Неопределенность единичного измерения

[D.Aminado 0]

Доброго времени суток.

Начальник требует оценить неопределенность единичного (!) измерения, именно единичного, а не однократного, мотивируя это тем, что, якобы, некоторые эксплуатационные параметры оборудования, подлежащие контролю, могут быть в принципе измерены лишь один раз.

То есть, грубо говоря, взял амперметр, измерил силу тока, получил, скажем, 0,6А. Все, конец, теперь оцени неопределенность измерения.

Я далеко не специалист в этом вопросе, но даже само определение неопределенности в таких документах, как ГОСТ 54500.3-2011, ГОСТ Р 54500.1-2011, РМГ 43-2001, по моему мнению, исключает оценивание по одному единственному значению, не говоря уже о том, что не позволяет этого сделать и математический аппарат. Ведь по каким бы методикам или другим нормативным документам не оценивалась неопределенность, везде необходимо среднее значение величины и СКО. А какое среднее арифметическое и какое СКО может быть при одном единственном значении?

Собственно вопрос: возможно ли оценить неопределенность измерения по единственному значению? Если нет, то как доказать, что это невозможно? Если да, то как это сделать?

Заранее большое спасибо

PS. Тему в студенческий раздел поместил, исходя из уровня собственной подготовки. Дабы не раздражать маститых специалистов

[Данилов А.А. 1 951]

Р 50.2.038 Вам в помощь:

Р 50.2.038-2004.PDF

Изменено 29 Октября 2014 пользователем Данилов А.А.

[Данилов А.А. 1 951]

Сначала по памяти дал ссылку на другой документ - ошибся в одной цифре, а какая разница

Этот документ Вам, разумеется, не особо поможет, но, тем не менее, есть хоть какая-то основа.

При оценке неопределенности у Вас будет отсутствовать неопределенность по типу А и только - остальное - в соответствии с ГОСТ Р 54500.1 и ГОСТ Р 54500.3

[efim 1 745]

Р 50.2.038 Вам в помощь:

Р 50.2.038-2004.PDF

Есть более приличный экз

[D.Aminado 0]

Это я попробовал сделать в первую очередь.

Получается, что при многократном измерении величины неопределенность (в общем случае) оценивается как Uв+Uа, а в случае единичного измерения просто как Uв.

Тогда получается, что при многократном измерении неопределенность больше, точность ниже. А при однократном неопределенность ниже, а точность, следовательно, выше? Разве не так? Но ведь чем больше измерений, тем выше должна быть точность?

Вот по этому поводу начальник негодовал еще пару месяцев назад

[efim 1 745]

Это я попробовал сделать в первую очередь.

Получается, что при многократном измерении величины неопределенность (в общем случае) оценивается как Uв+Uа, а в случае единичного измерения просто как Uв.

Тогда получается, что при многократном измерении неопределенность больше, точность ниже. А при однократном неопределенность ниже, а точность, следовательно, выше? Разве не так? Но ведь чем больше измерений, тем выше должна быть точность?

Вот по этому поводу начальник негодовал еще пару месяцев назад

Скорее всего (чисто логически) неопределенность одинакова,

а вот оценка неопределенности разная.

Во втором сл неопределенность оценки неопределенности будет больше.

[D.Aminado 0]

Неопределенность оценки неопределенности это как?

Есть измеренное значение, для него оценивается неопределенность измерения, верно?

Полученная оценка неопределенности и есть то, что мне нужно. При однократном - оценка Uв, при многократном - Uв да еще Ua. В целом оценка неопределенности при многократном измерении величины получается больше, чем при однократном.

Поправьте, если где-то затупил

[Данилов А.А. 1 951]

Получается, что при многократном измерении величины неопределенность (в общем случае) оценивается как Uв+Uа, а в случае единичного измерения просто как Uв.

Тогда получается, что при многократном измерении неопределенность больше, точность ниже. А при однократном неопределенность ниже, а точность, следовательно, выше?

