ГОСТ Р 70104-2023. Национальный стандарт Российской Федерации. Вибрация. Измерения вибрации на рабочих местах. Методы оценки неопределенности измерения

4 Общие принципы

 

4.1 Схема оценивания неопределенности измерения

 

Оценивание неопределенности измерений в настоящем стандарте основано на общем руководстве, установленном ГОСТ 34100.3. Это руководство предполагает применение в измерительных задачах, в которых:

а) определению подлежит заданная величина, характеризуемая единственным значением, или параметр распределения величины, которая может принимать множество значений. В настоящем стандарте рассматривается только первая из этих ситуаций (см. раздел 5);

б) известна модель измерения, связывающая функциональной зависимостью измеряемую величину (выходная величина модели) с влияющими величинами (входные величины). Знание возможного разброса значений влияющих величин позволяет оценить возможные изменения измеряемой величины на основе заданной модели измерений.

Примечание 1 - Знание, точное или приближенное, действительных значений влияющих факторов теоретически позволяет внести соответствующие поправки в результат измерения и уменьшить его неопределенность, однако в задачах оценки воздействия вибрации на работника такие поправки не вносят, даже если влияющие факторы подлежат контролю в процессе измерения.

 

Характеристикой неопределенности измерения, определяемой в соответствии с настоящим стандартом, является относительная стандартная неопределенность для измеряемой величины A(8), представляющая собой относительное стандартное отклонение (или коэффициент вариации) распределения, приписанного этой величине. Согласно ГОСТ 34100.3 в качестве закона распределения для измеряемой величины выбирают нормальное распределение.

Примечание 2 - При необходимости по значению относительной стандартной неопределенности может быть рассчитана относительная расширенная неопределенность для заданного коэффициента охвата.

 

Исходными данными для расчета относительной стандартной неопределенности измеряемой величины являются стандартные неопределенности влияющих величин, получаемые на основе распределений, приписанных этим величинам. Эти стандартные отклонения в соответствии с ГОСТ 34100.3 могут быть получены либо экспериментальным путем (оценивание по типу A), либо на основе имеющейся информации о соответствующих влияющих факторах (оценивание по типу B).

Примечание 3 - Относительные стандартные неопределенности для влияющих величин не являются коэффициентами вариации соответствующих распределений, математические ожидания которых предполагают равными нулю, а определяются отношением стандартного отклонения распределения к значению, полученному в результате измерения.

Примечание 4 - Если влияющие величины являются взаимозависимыми (коррелированными), то помимо стандартных неопределенностей необходимо знать также их ковариации.

 

Если влияющую величину x оценивают по типу A усреднением на основе n, n > 3, наблюдений {x_i}, выполненных в номинально идентичных условиях измерений, то этой величине приписывают масштабированное смещенное распределение Стьюдента с (n - 1) степенями свободы, стандартное отклонение которого вычисляют по формуле

 

(3)

 

где s - выборочное стандартное отклонение, рассчитываемое по формуле

 

(4)

 

- выборочное среднее, рассчитываемое по формуле

 

(5)

 

Рассчитанное таким образом стандартное отклонение принимают за стандартную неопределенность для данной влияющей величины.

Возможности испытательной лаборатории самостоятельно оценить неопределенности входных величин модели измерения для конкретной измерительной задачи обычно ограничиваются варьированием только некоторых влияющих факторов, сбора данных наблюдений и последующим использованием формул (3) - (5). Для факторов, которые обычно присутствуют в модели измерений, но сложных для оценивания испытательной лабораторией в настоящем стандарте даны некоторые ориентировочные числовые оценки, основанные на имеющихся результатах исследований и межлабораторных испытаниях. Эти оценки в основном применимы для результатов измерений, близких к предельно допустимым значениям вибрации. В случаях, когда результат измерений в несколько раз меньше или, наоборот, больше предельно допустимого значения, неопределенность измерения может быть выше.

 

4.2 Ошибки измерения

 

Помимо влияющих факторов влияние на результат измерения оказывают также ошибки измерения. В отличие от воздействия влияющих факторов, которого невозможно избежать, но которое можно оценить, влияние ошибок измерения на результат измерения непредсказуемо. Поэтому лицо, проводящее измерения, должно строго контролировать правильность проведения измерений в соответствии с ГОСТ 31192.2 или ГОСТ 31319 и своевременно устранять источники возможных ошибок измерения.

Некоторые типичные ошибки измерения перечислены в ГОСТ 31192.2-2005 (подраздел 6.2) для локальной вибрации и ГОСТ 31319-2006 (подраздел 6.3) для общей вибрации. Более подробный перечень приведен в приложении А.