Примітка 1. У моделі чорного ящика, поданої у цьому стандарті, складники невизначеності приймають адитивними, впливні величини трансформують в одиницю вимірюваної величини та коефіцієнти чутливості дорівнюють 1.
Примітка 2. У більшості випадків комплексний метод вимірювання може виглядати, як один простий чорний ящик зі стимуляцією всередині і результатом на виході цього чорного ящика. Якщо відкрити чорний ящик, то може виявитися, що він складається з кількох менших чорних ящиків і/чи кількох прозорих ящиків.
Примітка 3. Метод оцінювання невизначеності використовує метод чорного ящика, навіть якщо це необхідно для додаткових вимірювань, щоб визначити значення впливних величин для внесення відповідних поправок
модель прозорого ящика для оцінювання невизначеності (transparent box model for uncertainty estimation)
Метод/модель для оцінювання невизначеності, у якій значення вимірюваної величини одержують вимірюванням інших величин, функційно залежних від вимірюваної величини
завдання вимірювання (measuring task)
Кількісне визначання вимірюваної величини відповідно до його .визначення
основне завдання вимірювання (основне вимірювання) (basic measurement task (basic measurement))
Завдання вимірювання, яке одне або з іншими формує основу для оцінювання складніших характеристик робочого зразка чи засобів вимірювальної техніки.
Примітка. Приклади основного вимірювання:
одне з кількох індивідуальних вимірювань відхилу від прямолінійності характеристики робочого зразка;
одне з індивідуальних вимірювань похибки показу мікрометра під час вимірювання діапазону похибки показу
загальне завдання вимірювання (overall measurement task)
Складне завдання вимірювання, оцінене на основі кількох, можливо різних, основних вимірювань.
Примітка. Прикладами загального завдання вимірювання є:
вимірювання прямолінійності характеристики робочого зразка;
діапазон похибки показу мікрометра
розширена невизначеність (вимірювання) (expanded uncertainty (of a measurement))', U (3.16 ISO 14253-1 і 2.3.5 GUM)
Примітка. U (велика літера) завжди є познакою розширеної невизначеності вимірювання
істинна невизначеність (true uncertainty);
Невизначеність вимірювання, що буде отримана за ідеального оцінювання невизначеності.
Примітка 1. Істинні невизначеності є невизначеними за своєю природою.
Примітка 2. Див. також 8.8умовно істинна невизначеність — GUM невизначеність (conventional true uncertainty — GUM uncertainty); Uc
Невизначеність вимірювання, оцінювана цілком відповідно до докладнішої методики GUM.
Примітка 1. Умовно істинна невизначеність вимірювання може відрізнятися від невизначеності вимірювання, оціненої відповідно до цього стандарту.
Примітка 2. Див. також 8.8
апроксимована невизначеність (approximated uncertainty);
Невизначеність вимірювання, оцінювана за спрощеною ітераційною методикою.
Примітка 1. Індекс N показує, що Uwоцінюють під ітераційним номером N. Познаку UE можна використовувати без ітерацій- ного номера, якщо знати його не важливо.
Примітка 2. Див. також 8.8
цільова невизначеність (для вимірювання чи калібрування) (target uncertainty (for a measurement or calibration)); Ur
Невизначеність, визначена як оптимальна для відповідного завдання вимірювання.
Примітка 1. Цільова невизначеність є результатом керування рішенням, що охоплює, наприклад, проектування, виробництво, гарантування якості, обслуговування, маркетинг, продаж і поширення.
Примітка 2. Цільову невизначеність визначають (оптимізують) з урахуванням характеристики (допустима чи максимально допустима похибка (МРЕ)), з урахуванням процесу сприйнятливості, вартості, критичності і вимог згідно з 4.11.1,4.11.2 ISO 9001, 13.1 ISO 9004-1 і ISO 14253-1.
Примітка 3. Див. також 8.8
необхідна невизначеність вимірювання (required uncertainty of measurement); UR Невизначеність, необхідна для відповідного процесу вимірювання чи завдання.
Примітка. Див. також 6.2. Необхідну невизначеність може встановлювати, наприклад, замовник
керування невизначеністю (uncertainty management)
Керування прийнятною методикою вимірювання відповідно до вимог завдання вимірювання та цільової невизначеності з використовуванням техніки складання бюджету невизначеності
бюджет невизначеності (для вимірювання чи калібрування) (uncertainty budget (for a measurement or calibration))
Формулювання, що підсумовує оцінювання складників невизначеності, які входять до невизначеності результату вимірювання.
Примітка 1. Невизначеність результату вимірювання є недвозначною, коли визначено методику вимірювання (охоплюючи об’єкт вимірювання, вимірювану величину, метод і умови вимірювання).
Примітка 2. Термін «бюджет» використовують для призначення числових значень складникам невизначеності, їх об'єднання та розширення на підставі методики вимірювання, умов вимірювання і припущень
носій невизначеності (uncertainty contributor); хх
Джерело невизначеності вимірювання для процесу вимірювання
граничне значення (границя відхилів) для носія невизначеності (limit value (variation limit) for an uncertainty contributor); a„
Абсолютне значення екстремальної величини (величин) носія невизначеності хх
складник невизначеності (uncertainty component); ихх
Стандартна невизначеність носія невизначеності хх.
Примітка. Ітераційний метод використовує планування и„для всіх складників невизначеності. Це не збігається з чинною версією GUM, що іноді застосовує планування s„ для невизначеності складників, оцінених за типом А, і планування и„ для невизначеності складників, оцінених за типом В
виливна величина вимірювального приладу (influence quantity of a measurement instrument)
Характеристика вимірювального приладу, що впливає на результат вимірювання, проведеного на цьому приладі
виливна величина робочого зразка (influence quantity of a workpiece)
Характеристика робочого зразка, що впливає на результат вимірювання, виконаного на цьому робочому зразку.