Многое зависит от того, как Вы будете оценивать неопределенность измерений.

Вариантов множество.

Напрашивающийся - оценка что называется "в лоб":

Взяли предел погрешности СИ, поделили на корень из трех (получив Uв).

Voila - стандартная неопределенность в случае однократных измерений.

Если измерения многократные, то к стандартной неопределенности по типу В необходимо добавить неопределенность по типу А.

Тогда действительно получается как-то чудно, т.к. теряется смысл многократных измерений.

Другой вариант - вспомнить, что в пределы погрешности включены и систематическая, и случайная составляющие. Следовательно, можно было бы при калибровке СИ оценить систематическую составляющую, которая разумеется, должна быть существенно меньше пределов погрешности СИ. Стало быть, и оценка неопределенности измерений по типу В станет существенно меньше. Оценка неопределенности измерений по типу А также может быть выполнена заранее перед интересующими Вас однократными измерениями. Вот и получите Ваши желаемые Uа+Uв, которые окажутся существенно меньше, чем предел погрешности СИ, деленный на корень из трех.

При этом следует помнить, что кроме указанных составляющих, целесообразно учесть неопределенность, обусловленную условиями окружающего воздуха, неопределенность, обусловленную взаимодействием объекта измерений с СИ, неопределенность, обусловленную персоналом, осуществляющим измерения и т.д. - вообщем, много чего ещё учесть.

[D.Aminado 0]

Огромное спасибо

[UnaKli 2]

Доброго времени суток. Хотелось бы уточнить вопрос по неопределенности измерений. Если многократное измерение. составляющих по типу В несколько (4), то расчет суммарной неопределенности ведется как среднее геометрическое по типу А и по типу В. Только вот как быть с типом В? вычислять общую по типу В (как среднее геометрическое из всех составляющих) и вводить ее под корень суммарной. или суммарную вычислять как среднее геометрическое всех составляющих сразу? Значения то разные будут. Рекомендации, которые я встречала - трактуют по-разному.

Еще встречаются коэффициенты (дифференциалы) перед значением неопределенностей (А, В) под корнем. Как их вычислять? Можно ли упрощенно считать без них? Заранее спасибо за ответ.

Изменено 1 Декабря 2014 пользователем UnaKli

[Данилов А.А. 1 951]

На прошлой неделе на семинаре в Н. Новгороде выступал с презентацией "Характеристики качества измерений", в которой на примере сопоставил расчет характеристик погрешности с расчетом неопределенности измерений двумя способами: с помощью модельного подхода и с помощью метода Монте-Карло. Быть может, будет полезно.

Пример взял из книги Захарова И. П. "Неопределенность измерений для чайников и ... начальников": измерение скорости движения поезда на основании трех измерений времени прохождения поездом расстояний, соответствующих 100 м (расстояние между столбиками).

Из этого примера должно быть понятно, откуда берутся коэффициенты.

В случает однократных измерений все то же самое, только u_A=0.

Хотя, конечно, концепция неопределенности измерений не предназначена для оценки характеристик качества однократных измерений...

Ранее выложенную презентацию заменил - Захаров И. П. посоветовал внести некоторые правки. Вот итоговый вариант:

Характеристики качества измерений_Погрешность и неопределенность.rar

Изменено 9 Декабря 2014 пользователем Данилов А.А.

[UnaKli 2]

Получается мы все полученные неопределенности по типу В "загоняем" под корень вместе с типом А? НО тогда в формуле должно мыть отображено, что суммарная - среднее геометрическое от суммы по типу А и неопределенностей по типу В. а там четко - В и А в единственном числе. Тогда надо В находить как среднее геометрическое составляющих. и потом ее возводить в квадрат и суммировать с А?

