Понятие "измерение погрешности", определение значения погрешности

[Данилов А.А. 1989]

Теперь напомню еще одно философское утверждение, из тех, которые Вы считаете бесполезными для практики. Всякое измерение в концепции неопределенности - это калибровка. Теперь решите задачу, как откалибровать плавательный бассейн, имея в своем распоряжении четыре меры ( 0,1; 1; 10 и 100 м) неопределенность значений которых вы знаете. Приписывая значение бассейну оцените неопределенность приписанного значения. Для того, чтобы Вам проще было найти решение этой задачи напомню еще одно философское утверждение. В основе концепции погрешности лежит понятие "размер" (количественная определенность), а в основе концепции неопределенности лежит понятие "отношение" (информация).

Уверен, что неопределённости для каждого из четырёх показаний различны. Хотя можно признать и одинаковыми, если в качестве неопределённости принять бОльшее значение.

Правильно ли я понимаю это утверждение, что указанную рулетку могу применять лишь при четырёх показаниях с полученными для каждого из них оценками неопределённости? Для остальных 200 000 - 4 = 199 996 показаний я применять эту рулетку могу, но ничего не смогу сказать о неопределённости при получении этих показаний?

Если это так, то зачем такая концепция нужна?!

[Дмитрий Борисович 1016]

Если это так, то зачем такая концепция нужна?!

Я отвечу со своей колокольни.

1.Концепция неопределенности это один из инструментов работы получения достоверной измерительной информации об

объекте измерения и характеристик средства измерения.

2.Чтобы не плодить кучу типов средств измерения, особенно в неразрушающем контроле.

3.Чтобы не затягивать начало производства того или иного прибора. Проводя все испытания для утверждения типа СИ.

4.Чтобы получить более точное средство измерения в узком диапазоне измеряемых величин.

Т.е свобода производственно-экономических отношений.

Минусы:

1.Кто то должен принять решение о пригодности такого калиброванного средства к эксплуатации

2.Какую неопределенность принять между точками калибровки? Или тогда вводить "великое множество" точек калибровки.

3.Смогут ли МС ЮЛ договориться между собой? Даже если одна из них (или обе) бкдут иметь аккредитацию в РСК.

[1qazxs 17]

Теперь напомню еще одно философское утверждение, из тех, которые Вы считаете бесполезными для практики. Всякое измерение в концепции неопределенности - это калибровка. Теперь решите задачу, как откалибровать плавательный бассейн, имея в своем распоряжении четыре меры ( 0,1; 1; 10 и 100 м) неопределенность значений которых вы знаете. Приписывая значение бассейну оцените неопределенность приписанного значения.

Если я правильно понял Руководство, то неопределенность измерения/калибровки бассейна оценивается выражением для расчета суммарной стандартной неопределенности. Где в качестве слагаемых (в предположении идеальности выполнения измерения) будут неопределенности значений мер использованных при измерении.

Минусы:

1.Кто то должен принять решение о пригодности такого калиброванного средства к эксплуатации

2.Какую неопределенность принять между точками калибровки? Или тогда вводить "великое множество" точек калибровки.

3.Смогут ли МС ЮЛ договориться между собой? Даже если одна из них (или обе) бкдут иметь аккредитацию в РСК.

Согласен с Дмитрием Борисовичем по поводу плюсов. По поводу минусов хотелось бы добавить:

1. Решение о пригодности СИ к эксплуатации, точнее к применению для решения конкретной измерительной задачи, должен принимать тот кто использует это СИ.

2. Со вторым минусом (вопросом) мы в данном топике пытаемся разобраться.

3. Для того что-бы можно было договорится нужны объективные методы оценки неопределенности. Которые не допускают субъективных или двусмысленных толкований.

Изменено 28 Марта 2013 пользователем 1qazxs

[libra 558]

<br />

<br /> ...в случае с погрешности мы имеем информацию о качестве измерительного инструмента. Используя эту эту информацию я могу присвоить СИ класс который содержит информацию о качестве инструмента. В случае неопределенности информация о качеств имеется только для определенных точек в которых производились испытания.<br />

<br />Неопределенность свидетельствует не о качестве СИ, а о качестве измерения как процесса присвоения значений.<br />

Могу соглситься, только если мы получили неопределенность по типу А, а по типу В не соглашусь. Вообще вся история с неопределенностью напоминает ребрендинг товара. Написали на упаковке, что на "перепелиных яйцах и с добавлением оливкового масла".

