Владислав Ф.

Я думал, из моих постов следует обратное :). В конце концов должно же быть разнообразие мнений.

Однозначный статус этих образцов - мера. Неформально называемая мерой дефекта. Но эта мера для настройки хранит величину, которую передает СНК при настройке. И которая должна подвергаться такому же метрологическом контролю, как любое СИ. Калибровка идеальна для этого, и по крайней мере после изготовления образца она должна быть выполнена. И межкалибровочный интервал пусть пользователь устанавливает, тут и пять лет может быть и десять - чего этому куску железа сделается? То что в сложившейся практике они по факту метрологически не обеспечены, это просто скажем так, тотальное закрывание глаз с обеих сторон, потому что ее решение сложное. Но дорогу осилит идущий. Мы у себя этот вопрос решили. Кстати, вспоминаю советские меры электропроводности для вихретоковых измерителей. Их свердловский институт СО аттестовывал при выпуске из производства и свидетельство действовало десять лет, после чего меры должны были выводиться из эксплуатации. Тоже неплохой вариант.

Спасибо Форум я давно читаю, про смещение знаю. Но сам предпочитаю говорить о "погрешности СИ", чем меньше тумана, тем лучше. Не следует умножать сущности без необходимости. Можно и смещением называть, или отклонением или еще как-то. Будет общепринятый термин, не просто стандартизованный, а не принятый вдобавок профессиональным сообществом в штыки, буду употреблять его.

Не совсем. Во многих отношениях метрологическое законодательство в РБ более передовое, чем во всех постсоветских странах. Последняя версия закона обо обеспечение единства измерений ограничила государственное регулирование измерений только сферой законодательной метрологии и узаконила калибровку наравне с поверкой в сфере законодательной метрологии. Хотя де факто это было уже давно, что связано с тем, что у нас практически все лаборатории аккредитованы по ISO|/IEC 17025 уже много лет как. Но сильная зависимость экономики от России приводит к необходимости гармонизировать законодательство в том числе и с Россией. Поэтому пока из законодательства получается некоторый кентавр. Опять же международные сличения, публикация СМС-данных, активное внедрение международных стандартов и т.д. - все это заставляет двигаться в русле мировых трендов. Хорошо это или плохо.

На самом деле это очень глубокое наблюдение, которое мало кто понимает в настоящее время. Метрологическое обеспечение СНК имеет принципиальное отличие от МО "классических" средств измерений - оно всегда двухэтапное. Первый этап - периодическая поверка или калибровка, который обеспечивает единообразие СНК, т.е. их МХ определяются на стандартизованных эталонах. Изготовитель тоже нормирует МХ именно на эталонах. Второй этап - настройка на образцах дефектов, изготовленных из материала объекта контроля, которая превращает универсальное СНК в специализированное со своими уникальными МХ, которые имеют конкретные значения для данной измерительной задачи. И единство измерений здесь обеспечивается при помощи настроечного образца (образца "дефекта"). А вот вопрос МО настроечных образцов висел очень высоко в воздухе. На него по большей части просто закрывали глаза. И когда появилась калибровка - она стала просто спасением. Стало возможно прослеживать не только линейные но и самое существенное - акустические параметры. Мы сделали эталонные образцы дефектов, откалибровали их по образцу ISO 2400, предварительно введя его в качестве национального, сам образец сличили с немцами, и предложили услугу лабораториям. Постепенно чуть вагонами не начали возить. В сертификате приводили скорость продольных и поперечных волн и отклонение амплитуды эхо-сигнала от дефекта. И неопределенность измерений соответственно. Кстати, отклонение разницу в отношениях амплитуд можно вводить в качестве поправки при настройке дефектоскопа, кому это требуется. Потом РМГ 139 сделали с рекомендациями по метрологическому контролю образцов. И прекрасно все заходит - и калибровка и неопределенность, даже в такой таинственной области, как неразрушающий контроль.

