84 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений». В этом стандарте приведены рекомендации по выбору метрологических характеристик для различных средств измерений и критерии рациональности основных составляющих погрешности. Положения этого стандарта гармонизированы с международными рекомендациями. Все метрологические характеристики можно разделить на две группы. В первую группу входят свойства, определяющие область применения средств измерений, во вторую – свойства, определяющие качество измерения. Основными метрологическими характеристиками, определяющими свойства первой группы, являются диапазон измерений и порог чувствительности.

Диапазон измерений – это область значений величин, в пределах которых нормированы допускаемые пределы погрешности. Значения величины, ограничивающие диапазон измерений снизу или сверху (слева или справа), называют соответственно нижним и верхним пределами измерений.

Порог чувствительности – наименьшее значение измеряемой величины, которое вызывает заметное изменение выходного сигнала.

К метрологическим свойствам второй группы относят три главных свойства, определяющих качество измерений: точность, сходимость, воспроизводимость измерений.

При выборе средств измерений основными метрологическими свойствами измерений считаются диапазоны измерений, точность, трудоемкость и стоимость контроля качества объекта измерений. Определение точности измерений дано выше. Нужно только отметить, что точность средств измерений должна быть достаточно высокой по сравнению с заданной точностью выполнения измеряемого размера.

Трудоемкость измерений и их стоимость должны быть возможно более низкими, обеспечивающими экономичность процесса измерения. Излишняя точность ведет к повышению трудоемкости и стоимости измерений, а недостаточная точность приводит к тому, что часть годной продукции при контроле качества может быть забракована и, наоборот, фактически негодная продукция может быть принята как годная.

В практике применения средств измерений широко используется такая характеристика, как класс точности.

Класс точности средств измерений – обобщенная характеристика, выражаемая пределами допускаемых погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. При этом для каждого класса точности определяют конкретные требования к метрологическим характеристикам, в совокупности отражающим уровень точности средства измерения данного класса. Класс точности позволяет судить о том, в каких пределах находится погрешность измерений этого класса. Это необходимо знать при выборе средств измерений. Требования к назначению, применению и обозначению классов точности регламентированы в ГОСТ 8.401–90 «ГСИ. Классы точности средств измерений. Основные положения». Данный документ гармонизирован с международными рекомендациями.

В метрологической практике при проведении измерений необходимо учитывать ряд факторов, влияющих на результаты измерений. Это объект и субъект измерения, метод измерения, средства и условия измерения.

Объект измерения должен быть чист от посторонних включений, если измеряется плотность вещества, свободен от влияния внешних помех (природные процессы, индустриальные помехи и т. п.) Сам объект не должен обладать внутренними помехами (работа самого объекта измерения).

Субъект измерения, т. е. оператор, привносит в результат «личност-ный» момент измерения, элемент субъективизма. Он зависит от квалификации оператора, санитарно-гигиенических условий труда, психофизиологического состояния субъекта, от учета эргономических требований.

Метод измерения также оказывает влияние на результат измерений. Очень часто измерение одной и той же величины постоянного размера различными методами дает различные результаты, причем каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Искусство оператора состоит в том, чтобы соответствующими способами исключить или учесть факторы, искажающие результаты. Если измерения не удается выполнить так, чтобы исключить или компенсировать какой-либо фактор, влияющий на результат, то в последний, в ряде случаев, вносят соответствующую поправку.

Влияние средства измерения во многих случаях проявляется как возмущающий фактор, каковым является внутренний шум измерительных электронных усилителей. Другим фактором является инерционность средств измерений. Некоторые средства измерений дают постоянно завышенные или постоянно заниженные показания, что может быть результатом дефекта изготовления.

Условия измерения как влияющий фактор включают температуру окружающей среды, влажность, атмосферное давление, напряжение в сети и т. д. Учет указанных факторов предполагает исключение ошибок и внесение поправок к измеренным величинам.