[М.Н. Ситаев 568]

Если это так, то зачем такая концепция нужна?!

Сначала была лингвистическая проблема. Т.е. отсутствие различия в понятиях "ошибка" и "погрешность" в английском и французском языках, входящая в противоречие с идеологией управления качеством товаров и услуг на основе стандартов ИСО серии 9000. Это породило развитие концепция неопределенности. Теперь под эту концепцию пытаются подвести философскую основу невозможности сосуществования этих концепций. Дальше есть два пути. Либо вбивать клин и создавать абсолютный паритет какой либо концепции, что на мой взгляд контр продуктивно. Либо создать условия, что бы обе концепции дополняя друг друга сливались в единую концепцию оценивания точности результатов измерений.

[Данилов А.А. 1989]

Теперь напомню еще одно философское утверждение, из тех, которые Вы считаете бесполезными для практики. Всякое измерение в концепции неопределенности - это калибровка. Теперь решите задачу, как откалибровать плавательный бассейн, имея в своем распоряжении четыре меры ( 0,1; 1; 10 и 100 м) неопределенность значений которых вы знаете. Приписывая значение бассейну оцените неопределенность приписанного значения.

Если я правильно понял Руководство, то неопределенность измерения/калибровки бассейна оценивается выражением для расчета суммарной стандартной неопределенности. Где в качестве слагаемых (в предположении идеальности выполнения измерения) будут неопределенности значений мер использованных при измерении.

Тогда получается, что длину бассейна (около 50 м) с использованием калиброванной рулетки в четырёх точках 0,1; 1; 10 и 100 м я могу измерять только с использованием указанных значений (мер). Получается, что я должен несколько раз ходить вдоль бассейна чтобы убедиться, что длине бассейна соответствует, скажем, 4 отрезка длиной 10 м + 9 отрезков длиной 1 м и 9 отрезков длиной 0,1 м. Либо второй вариант: из отрезка длиной 100 м вычесть (5*10+0,1) м. Тогда я сумею оценить неопределённость результата измерений длины бассейна в соответствии с Руководством. Я правильно понял?

Т.е. "измеряй микрометром / отмечай мелом / отрубай топором"?

Зачем же профессионалы мучались и делали рулетку на 200 000 делений, если использовано только 4 её деления? Чтобы заставить претерпевать мучения тех горемык, которые осуществляют измерения?

Нужно тогда делать только меры. Например, несгибаемую меру длины 100 м. Куда только её сложить, чтобы сохранить до следующих измерений?

[Lavr 542]

Теперь напомню еще одно философское утверждение, из тех, которые Вы считаете бесполезными для практики. Всякое измерение в концепции неопределенности - это калибровка. Теперь решите задачу, как откалибровать плавательный бассейн, имея в своем распоряжении четыре меры ( 0,1; 1; 10 и 100 м) неопределенность значений которых вы знаете. Приписывая значение бассейну оцените неопределенность приписанного значения. Для того, чтобы Вам проще было найти решение этой задачи напомню еще одно философское утверждение. В основе концепции погрешности лежит понятие "размер" (количественная определенность), а в основе концепции неопределенности лежит понятие "отношение" (информация).

Уверен, что неопределённости для каждого из четырёх показаний различны. Хотя можно признать и одинаковыми, если в качестве неопределённости принять бОльшее значение.

Правильно ли я понимаю это утверждение, что указанную рулетку могу применять лишь при четырёх показаниях с полученными для каждого из них оценками неопределённости? Для остальных 200 000 - 4 = 199 996 показаний я применять эту рулетку могу, но ничего не смогу сказать о неопределённости при получении этих показаний?

Если это так, то зачем такая концепция нужна?!

Очень хорошо, что Дмитрий Борисович взялся «со своей колокольни» ответить на последний вопрос, поскольку я, если помните, обещал на такие вопросы не отвечать.