Да, по сути это чисто фокус, разница в словах. У меня - да, не так описывается, я просто общо изложил, ну и несколько по своему . При малости неопределенности и в рутинных измерениях она вообще не учитывается при оценке соответствия прибора. В других случаях применяется различные схемы сложения, основанные на анализе рисков и т.д. Просто зачастую начинают сравнивать не отклонение с неопределенностью с допуском, а голую неопределенность, полученную при калибровке. Но это к слову. А так я к чему все это - от смены концепции суть не меняется. КН - проще и дешевле, но внедряют ее таким образом, что все оказывается наоборот.

Я на своем поле играю - я 20 лет занимался метрологическим обеспечением средств неразрушающего контроля. Кстати, я не в России живу и работаю. Так вот для большинства типов магнитных толщиномеров свойства покрытия не оказывают никакого влияния на показания толщиномера, главное чтобы оно было нетокопроводящим и неферромагнитным. Показания прибора зависят только от расстояния от преобразователя до ферромагнитного основания. В том же ГОСТ 8.502 описано еще два метода поверки - в обоих толщина покрытия моделируется обычным воздушным зазором между преобразователем основанием при помощи вертикального длиномера или специальной установки. Обоими методами я в свое время пользовался. Второй момент - поверка не по "пленкам" должна проводиться, а с помощью эталонных мер толщины покрытия, на которые есть отдельный ГОСТ. Даже два - ОТТ и методика их поверки. Они представляют собой образцы основания на которые нанесено достаточно твердое неистираемое покрытие. И еще раз - никакого влияния на погрешность толщиномера материал неферромагнитного нетокопроводящего основания не оказывает. Поэтому при поверке по ГОСТ 8.502 толщиномеров, на которые этот ГОСТ распространяется, определяется именно систематическая погрешность СИ. А сама тема МО СНК, она выходит за рамки данного топика. Но для поверки и калибровки ТП мы пользовались мерами DeFelsco - единственные меры на рынке, которые обеспечивают требуемую точность измерений. Кстати, на их сайте лежат все методики калибровки на все оборудование, которое они выпускают. И в методиках в том числе описано, как давать оценку соответствия по результатам калибровки.

1) Да - неопределенность и там и там. 2) а) Погрешность измерений и неопределенность измерений складывать нельзя. б) Можно складывать измеренное отклонение и неопределенность измерения этого отклонения. в) Отклонение определяется как разность показаний средства измерений и эталона г) Эта разность в отечественных терминах называется погрешностью средства измерений д) Если это вызывает отторжение, можно измеренную погрешность средства измерений называть по-другому, например отклонение. е) ГОСТ 8.009 предусматривает такую НМХ, как пределы погрешности СИ. Чтобы установить соответствие СИ нужно сравнить результат калибровки с этими пределами. Результат калибровки - см. выше.

Ну да, именно так и получится. И ничем это не отличается от определения погрешности при поверке. Вот первый попавшийся под руку ГОСТ 8.502 "Толщиномеры покрытий. Методы и средства поверки". Проводим пять измерений поверяемым толщиномером толщины эталонной меры толщины. Вычисляем среднее арифметическое пяти разностей показаний, получаем оценку систематической погрешности. Далее вычисляем СКО разностей, умножаем на коэффициент Стьюдента, и получаем оценку случайной погрешности. А потом эти два значение СКЛАДЫВАЕМ и получаем оценку погрешности толщиномера в данной точке диапазона измерений. И уже это значение сравниваем с нормированными пределами погрешности СИ. В КН мы трактуем это по другому, но операции выполняем те же. Получаем оценку погрешности, или давайте уж уйдем от слова погрешность, хотя это не обязательно - получаем оценку отклонения показания толщиномера в данной точке, как среднее арифметическое пяти разностей. Потом считаем стандартное отклонение разностей (по типу А) и считаем его стандартной неопределенностью. Переходим к расширенной неопределенности измерений и СКЛАДЫВАЕМ отклонение с его расширенной неопределенностью, а полученное значение сравниваем с пределами допускаемой погрешности. Если же случай сложнее, и у нас есть какие-то влияющие дополнительные факторы (для простоты считаем, что поправку на них мы ввести не можем), то при поверке мы должны их учесть, как НСП и определенным образом просуммировать с рассчитанной систематической погрешностью потом уже к ней прибавить случайную погрешность, причем суммирование может быть и не просто арифметическим, а при калибровке мы получаем стандартное отклонение влияющей величины как оценку по типу B (например), затем складываем ее с с рассчитанной оценкой по типу А (статистически складываем), получаем стандартную неопределенность, переходим к расширенной неопределенности и уже ее складываем с оценкой отклонения. Математика отличается, да. Значения рассчитанные будут отличаться. При калибровке они несколько меньше получаются, это обычно ставится КН в упрек. Вот НМИ как раз и должны это все проверять, в идеале с помощью теоретической и экспериментальной оценки рисков. Но пока у них только одно сплошное Монте-Карло.