[Novoselov 134]

http://metrologu.ru/index.php?showtopic=1677&st=20

Захаров И.П. "Неопределенность измерений для чайников и ... начальников"

[UnaKli 2]

читала. эта методика идет в разрез с харьковской, где находят по типу В как среднее геометрическое и ее оперируют потом. в остальном все то же самое. я вот на этом месте и застряла)

у Захарова - "Все вклады неопределенности типа В в бюджете неопределенности можно объединить в единый вклад, суммарная стандартная u (В)" Т.е. оперировать суммарной по типу В? или отдельными составляющими?

Изменено 5 Декабря 2014 пользователем UnaKli

[Данилов А.А. 1 951]

Что за проблема на ровном месте?

Посмотрите рисунок 7 в ГОСТ Р 54500.1:

ГОСТ Р 54500.1-2011.pdf

Находите стандартные неопределенности хоть по типу А, хоть по типу В.

Затем находите коэффициенты, затем суммарную неопределенность - см. формулу (10) в ГОСТ Р 54500.3:

ГОСТ Р 54500.3-2011.pdf

[libra 521]

Тогда надо В находить как среднее геометрическое составляющих. и потом ее возводить в квадрат и суммировать с А?

Ужос:wall:/> новое слово в теории вероятности. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%F0%E5%E4%ED%E5%E5_%E3%E5%EE%EC%E5%F2%F0%E8%F7%E5%F1%EA%EE%E5

[libra 521]

истина была так близко https://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%F0%E5%E4%ED%E5%E5_%EA%E2%E0%E4%F0%E0%F2%E8%F7%E5%F1%EA%EE%E5

[UnaKli 2]

И.П. Захаров, Е.А. Климова, Т.В. Чунихина2 ВЫБОР ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ПРИ ОЦЕНИВАНИИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ "ТИПА В" формула (3)(Ссылка на документ вниз по тексту)

В вашей презентации все понятно, спасибо за нее большое, просто вопрос то в том, что надо ли использовать при расчетах сумммарной неопределенности Uc суммарную неопределенность по типу UB (извиняюсь за тавтологию) или, как у вас, составляющие UBi.

получается - Uc=положительный квадратный корень из суммы квадрата Ua и квадратов Ub1, Ub2...

или Uc=положительный квадратный корень из суммы квадрата Ua и квадрата суммарной Ub

все составляющие с учетом коэффициентов.

прошу прощения - не среднее геометрическое. опечатка, поэтому неверно трактовался вопрос, спасибо за замечание.имелся в виду квадратный корень из суммы квадратов - считала же складывая, а не умножая.

истина была так близко https://ru.wikipedia...%E5%F1%EA%EE%E5

а среднее квадратическое тут не подходит, т.к. там необходимо делить на число составляющих.

Харьковская методика

Изменено 6 Декабря 2014 пользователем UnaKli

[libra 521]

а среднее квадратическое тут не подходит, т.к. необходимо делить на число составляющих. это к применительно к неопределенности по типу А.для расчета СКО.

Харьковская методика

Для оценки по типу А как раз и подходит. Смотрите п. 3.4.1. - это же выражение называется наилучшая оценка среднего. Для многократных измерений. Для однократных просто СКО, без деления на количество n.

[UnaKli 2]

Для оценки по типу А как раз и подходит. Смотрите п. 3.4.1. - это же выражение называется наилучшая оценка среднего. Для многократных измерений. Для однократных просто СКО, без деления на количество n.

изучим по-подробнее.

остается открытым вопрос - в каких случаях используют суммарную неопределенность по типу В [Захаров]?

[libra 521]

Для оценки по типу А как раз и подходит. Смотрите п. 3.4.1. - это же выражение называется наилучшая оценка среднего. Для многократных измерений. Для однократных просто СКО, без деления на количество n.

изучим по-подробнее.

остается открытым вопрос - в каких случаях используют суммарную неопределенность по типу В [Захаров]?

п.4.3 ГОСТ 54500.3 .