ПОЗНАКИ
У таблиці 1 наведено основні познаки, які використано в цьому стандарті.
Таблиця 1 —Основні познаки
|
Познака |
Опис значення |
|
а |
Граничне значення розподілу |
|
а хх |
Граничне значення похибки чи невизначеності носія (в одиницях результату вимірювання, вимірюваної величини) |
|
а*хх |
Граничне значення похибки чи невизначеності носія (в одиницях впливної величини) |
|
а |
Лінійний коефіцієнт температурного розширення |
|
ь |
Коефіцієнт перетворення 3 Эхх в Uxx |
|
с |
Поправка(значення) |
|
d |
Роздільна здатність засобу вимірювальної техніки |
|
Е |
Модуль Юнга |
|
ER |
Похибка (значення вимірювання) |
|
G |
Функція кількох вимірюваних значень (G(Xi, Х2, .... X,. ...)) |
|
h |
Значення гістерезису |
|
к |
Коефіцієнт охоплення |
|
т |
Кількість середніх квадратичних відхилів у половині довірчого інтервалу |
|
MR |
Результат вимірювання (значення) |
|
л |
Кількість... |
|
N |
Кількість ітерацій |
|
V |
Число Пуассона |
|
р |
Кількість нескорельованих носіїв повної невизначеності |
|
г |
Кількість скорельованих носіїв невизначеності |
|
р |
Коефіцієнт кореляції |
|
TV |
Істинне значення вимірювання |
|
и, и, |
Стандартна невизначеність (середній квадратичний відхил) |
|
Зх |
Середній квадратичний відхил зразка |
|
Зх |
Середній квадратичний відхил середнього значення зразка |
|
Wc |
Сумарна стандартна невизначеність |
|
Uxx |
Середній квадратичний’відхил носія невизначеності хх — складник невизначеності |
|
и |
Розширена невизначеність вимірювання |
|
ил |
Істинна невизначеність вимірювання |
|
Uc |
Умовно істинна невизначеність вимірювання |
|
Ut |
Апроксимована невизначеність вимірювання (кількість ітерацій не встановлено) |
|
Uen |
Апроксимована невизначеність вимірювання з номером ітерації N |
|
Un |
Необхідна невизначеність |
|
Ur |
Цільова невизначеність |
Кінець таблиці 1
|
Познака |
Опис значення |
|
4/v |
Значення невизначеності (оцінене не відповідно до GUM або до цього стандарту) |
|
X |
Результат вимірювання (некоригований) |
|
X, |
Результат вимірювання (у моделі прозорого ящика для оцінювання невизначеності) |
|
Y |
Результат вимірювання (коригований) |
5 КОНЦЕПЦІЯ ІТЕРАЦІЙНОГО GUM-МЕТОДУ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ ВИМІРЮВАННЯ
Застосовуючи GUM-метод повністю, можна визначити умовно істинну невизначеність вимірювання ис
Спрощений(-а) ітераційний(-а) метод/методика, наведений(-а) в цьому стандарті, призначений(-а) для оцінювання невизначеності вимірювань U£ переоцінюванням впливних складників/носіїв невизначеності (Us£ Uc). Процес переоцінювання виявляє найгірший випадок розподілу з верхньої границі з кожного відомого чи допустимого носія невизначеності, таким чином забезпечуючи, що результати оцінювання «на безпечній стороні», тобто немає недооцінювання невизначеності вимірювання. Спро- щений(-а) ітераційний(-а) метод/методика цього стандарту ґрунтується на тому, що:
— визначено усі носії невизначеності;
—установлено, які з допустимих поправок мають бути уведеними (див. 8.4.6);
вплив на невизначеність результату вимірювання від кожного носія оцінюють як стандартну невизначеність ихх, спричинену складником невизначеності;
Примітка. За умови ітераційного методу вплив кожного носія має бути перетворено в одиницю вимірюваної величини, використовуючи необхідне(-у) фізичне(-у) рівняння/формулу і коефіцієнти чутливості.
ітераційний процес, PUMA (див. розділ 6);
кожний складник невизначеності (стандартних невизначеностей) ихх можна оцінити як за типом А, так і за типом В;
оцінювання за типом В є переважним за умови, якщо оцінка невизначеності першої ітерації визначена приблизно та основана на перегляді і збереженні ціни;
повний ефект від усіх носіїв (названий сумарною стандартною невизначеністю) розраховують за формулою:
і/с = 7ихі+их2+ихз+-. + УхЯ; <1)
формула (1) придатна лише для моделі чорного ящика під час оцінювання невизначеності, а також у випадку, коли усі складники и«нескорельовані (більш детально див. інші формули у 8.6 і 8.7);
для спрощення тільки коефіцієнтів кореляції між носіями приймають
Р = 1,-1,0. (2)
Якщо складники невизначеності невідомі та нескорельовані, то повну кореляцію приймають як р = 1 або р = -1. Скорельовані складники додають арифметично перед підставленням їх у формулу, вказану нижче (див. 8.5 і 8.6);
розширену невизначеність U розраховують за формулою:
U = к • Uc, (3)
де к = 2; к— це коефіцієнт охоплення (див. також 8.8).
Спрощений ітераційний метод зазвичай буде складатися принаймні з двох ітерацій оцінювання складників невизначеності:
першу ітерацію дуже приблизно, швидко та без значних втрат проводять, щоб визначити найбільші складники невизначеності (див. рисунок 1);
подальшу ітерацію — якщо потрібна — здійснюють лише для точнішого визначення верхніх границь під час оцінювання найбільших складників, щоб зменшити оцінювану невизначеність (ис або U) до якомога прийнятнішого значення.