Я согласен с Дмитрием Борисовичем, но, к сожалению, он рассмотрел в концепцию неопределенности только как концепцию, применяющую калибровку вместо поверки. На мой взгляд, для понимания рассматриваемой концепции этого не достаточно.

Мы привыкли под измерением понимать применение средства измерений для получения значения величины. Другими словами, если надо измерить, бери СИ, применяй его и по его показаниям получай значение величины. Естественно, при такой постановке вопроса, СИ во время измерения должно контролировать измеряемую величину а, следовательно, мы измеряем ту величину, которая в данный момент имеет место быть. Поскольку измеряемая величина реально существует в момент измерения, то у нее не может не быть истинного значения, т.е. значения полностью соответствующего количественной определенности величины (размеру), как бы это значение ни выражалось.

Думаю, привычка к такому видению не позволяет многим метрологам «оторваться» от СИ как основы выполнения измерений. Если нет «железяки», которая бы показывала значения величин, то уже и руки опускаются и, вроде бы выполнить измерения невозможно. Если нет СИ, откуда же мы будем черпать значения? Если СИ показывает не все нужные нам значения, опять проблема того же порядка.

В концепции неопределенности измерению подлежит определенная величина. Другими словами эта величина условна (относительна). В момент применения СИ этой величины не существует. Более того, вероятность существования величины, определенной для измерения, в принципе, равна нулю. О какой истине в этой ситуации можно говорить? Можно сказать, что истинное значение – это значение полностью соответствующее качественному определению (дефиниции) величины, но таких значений оказывается множество. Говорить о самом истинном значении бессмысленно и, поэтому от применения понятия «истинное значение» отказываются. Смысл измерения сводится в этом случае к тому, чтобы как-то, опираясь на те, или иные основания выразить информацию о величине, определенной для измерения. Информация нужна, чтобы ею обмениваться.

Информация происходит от информации – это один из главных постулатов теории информации. Значит, чтобы выразить значение величины надо использовать имеющуюся информацию, например, о соотношении единиц (эту информацию черпают из калибровок), о внешних условиях (измерение температуры, влажности, давления и т.д), о различных постоянных (например, коэффициент температурного расширения материала из справочника). Все идет в ход, что несет полезную информацию о значении величины. Любые домыслы, если они действительно обоснованы и их влияние может быть оценено. Вся эта информация наполняет сформированную модель оценивания значения величины, на выходе которой мы и получаем оценку значения. Можно сказать, что мы измеряем не средством измерений, а моделью.

Какую модель для оценивания значения длины плавательного бассейна, Александр Александрович, придумаете Вы, я не знаю.

[Lavr 542]

<br />

<br /> ...в случае с погрешности мы имеем информацию о качестве измерительного инструмента. Используя эту эту информацию я могу присвоить СИ класс который содержит информацию о качестве инструмента. В случае неопределенности информация о качеств имеется только для определенных точек в которых производились испытания.<br />

<br />Неопределенность свидетельствует не о качестве СИ, а о качестве измерения как процесса присвоения значений.<br />

Могу соглситься, только если мы получили неопределенность по типу А, а по типу В не соглашусь. Вообще вся история с неопределенностью напоминает ребрендинг товара. Написали на упаковке, что на "перепелиных яйцах и с добавлением оливкового масла".

А, чем тип В хуже типа А. Он, в свое время тоже кем-то по типу А создавался, а вы теперь используете эти сведения.

[Lavr 542]

Теперь напомню еще одно философское утверждение, из тех, которые Вы считаете бесполезными для практики. Всякое измерение в концепции неопределенности - это калибровка. Теперь решите задачу, как откалибровать плавательный бассейн, имея в своем распоряжении четыре меры ( 0,1; 1; 10 и 100 м) неопределенность значений которых вы знаете. Приписывая значение бассейну оцените неопределенность приписанного значения.

Если я правильно понял Руководство, то неопределенность измерения/калибровки бассейна оценивается выражением для расчета суммарной стандартной неопределенности. Где в качестве слагаемых (в предположении идеальности выполнения измерения) будут неопределенности значений мер использованных при измерении.

