26
- при первичной поверке (калибровке) термометров были проведены измерения при повышении и снижении температуры в среднем диапазоне температур. Поскольку предполагается прямоугольное статистическое распределение, то для получения стандартной неопределенности результаты измерения должны быть разделены на корень квадратный из трех (1,73).
- Влияние температуры происходит вследствие наличия температурного коэффициента электронной составляющей измерительного прибора и изменений температуры, которые он испытывает в процессе эксплуатации. По данным технической документации изготовителя (температурный коэффициент электронной составляющей — 0,001 °С/°С) и условий эксплуатации (20 + 10) °С вычислено, что результат влияния температуры не может превышать + 0,01 °С. Вероятность работы при средних или крайних значениях этого диапазона определить невозможно, поэтому делается предположение о прямоугольном статистическом распределении. Значение эквивалентного стандартного отклонения определяют путем деления указанной величины на корень квадратный из трех. Стандартная неопределенность равна стандартному отклонению (делитель везде имеетзначение квадратного корня из трех).
- Дрейф эталонного прибора оценивается сравнением данных свидетельств о поверке (калибровке) двух следующих друг за другом операций поверки (калибровки). В рассматриваемом примере разность между данными поверки (калибровки) составляет 0,1 °С. Предполагается, что любое последующее изменение может быть в любом из двух направлений и иметь тоже значение. Поэтомупредполага- ется прямоугольное распределение. Для того чтобы получить стандартную неопределенность, предельные значения делят на корень квадратный из трех.
- Линейность характеризуется величиной отклонения показаний датчика или измерительного прибора от прямой линии, определенного методом линейной регрессии. Отклонение предполагается в любом направлении и равновероятным в пределах установленного значения нелинейности. Таким образом, следует сделать предположение о прямоугольном распределении со значением + 0,02 °С, а для того чтобы получить стандартную неопределенность, предельные значенияделятсянакореньквад- ратный из трех.
- Разрешающая способность (в данном случае 0,01 °С) — это неопределенность, связанная с цифровой индикацией. Просто по наблюдению невозможно сказать, изменится ли показание до следующей цифры вверх или вниз. Истинное значение равновероятно между верхним и нижним пределами, и, таким образом, делается предположение о прямоугольном распределении и предельные значения делят на корень квадратный из трех, чтобы получить стандартную неопределенность. Для некоторых измерительных приборов возможно принятие половины значения этого числа (т. е. + 0,005 °С).
- Градиент температуры можно определить по данным таблицы А.1. При каждом измерении вычислялось среднее значение и стандартное отклонение показаний всех восьми датчиков. Так как градиент температуры представляет собой разность средних значений для двух датчиков, то в этом случае мерой неопределенности является наибольшее значение стандартного отклонения, а именно + 0,469 °С (см. 5.10.4,3 вариант). Результатом, вносимым в таблицу, будет стандартное отклонение от результатов повторяющихся измерений, и, следовательно, распределение предполагается нормальным и делитель равен 1.
- Флюктуации также определяются по таблице А.1. Для каждого датчика вычисляется среднее значение и стандартное отклонение за период испытания. Мерой флюктуаций является стандартное отклонение. Самым надежным предположением будет взять наибольшее его значение, а именно + 0,01 °С. Учитывая, что показателем является стандартное отклонение, делаем предположение о наличии нормального статистического распределения, и делитель будет равен 1. Как и в случае градиентов, при больших расхождениях стандартных отклонений возможен выбор наибольшей разности и рассмотрение полученного диапазона как прямоугольного распределения.
- Общее среднее всех данных измерений в таблице А.1, равное 39,8 °C, имеет вероятностную природу и не является истинным средним значением. Значение погрешности для общего среднего, равное 0,026 °С, — фактически представляет собой общее стандартное отклонение, приведенное в таблице А.1 (+ 0,397 °С), деленное на квадратный корень из числа измерений (240). Этот компонент, рассматриваемый как «стандартное отклонение от среднего», может показаться пренебрежимо малым, но в данном случае он включается в общее значение неопределенности, так как при малом количестве измерений он может оказаться существенным.
- Результатом этого анализа измерений, выполненных в процессе испытаний откалиброванным эталонным прибором, является то, что возможно сделать следующее утверждение: в данном примере среднее значение температуры будет составлять (39,8 + 0,96) °С при доверительной вероятности 95 %.
Как указывалось в предыдущих разделах, при выполнении анализа неопределенностей всегда делают допущения. Их нужно четко формулировать. В общем случае небольшие остаточные ошибки в результате этихдопущений не окажут серьезного воздействия, если они не относятся кодной из двух или трех наиболее важных составляющих неопределенности.
- (9.1) Дополнительные замечания
Если в приведенном выше примере измерения проводят во время испытаний, то неопределенность