Понятие "погрешность СИ" является независимым от используемой концепции. И там и там это разность показаний СИ и эталона.

Ну, подход немного другой, привыкнуть надо. А в принципе, можно и не привыкать - просто просить лабораторию давать пределы допускаемой погрешности из РЭ или иных документов в точке измерения наряду с результатами калибровки, чтоб сразу было видно -- проходит прибор или не проходит. И самое главное - не надо думать, что особенностью калибровки является то, что она дает поправку к показаниям штангенциркуля, которую токарю надо учитывать, а погрешность позволяет работать без всякой поправки. Если методика поверки СИ никакой поправки не предусматривает, то ее не должна предусматривать методика калибровки этого же СИ. Меняются детали обработки результатов измерений в обоих процедурах, так токарю это должно быть до лампочки, он точить хорошо должен и уметь правильно штангециркулем измерять, и иметь обоснованную уверенность, что штангенциркуль не врет. Все эти поправки, бюджеты, тучи составляющих в модели, одна другой меньше - это плод оторванности от жизни тех, кто должен эту жизнь специалистам облегчать. Надо отличать измерения технические и измерения высокоточные, с кропотливой ловлей блох, для которых этот развитый метрологический арсенал и предназначен.

Совершенно верно! Я собственно и высказался первоначально именно с этой целью. Переусложненная трактовка КН есть только в головах представителей НМИ, которые свои заблуждения навязывают в качестве общей парадигмы. А КН проще КП. Не факт, что правильнее, это должна практика доказывать, но она однозначно проще. А "специалисты" делают из мелкого пубертатного прыщика рваную гнойную рану. Для рутинных измерений не меняется ничего, даже некоторые плюшки добавляются, если с умом этим распорядится.

Термин "погрешность СИ" вполне себе уживается с неопределенностью измерений, в отличие от термина "погрешность измерений". Погрешность СИ - разница между показаниями СИ и эталоном. Тут нигде не всплывает концепция "истинного значения". Ну можно говорить не погрешность СИ, а что-нибудь вроде пределов отклонения показаний СИ, заложить такую терминологию в ГОСТ 8.009. И тогда нигде при слове неопределенность не всплывет слово погрешность, пускай даже это и погрешность СИ. Но зачем? Меня вполне устраивает выражение "составляющая неопределенности, связанная с погрешностью применяемого СИ".

Честно говоря, я не знаю, где применяется такой термин, как неопределенность калибровки. Открыл сейчас DKD-3, там все нормально - "Выражение неопределенности измерений при калибровке". Есть результат измерений - разность показаний, и есть неопределенность результата измерений. Пролистал его с примерами, нигде не наткнулся на "неопределенность калибровки" везде неопределенность измерений (при калибровке). Вот только такой нюанс - когда надо охарактеризовать неопределенность, связанную с СИ, то это может быть или неопределенность, связанная с линейностью, или с показаниями прибора или с чем-то еще в том же духе. И всегда при этом подразумевается неопределенность, связанная с погрешностью СИ, в нашем понимании. Ну нет у немцев единого термина для погрешности СИ, в каждой отрасли по разному. И не только у немцев. А у нас единообразно - погрешность СИ. И никакой неопределенности калибровки нет. Результатом калибровки является действительное значение погрешности СИ в точке калибровки (отклонение показаний от и т.д.) и неопределенность этого значения. Неопределенность измерений при калибровке тожденственна неопределенности измерений при собственно измерениях. Разница между ними в том, что при калибровке мы измеряем заведомо известную величину (значение ее реализуется эталоном), и измерительной задачей является оценка не измеряемой величины, а разности между измеряемой величиной и показаниями прибора. И вот неопределенность этой разности мы и должны также оценить.