Тогда получается, что длину бассейна (около 50 м) с использованием калиброванной рулетки в четырёх точках 0,1; 1; 10 и 100 м я могу измерять только с использованием указанных значений (мер). Получается, что я должен несколько раз ходить вдоль бассейна чтобы убедиться, что длине бассейна соответствует, скажем, 4 отрезка длиной 10 м + 9 отрезков длиной 1 м и 9 отрезков длиной 0,1 м. Либо второй вариант: из отрезка длиной 100 м вычесть (5*10+0,1) м. Тогда я сумею оценить неопределённость результата измерений длины бассейна в соответствии с Руководством. Я правильно понял?

Т.е. "измеряй микрометром / отмечай мелом / отрубай топором"?

Зачем же профессионалы мучались и делали рулетку на 200 000 делений, если использовано только 4 её деления? Чтобы заставить претерпевать мучения тех горемык, которые осуществляют измерения?

Нужно тогда делать только меры. Например, несгибаемую меру длины 100 м. Куда только её сложить, чтобы сохранить до следующих измерений?

Александр Александрович, зачем же все так усложнять. Никто не отвергает возможность применения различных апроксимаций, чтобы не проводить калибровку во всех точках. Только не надо расчитывать неопределенность средней точки из неопределенностей крайних. Это контрпродуктивно. Можно найти другие основания для оценки.

Изменено 28 Марта 2013 пользователем Lavr

[Дмитрий Борисович 1016]

Зачем же профессионалы мучались и делали рулетку на 200 000 делений, если использовано только 4 её деления? Чтобы заставить претерпевать мучения тех горемык, которые осуществляют измерения?

Нужно тогда делать только меры. Например, несгибаемую меру длины 100 м. Куда только её сложить, чтобы сохранить до следующих измерений?

Ну зачем же так...

И Вы прекрасно понимаете, что это не так!

Здесь я уже тоже высказывал мысль, что в концепции неопределенности вроде бы нет места разработчикам СИ.

Только меры и калибровать палку!

Ведь Вы прекрасно понимаете, что и по концепции погрешности ВСЕ точки диапазона тоже не пОверяются. Три, пять, ну от

силы десять точек на диапазон. Тем не менее мы пользуемся нормируемым значением погрешности на весь диапазон.

И Вы прекрасно знаете что, при разработке и проведении испытаний УЖЕ хоть раз кто то "прокрутил" весь диапазон,

посмотрел его линейность, есть ли разрывы и т.д. У каждого разработчика есть такие протоколы.

При калибровке проблема в том что её проводить может каждый, а не только разработчик который досканально знает

все зависимости в своем изделии.

И здесь вступает в силу степень доверия (если так можно выразится) между калибровщиком и тем кто применяет прибор.

И здесь если прибор имеет (или должен иметь) линейную зависимость априорно (линейка, рулетка...)то всё нормально.

Меня больше смущает то, что если прибор имеет нелинейную зависимость первичного датчика от измеряемой величины.

Я уже указывал - вихретоковый толщиномер. Датчик по природе своей нелинейный. Идет аппроксимация. В точках калибровки

может быть всё "по нулям". А что между этими точками? На сколько "правильно" проведена аппроксимация?

[Данилов А.А. 1989]

Только не надо расчитывать неопределенность средней точки из неопределенностей крайних. Это контрпродуктивно. Можно найти другие основания для оценки.

Мне и хотелось услышать Ваши предложения, ибо пишу в третий раз:

К сожалению, JCGM 107 пока в работе.

Спуститесь с небес на грешную Землю и подскажите человеку, как ему быть...

[Данилов А.А. 1989]

На сколько "правильно" проведена аппроксимация?

Уважаемый Дмитрий Борисович!

В конечном итоге меня волнует вопрос поэлементной калибровки компонентов измерительного канала и оценке неопределённости измерений, выполняемых таким измерительным каналом.

Например, канал измерений давления состоит из первичного преобразователя давления в ток (ПИП) и вторичного преобразователя тока в код (АЦП).

После проведения поэлементной калибровки каждого из компонентов (ПИП и АЦП) такого канала измерений давления получим две таблицы, скажем, по 5 точек в каждой, где в каждой строке будет стоять своё значение неопределённости.

Затем, при соединении компонентов в канал измерений давления проведено измерение и хотелось бы оценить неопределённость полученного результата.

