17
гигрометра, или, если камера аттестована, это могут быть показания контроллера камеры. Если поверка (калибровка) средства измерений или результаты аттестации камеры (оценка метрологических параметров контроллера) показывают, что имеет место систематическая погрешность, то следует ввести поправку. Например, если в результате поверки (калибровки) термометра обнаруживается, что он завышает показания на 1 °C, то из показания следует вычесть 1 °C. В этом случае мы будем иметь наилучшую оценку истинного значения.
- Доверительный интервал
Доверительный интервал — это диапазон измеряемых значений, в пределах которого с заданной доверительной вероятностью находится «истинное значение». При этом следует указывать расширенный доверительный интервал. В нашем примере этот доверительный интервал равен + 0,3 °C.
- Доверительная вероятность
«Доверительная вероятность» результата измерения — это число (например, 95 %), характеризующее степень достоверности этого результата. Это вероятность того, что настоящее «истинное значение» находится в заданном диапазоне.
В большинстве случаев данные распределены нормально, и около 68 % измеренных значений попадает в интервал плюс—минус одно среднее квадратичное значение для средних значений измеряемого показателя. Примерно 95 % значений попадает в интервал + 2 средних квадратичных отклонений (доверительнаявероятность95%). Этопредставляет собойрасширенныйдоверительный интервал при доверительной вероятности 95 %. Говоря иначе, при выполнении серии измерений не более 1 из 20 результатов не попадет в установленные пределы. Отсюда следует, что умножение среднего квадратичного отклонения на 2 обеспечивает охват 95 % диапазона значений. При доверительной вероятности 95 % мы на 95 % уверены, что «истинное значение» находится в установленном диапазоне.
Измерения обычно ведутся с доверительной вероятностью 95 %. Можно работать и с более высокой доверительной вероятностью, но при этом доверительный интервал увеличится, сложность и трудоемкость измерений возрастет.
- Сложение неопределенностей
При аттестации камер при измерении значения какого-либо показателя, как правило, встречаются два вида статистического распределения: нормальное и равновероятное (прямоугольное). При определении неопределенностей каждого источника неопределенностей используют тот вид статистического распределения, который наиболее подходит для данного источника. При вычислении источника неопределенностей оказывается, что для этого показателя наиболее подходящим является нормальное статистическое распределение.
Прежде чем складывать неопределенности, их следует привести к единообразному виду. Они должны быть выражены в одинаковых единицах и характеризоваться одинаковой доверительной вероятностью. Все составляющие должны быть единообразны (например, верхняя и нижняя границы доверительного интервала должны базироваться на одинаковой доверительной вероятности). Это подробно изложено в 5.9 и 5.10.
- (5) Допуски показателей режима испытаний
При подготовке испытаний одной из основных проблем является способность камеры воспроизводить и обеспечивать поддержание заданного режима испытаний. Проблема возникает потому, что в методике на проведение испытаний часто устанавливают допуск на заданный показатель. Например, относительная влажность + 5 %, температура + 2 °С. При решении вопроса об удовлетворении требования на допуск должна учитываться неопределенность в работе испытательной камеры.
Допуски — это не тоже самое, что и неопределенности. Допуски — это уровни качества, выбранные для процесса или изделия. В большинстве случаев целью определения неопределенности в работе камеры является выяснение вопроса, входит ли интервал неопределенности в интервал допуска на заданный показатель при проведении испытания. Решая этот вопрос, следует учитывать отклонение значения показателя при испытании вместе с неопределенностью его измерения. Используя значения, указанные в 5.2.5, мы считаем, что с доверительной вероятностью 95 % истинное значение температуры попадает в интервал (38,8—39,4) °С. Если значение температуры для испытаний задано в виде (40 + 2) °C, то вероятность того, что истинное значение температуры попадет в допуск, будет значительно выше 95 %, потому что весь доверительный интервал попадает в область допуска для испытаний.
Если наилучшая оценка истинного значения относительной влажности составляет 81,7 %, а доверительный интервал равен + 3,6 % при доверительной вероятности 95 %, то на 95 % можно быть уверенным, что истинное значение относительной влажности попадет в интервал между 78,1 % и 85,3 %. Если интервал допуска на заданный параметр при проведении испытания составляет (85 + 5) %, то, даже если измеренное значение попадает в этот интервал, при доверительной вероятности 95 % фактическая вероятность того, что истинное значение попадет в пределы + 5 % от заданного, будет значительно меньше, потому что доверительный интервал целиком в область допустимых значений не попадает. Однако даже в этом случае, используя статистические методы, мы можем довольно точно оценить фак