Так я ведь не про само Руководство, а то как оно в головах у специалистов отображается. Два предложения на сто страниц текста теряются в массе формул и мудреных моделей измерений. Ни данное Руководство, ни какое-то другое не ориентированы на производство. Потому что она уже считается "посчитанной"! В данном случае погрешность измерения, равно как и неопределенность, принимается равной погрешности СИ. Э, нет. Это уже дело законодателя - кому давать право делать заключения о соответствии. И вот тут уже в разных странах по-разному. Калибровка в сфере законодательной метрологии может сопровождаться заключением о соответствии или несоответствии, выдаваемом специалистом, проводившим калибровку и выдаваемом директивно. Закон может устанавливать, что утвержденные требования установлены в стандарте на конкретный тип СИ, в постсоветских реалиях - требования описания типа.

1) Я специально не уточнял. Но это еще один момент, вызывающий путаницу. Погрешность СИ не тождественна погрешности измерений. Определение погрешности СИ как разности между показанием СИ и значением воспроизводимым эталоном является определением точным и однозначным, в отличие от определения погрешности измерений, где фигурирует истинное значение. КН избегает употребления понятия погрешности измерений, но к погрешности СИ это не относится. Из-за непонимания этого начинаются жаркие дискуссии на тему, что же определяется при калибровке, потому что в переведенных документах погрешность СИ как бы не упоминается. Но она особо и раньше "там" не упоминалась. Ну нет на Западе однозначного наименования характеристики точности измерений. А мы вполне можем термином "погрешность СИ" оперировать, он исторически сложившийся и его определение не противоречит КН. Поэтому при калибровке, как и при поверке, измеряется действительное значение МХ СИ -- погрешность СИ (главным образом). Опять же - не существует такого понятия, как "неопределенность СИ" как антитеза погрешности СИ, хотя есть однозначное противопоставление погрешности измерений и неопределенности измерений. Говоря о СИ, следует говорить о неопределенности с ним связанной, и которая по большей части выражена в виде погрешности СИ. 2) Считать неопределенность случайной составляющей погрешности, или вообще пытаться вводить какие-то корреляции между погрешностями и неопределенностями - это базовая ошибка. Принципиальная разница между ними - способ суммирования источников неточностей. Что является результатом измерения при калибровке (да и поверке)? Разность показаний. Следовательно нужно давать разность показаний (результат измерений) с оценкой его точности - неопределенностью измерений. И она может быть получена и нестатистическими методами в том числе. И все равно в конечном итоге будет выражена через стандартное отклонение.