PS. Выше на форуме ставил первую часть этой задачи (аналог ПИП), в которой вместо ПИП использована линейка, которая калибрована в 3 точках...

[Lavr 542]

Только не надо расчитывать неопределенность средней точки из неопределенностей крайних. Это контрпродуктивно. Можно найти другие основания для оценки.

Мне и хотелось услышать Ваши предложения, ибо пишу в третий раз:

К сожалению, JCGM 107 пока в работе.

Спуститесь с небес на грешную Землю и подскажите человеку, как ему быть...

Я Вам уже раза три отвечал, что оценка неопределенности приписанного значения не может меняться от измерения к измерению, если условия измерения не меняются. Получайте точку за точкой и, как говориться, не партесь, приписывайте им одну и ту же неопределенность. Если Вы точно знаете, что значение 4 лежит посредине между 3 и 5, поставьте его туда и приппишите неопределенность тройки . Есть основания думать подругому, оцените свои сомнения. В большинстве случаев все будет очень просто и очевидно, в остальных случаях надо будет подумать. В конце концов, если уж так сложно выполнить апроксимацию, всегда есть альтернатива - просто измерить.

Изменено 28 Марта 2013 пользователем Lavr

[Данилов А.А. 1989]

оценка неопределенности приписанного значения не может меняться от измерения к измерению, если условия измерения не меняются

С этим никто не спорит

если уж так сложно выполнить апроксимацию, всегда есть альтернатива - просто измерить.

1. Мне нужна именно аппроксимация

ибо

2. Альтернатива есть далеко не всегда

[Lavr 542]

1. Мне нужна именно аппроксимация

ибо

2. Альтернатива есть далеко не всегда

Интересно, чем завтра будут заниматься метрологические НИИ, если я сегодня отвечу на все вопросы? Разработка методологии - это как раз их задача.

[libra 558]

А, чем тип В хуже типа А. Он, в свое время тоже кем-то по типу А создавался, а вы теперь используете эти сведения.<br />

Это как бы Я нахожусь в комнате (неопределенность по типу В), а Вы смотрите в эту комнату через замочную скважину (извините если, что за аналогию). У Вас неопределенность по типу А. Вы видете только часть общего. Тут опять перейду на аналогии с суфийской байкой о слоне и слепцах. Подробно здесь: http://slonoway.narod.ru/lib_blind.htm

[Данилов А.А. 1989]

1. Мне нужна именно аппроксимация

ибо

2. Альтернатива есть далеко не всегда

Интересно, чем завтра будут заниматься метрологические НИИ, если я сегодня отвечу на все вопросы? Разработка методологии - это как раз их задача.

1. Тем же, чем и сегодня .

2. Что касается задачи, то это не их задача, а JCGM.

3. Выхода JCGM 107 в ближайшем будущем не ожидается.

4. Жизнь гораздо сложнее, многограннее и интереснее, чем это рассмотрено в документах.

5. Значит, как обычно, буду решать сам

[libra 558]

И Вы прекрасно знаете что, при разработке и проведении испытаний УЖЕ хоть раз кто то "прокрутил" весь диапазон,посмотрел его линейность, есть ли разрывы и т.д. У каждого разработчика есть такие протоколы.

Значит кто-то уже видел слона целиком, а мне остается только потрогать хобот(оценить неопределенность по типу А) и сказать -слон. Ну если только удава не подсунут

[Lavr 542]

И Вы прекрасно знаете что, при разработке и проведении испытаний УЖЕ хоть раз кто то "прокрутил" весь диапазон,посмотрел его линейность, есть ли разрывы и т.д. У каждого разработчика есть такие протоколы.

Значит кто-то уже видел слона целиком, а мне остается только потрогать хобот(оценить неопределенность по типу А) и сказать -слон. Ну если только удава не подсунут :)/>

Позволю себе напомнить еще одно философское утверждение: об измеряемой величине мы должны знать все еще до начала измерения. Все наши незнания выльются в неопределенность.

[Дмитрий Борисович 1016]

PS. Выше на форуме ставил первую часть этой задачи (аналог ПИП), в которой вместо ПИП использована линейка, которая калибрована в 3 точках...

1. Мне нужна именно аппроксимация

ибо

2. Альтернатива есть далеко не всегда

.......