п. 4.2 для неопределенности по типу А

Изменено 7 Декабря 2014 пользователем libra

[libra 521]

Смотрите также РМГ 43-2001:

"4.8 Вычисление стандартной неопределенности

4.8.1 Вычисление стандартной неопределенности по типу А - u

4.8.1.1 Исходными данными для вычисления uA являются результаты многократных измерений: (где i = 1, . . . , m; niinixx,...,1i – число измерений i-й входной величины).

4.8.1.2 Стандартную неопределенность единичного измерения i-й входной величины uA,i вы-числяют по формуле ( ) Σ=−−=inqiiqiiAxxnu12,11, (4)где Σ==inqiqiixnx11 - среднее арифметическое результатов измерений i-й входной величины.

4.8.1.3 Стандартную неопределенность uA(xi) измерений i-й входной величины, при которых ре-зультат определяют как среднее арифметическое, вычисляют по формуле ( ) Σ=−−=inqiiqiiiAxxnnxu12)1(1)(. ("

Формулы к сожалению не копируются

Изменено 8 Декабря 2014 пользователем libra

[D.Aminado 0]

Еще, если можно, такой вопрос.

Согласно ГОСТ Р 8.563-2009 "Методы (методики) измерений", в разделе "Требования к показателям точности измерения" требуется указать допускаемую расширенную неопределенность или пределы допускаемой относительной погрешности по данной методике, при этом надо привести ссылку на нормативный документ.

В каких нормативных документах указаны эти пределы?

Например, мы контролируем эффективную дозу, чтобы ее найти нужно измерить анодный ток и мощность дозы. Допустимую погрешность измерения мощности дозы можно взять из Приказа Минздрава №81N, допустимую погрешность измерения силы тока тоже можно найти. А вот как указать допустимую погрешность измерения эффективной дозы?

А для неопределенности вообще непонятно, ведь какая неопределенность должна быть у измерения по методике нигде не указано...

Изменено 17 Декабря 2014 пользователем D.Aminado

[libra 521]

<br />Еще, если можно, такой вопрос.<br />Согласно ГОСТ Р 8.563-2009 "Методы (методики) измерений", в разделе "Требования к показателям точности измерения" требуется указать допускаемую расширенную неопределенность или пределы допускаемой относительной погрешности по данной методике, при этом надо привести ссылку на нормативный документ.<br /><b>В каких нормативных документах указаны эти пределы?</b> <br />Например, мы контролируем эффективную дозу, чтобы ее найти нужно измерить анодный ток и мощность дозы. Допустимую погрешность измерения мощности дозы можно взять из Приказа Минздрава №81N, допустимую погрешность измерения силы тока тоже можно найти. А вот как указать допустимую погрешность измерения эффективной дозы?<br />А для неопределенности вообще непонятно, ведь какая неопределенность должна быть у измерения по методике нигде не указано...<br />

Измеряя анодный ток и мощность дозы по ФОРМУЛЕ находите эффективную дозу. Суммарную неопределенность находите путем геометрического сложения стандартных неопределенностей умноженных на производную функции (коэф. чуств. п. 5.1.2 ГОСТ 54500.3). Допустимые значения погрешности и неопределенности вы не вычисляете - они задаются законодательно.

[D.Aminado 0]

Да с оценкой неопределенности теперь уже все понятно во многом благодаря Вам, спасибо. Но не про то речь.

Речь про эти самые законодательные документы. Грубо говоря, я не могу найти закон или НД, в котором было бы написано, скажем, что допустимая погрешность/неопределенность МВИ эффективной дозы не может быть больше 30%. Для отдельных величин такие пределы есть, а для методик не могу найти.

Поэтому и пришла в голову мысль каким-то образом суммировать погрешности/неопределенности всех величин, чтобы в конечном итоге получить максимальный предел, который и был бы оценкой неопределенности измерений по методике в целом.