Так ведь в КН все тоже самое! Только заметьте, на производстве особо не оперируют разностью показаний эталона и рабочего СИ. Там просто берут погрешность из РЭ (т.е., НМХ). В упомянутом Вами варианте имеем однократное измерение, точность которого характеризуется нормированной погрешностью СИ. То же самое в КН -- однократное измерение, точность которого характеризуется неопределенностью, связанной с используемым СИ, т.е. его нормированной погрешностью СИ. Ничего менять не нужно. Сейчас в массовом метрологическом сознании присутствует базовое непонимание разности между КН и КП. В основном оно базируется на двух неверных предпосылках: 1) неопределенность предполагает обязательность многократных измерений; 2) неопределенность требует развитой модели измерений с большим количеством составляющих, которые все надо учитывать в суммарной стандартной неопределенности независимо от их размера. Именно поэтому КН считается какой-то переусложненной по сравнению с КП. На самом деле модель измерений что в КП, что в КН одна и та же, источники неточностей одни и те же. И учитывать надо только существенные источники. И однократные измерения вполне корректно описываются неопределенностью, точно также как и погрешностью. Разница только в суммировании составляющих для получения окончательной характеристики точности. И КН здесь оказывается проще - все составляющие выражаются стандартными отклонениями, независимо от способа их получения, и просто статистически суммируются. И переход к расширенной неопределенности прост до безобразия. Для производства - самое то. Простой способ суммирования составляющих неопределенности обосновывается байесовской интерпретацией вероятности. Повторюсь, что лично меня это пока не убеждает, я смутно чувствую здесь самое слабое место. Но что есть, то есть. Пытаюсь вникнуть, рефлексирую на эту тему периодически. И коснусь еще происхождения двух вышеописанных заблуждений. Коренные причины на мой взгляд блестяще вскрыл С.Г. Рабинович в своей эпохальной статье "О необходимости создания новых Рекомендаций по оцениванию погрешностей и неопределенностей измерений". Актуальности статья не потеряла. В доступных в России переводах различных руководств, включая GUM, практически нет примеров из практики рутинных измерений. Они все предназначены для метрологов высших уровней, а рутинные измерения как бы считаются само собой разумеющимися. И даже простые примеры часто отягощены большим количеством неопределенностей в моделях. Сделано все это было с благой целью - дать примеры анализа источников неточностей. Но благими намерениями, как известно... Кстати, вот еще одно заблуждение касающееся каких-то якобы принципиальных отличий поверки от калибровки. А реальное различие только одно - при калибровке необязательно давать заключение о соответствии. При поверке определяется отклонение показаний СИ от эталона, оценка НСП и СКО случайной составляющей, а потом определяется их композиция. И полученное значение сравнивается пределами допускаемой погрешности СИ. И при калибровке определяется отклонение показаний и неопределенность этого отклонения и их сумма сравнивается с пределами доп. погр. СИ. Конечно, возможна разница в значениях полученной погрешности СИ, потому что в общем случае формулы расчета различаются (не всегда). Но вот только в этом разница и может проявиться. И однократные измерения при калибровке вполне допустимы, например, когда у СИ не наблюдается разброса в показаниях из-за грубой дискретности измерений - для рабочих СИ во многих областях измерений более чем ходовая ситуация.

Так а я про что? Но два метролога могут составить модель измерений по разному. Составляющие разные выбрать. Один учтет оператора, другой - нет. Опыт разный, практика сложившаяся, эксперименты разные значения составляющих дают и т.п.

Метрология - это одна из составных частей метрологического обеспечения. Ее цель - дать методы того, как можно извлекать максимум информации из изначально неполных и заведомо неточных данных. Ее задача - теоретически обеспечивать практические изыскания человеческой деятельности. Метрология разрабатывает модели. Практика находит их удовлетворительными или неудовлетворительными. Когда взрослый человек изучает иностранный язык, он сначала изучает его законы и строит первые фразы по законам этого языка. Но по-настоящему он начинает говорить на этом языке, когда перестает осознанно пользоваться этими законами. Т.е. говорение на иностранном языке - это просто привычка к нему. Законы у языков разные, но смысл выражаемых с их помощью мыслей един. Хотя оттенки могут различаться. Примерно как рассчитанные значения погрешности и неопределенности для одной серии наблюдений.

Я Вам больше схожу - для одной и той же цели разные метрологи могут построить разные модели измерения и получать разные результаты и все это в рамках одной концепции - КН или КП, например. Даже в рамках одной модели измерений измерения одной и той же величины часто дают разные оценки как результата измерений, так и его стандартного отклонения. И когнитивного диссонанса это не вызывает. Если вы привыкли пользоваться дюймовой системой с детства, вам будет тяжело свыкаться с системой метрической. Великобритания 40 лет сопротивлялась, но пришла к SI. Потому что это выгодно с точки зрения своего присутствия на мировом рынке. Как ни крути, но КН - это мировой тренд. Не все победившие решения являются лучшими. Английский де-факто стал языком межнационального общения, а ведь это язык с колоссальной дефектностью правописания. Я изначально очень настороженно отнесся к КН, но постепенно на практике все больше убеждался в ее достоинствах, из которых ключевое - универсальность. Универсальность привносит свои преимущества, но и имеет свои недостатки. Можно аналогию с SI привести - физикам она не нравится, в угоду универсальности пришлось понавводить кучу невнятных коэффициентов в базовых формулах. Но достоинства перевешивают. Как-то так.