4. Жизнь гораздо сложнее, многограннее и интереснее, чем это рассмотрено в документах.

5. Значит, как обычно, буду решать сам ;)/>

"Ни кто не даст нам избавленья, не Бог, не царь и не герой....."

Уважаемый Александр Александрович!

И опять вопрос к Вам - характеристика ПИП нелинейна? Она имеет принципиальную нелинейность и вы её аппроксимируете?

Если последнее, то трех точек калибровки явно недостаточно!

Сколько?

Вопрос риторический. Только детальное исследование может показать сколько должно быть точек.

Целый год нам потребовалось минимизировать количестово точек калибровки в толщиномере ИТДП-11. Подобрать нужное

распределение их по диапазону от 0 мм до 10мм., чтобы обеспечить необходимые характеристики.

Минимум что удалось добиться 8 точек. Если бы на момент 1993г. были другие микросхемы памяти другие процессоры

(хотя бы 32 точки), то у прибора были бы характеристики намного "круче".

Но ведь в этом плане и теория погрешностей не дает одназначного решения по апроксимации.

Это тоже один из инструментов....

[Дмитрий Борисович 1016]

Значит кто-то уже видел слона целиком, а мне остается только потрогать хобот(оценить неопределенность по типу А) и сказать -слон. Ну если только удава не подсунут :)/>

Приведите пример средства измерения у которого расписаны все погрешности и в методике поверки записаны ВСЕ поверяемые

точки т.е. с шагом равным разрешающей способности. Только тогда можно про удава забыть!

А у скольких СИ, с широким частотным диапазоном, только после длительной эксплуатации выявляются "пораженные" точки.

И точки это мягко сказано, целые участки диапазонов частот.

[1qazxs 17]

Коллеги, странный разговор у нас получается.

Предлагалось решить задачу:

Теперь решите задачу, как откалибровать плавательный бассейн, имея в своем распоряжении четыре меры ( 0,1; 1; 10 и 100 м) неопределенность значений которых вы знаете. Приписывая значение бассейну оцените неопределенность приписанного значения.

Я предложил вариант решения, в меру своего понимания задачи:

Если я правильно понял Руководство, то неопределенность измерения/калибровки бассейна оценивается выражением для расчета суммарной стандартной неопределенности. Где в качестве слагаемых (в предположении идеальности выполнения измерения) будут неопределенности значений мер использованных при измерении.

Вместо того, что бы указать на конкретные ошибки следуют риторические вопросы.

Тогда получается, что длину бассейна (около 50 м) с использованием калиброванной рулетки в четырёх точках 0,1; 1; 10 и 100 м я могу измерять только с использованием указанных значений (мер). Получается, что я должен несколько раз ходить вдоль бассейна чтобы убедиться, что длине бассейна соответствует, скажем, 4 отрезка длиной 10 м + 9 отрезков длиной 1 м и 9 отрезков длиной 0,1 м. Либо второй вариант: из отрезка длиной 100 м вычесть (5*10+0,1) м. Тогда я сумею оценить неопределённость результата измерений длины бассейна в соответствии с Руководством. Я правильно понял?

Замечу до сих пор других вариантов решения не предложено.

Александр Александрович, зачем же все так усложнять. Никто не отвергает возможность применения различных апроксимаций, чтобы не проводить калибровку во всех точках. Только не надо расчитывать неопределенность средней точки из неопределенностей крайних. Это контрпродуктивно. Можно найти другие основания для оценки.

Так мы никогда не доберемся до сути.

[1qazxs 17]

Дискуссия оживилась :rolleyes:/>

Изменено 28 Марта 2013 пользователем 1qazxs

[libra 558]

Позволю себе напомнить еще одно философское утверждение: об измеряемой величине мы должны знать все еще до начала измерения.

По той же ссылке: "Созданное умом не ведает о божественном." Мы просто не можем знать все. Мы предполагаем, а затем экспериментально подтверждаем.

[libra 558]

Если последнее, то трех точек калибровки явно недостаточно!

Сколько?

Мы же договорились исключить нелинейность на предварительном этапе. Теперь остался вопрос о сохранении характеристики неопределенности на всей шкале СИ. Или я не прав.