Коллеги, осмелюсь предложить посмотреть на заявленную в заголовке тему нижеследующим образом: 1) и погрешность и неопределенность измерений суть два равноправных альтернативных способа установления качества количественной оценки результата измерений, иными словами его точности; 2) в КП погрешности подразделяются на систематические и случайные. Систематические погрешности или корректируют результат измерений в виде поправок или учитываются статистически, как неисключенные (НСП); случайные погрешности учитываются всегда статистически. Погрешность результата измерений рассчитывается как некоторая композиция НСП и случайных погрешностей. Это важный момент – существуют различные способы статистического суммирования НСП и случайных погрешностей, в зависимости от их соотношения. 3) в КН неопределенности классифицируются по другому принципу – они в конечном итоге все определяются стандартными отклонениями (как систематические, так и случайные эффекты), а подразделяются они по способу их получения – непосредственно из эксперимента (тип A) или на основании уже имеющейся информации (тип B). А вот суммарная неопределенность получается простым статистическим суммированием всех составляющих – это и есть самое принципиальное отличие КН от КП. В Руководстве корректность этого подхода обосновывается байесовской интерпретацией вероятности (как по мне – выглядит слабовато). Вот и вся разница в подходах – способ суммирования составляющих. Использование того или другого подхода – это дело привычки. Из неочевидных плюшек КН, вытекающих из байесовской интерпретации, очень соблазнительным является, например, подход, когда стандартное отклонение определяется предварительно экспериментально на большом числе измерений, а в практике рутинных измерений мы просто проводим однократные измерений, используя в качестве оценки точности измерений полученное ранее стандартное отклонение. Еще два замечания, по поводу двух проблем, которые обычно вызывают бурные дискуссии: 1) КН относится к однократным измерениям точно также, как и КП. Другое дело, что все руководства и стандарты заточены под метрологов высокого левела, которые в основном имеют дело с многократными измерениями. А обычный потребитель измерений как-то выпал из зоны внимания законодателей. На практике же погрешность однократных измерений определяется (хотя и не всегда) только погрешностью используемого средства измерений. Неопределенность однократных измерений точно также определяется неопределенностью, связанной с погрешностью СИ. Или какой-то композицией неопределенностей, известной априори (рассчитанной). И, соответственно, КН предполагает обращение с погрешностью СИ также как и КП, как с одной из составляющих суммарной неопределенности измерений, часто – доминирующей (читай, единственной) составляющей. Тут вот в чем только загвоздка – там у "них" не используется термин "погрешность СИ". Точность СИ нормируется, но в каждой отрасли, а то и у каждого производителя сильно по своему. Погрешность может называться "точность" (accuracy), "линейность", может отдельно расписываться постоянная и переменная часть абсолютной погрешности СИ и т.п. В переведенных мануалах на СИ переводчики обычно не заморачиваются, переводят все термином "погрешность". Тут надо быть просто внимательным. В любом случае по большей части это интервальная оценка и надо переходить от нее к стандартному отклонению, способами, указанными в Руководстве, а в КН стандартное отклонение, это и есть (стандартная) неопределенность (точнее говоря, ее мера). 2) Оценить качество результата погрешностью или неопределенностью, это все равно что привести определение какого-нибудь термина на двух разных языках. В обоих случаях термины будут определены верно, но языки неидентичны, и определения будут несколько неидентичны. И ни одно не будет лучшим, потому что все языки равнозначны. Использование КН и КП, это как говорение на каком-либо языке – вопрос привычки и только.