---

- абсолютная погрешность табличных значений должна составлять не более пяти единиц последнего разряда значений определяемого параметра;

- относительная погрешность табличных значений должна быть, по крайней мере, в четыре раза меньше относительной погрешности определяемого параметра.

8.4.5 Шаг таблицы выбирают таким образом, чтобы линейная интерполяция значений определяемого параметра не вносила дополнительную погрешность в табличные значения. Это достигается при соблюдении условия: наибольшая вторая разность таблицы должна быть менее четырех единиц последнего разряда табличных значений.

Первую разность таблицы определяют как разность двух соседних значений параметра, т.е.

_{и т.д.}

Вторую разность таблицы определяют как разность двух соседних значений первых разностей, т.е.

_{и т.д.}

8.4.6 Допускается вычисления проводить любым способом [ручным или (и) машинным] и на любых машинах - от микрокалькулятора простейшего типа до сложных ЭВМ многофункционального назначения.

Необходимое количество значащих цифр N определяемого параметра может быть вычислено по формуле

_(8.1)

где δ - относительная погрешность определяемого параметра, %;

К - числовое значение первой значащей цифры значения параметра.

Значения N округляют до целого числа.

8.5 Требования к квалификации оператора

8.5.1 Оператор должен знать процедуру обработки результатов измерений и требования настоящего стандарта и выполнять инструкции по эксплуатации применяемых средств измерений.

8.5.2 При выполнении вычислений на месте измерений оператор должен уметь проводить расчеты на имеющихся в его распоряжении вычислительных средствах. Оператор должен иметь на месте измерений, как минимум, микрокалькулятор.

9. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА И КОЛИЧЕСТВА СРЕДЫ

9.1 Общие положения

9.1.1 Абсолютной погрешностью измерения параметра (Δу) называют разность измеренного у и действительного y значений этого параметра, т.е.

_(9.1)

Относительной погрешностью измерения параметра (δ) называют отношение абсолютной погрешности измерения к действительному значению этого параметра, т.е.

_(9.2)

Приведенной погрешностью средств измерений (δ₀) называют отношение абсолютной погрешности к нормирующему значению измеряемого параметра. Если за нормирующее значение принимают диапазон измерений контролируемого параметра, то приведенную погрешность определяют по формуле

_(9.3)

Если нижний предел измерений у_н = 0, то приведенную погрешность определяют по формуле

_(9.4)

Нормирование предела погрешности для средств измерений в нормальных условиях проводят по ГОСТ 8.395. В этих условиях ее называют пределом основной допускаемой погрешности средств измерений. В ряде отечественных документов ее называют классом точности, в зарубежных - точностью или нелинейностью средств измерений.

Если известен предел основной приведенной погрешности средства измерений, то предел относительной погрешности может быть определен по формуле

_(9.5)

Абсолютное значение относительной погрешности всегда больше абсолютного значения приведенной погрешности, так как

_(9.6)

Формулы (9.2) и (9.5) справедливы при однократном измерении контролируемого параметра, т.е. при мгновенном его значении.

9.1.2 При непрерывных или многократных измерениях количественных параметров, произвольно изменяющихся во времени (при накоплении и суммировании результатов измерений), относительную погрешность измерений контролируемого параметра определяют для его среднего значения как наиболее вероятного. Это условие применяют при определении объема, массы или энергосодержания методом переменного перепада давления.

Если известны значения Δу или δ₀, то определяют значения относительной погрешности по формулам:

_(9.7)

_(9.8)

Значения объема, массы или энергосодержания, как правило, пропорциональны значению квадратного корня из перепада давления, плотности среды при рабочих условиях или давления и обратно пропорциональны значению квадратного корня из температуры и плотности при стандартных условиях. При этом средние значения _{, и определяют по формуле}

_(9.9)

а значения _{и определяют по формуле}

_(9.10)

где _{- соответственно средние значения измеряемых параметров , , и , ;}

у_в и у_н - соответственно верхнее и нижнее значения Δр, ρ, р и Т, ρ_с.

Если измеряемый объем обратно пропорционален плотности измеряемой среды при стандартных условиях, то среднее значение _{определяют по формуле}

_(9.11)

9.1.3 В настоящем разделе представлены расчеты, необходимые для статистической оценки доверительных границ, в которых находится действительное значение расхода или количества среды.

Информация о результатах измерений включает в себя оценку возможной погрешности измерений или доверительных границ, в пределах которых находят значение измеряемого параметра.

Информация об оценке возможной погрешности измерений или доверительных границах полезна при исследованиях, связанных с нормированием режимов технологических процессов, при сопоставлении применимости различных средств измерений с различными метрологическими характеристиками, при рассмотрении разногласий по результатам измерений одного и того же потока двумя измерительными комплексами, при определении условно-постоянных параметров уравнения расхода и количества среды.

9.1.4 Требования, приведенные в настоящем разделе, соответствуют [7]. В настоящем разделе применены термины в соответствии с требованиями ГОСТ 16263 и [8].

9.1.5 Термин «погрешность результата измерений» определяют числом, указывающим возможные границы неопределенности полученного значения измеряемой величины.

Верхнюю и нижнюю границы интервала, в котором находится с заданной доверительной вероятностью случайное отклонение результата измерений, называют доверительными границами случайного отклонения результата измерений (ГОСТ 16263).

9.2 Классификация погрешностей

9.2.1 Погрешности, которые рассматривают в данном разделе, подразделяют на следующие виды:

- случайные;

- систематические;

- неисключенные систематические.

9.2.2 При анализе результатов измерений могут быть обнаружены результаты, резко отличающиеся от остальной группы результатов измерений, обусловленные случайным нарушением условий измерений или (и) грубой ошибкой оператора при снятии показаний или (и) при проведении расчетов. Такие резкие отклонения называют промахами или грубыми ошибками. Промахи исключают из результатов измерений.

Возможность отнесения результатов измерений к промахам определяют путем статистического анализа в соответствии с [7].

9.2.3 Составляющую погрешности, изменяющуюся случайным образом, закономерность возникновения которой не может быть определена при многократных измерениях одного и того же значения контролируемого параметра при неизменных условиях его определения, называют случайной погрешностью (ГОСТ 16263).

Случайную составляющую погрешности оценивают средним квадратическим отклонением σ_у по ГОСТ 8.207 и ГОСТ 8.508.

В настоящем стандарте доверительные границы случайной составляющей погрешности определяют при нормальном законе распределения случайных погрешностей и доверительной вероятности 0,95 (_).

Случайная погрешность уменьшается с увеличением количества измерений и стремится к нулю.

9.2.4 Составляющую погрешности измерений, остающуюся постоянной или закономерно изменяющуюся при многократных измерениях в неизменных условиях одного и того же значения контролируемого параметра, называют систематической погрешностью (ГОСТ 16263 и [7]).

Систематическая погрешность - это погрешность, значение и знак которой известны. Ее определяют по ГОСТ 8.508 и по приложению Д.

Известные систематические погрешности контролируемого параметра исключают из результата измерений.

Неисключенной систематической погрешностью называют часть систематической погрешности, которая остается не устраненной из результата измерений из-за сложности или (и) непредсказуемости изменения условий ее определения (ГОСТ 8.207). Неисключенная систематическая погрешность - такая погрешность, значение и знак которой не определены, но известны условия ее возникновения.

В настоящем стандарте доверительные границы неисключенной систематической погрешности находят, принимая нормальный закон распределения неисключенных систематических погрешностей при доверительной вероятности 0,95.

При суммировании составляющих погрешности результата измерений неисключенные систематические погрешности рассматривают как случайные величины и суммируют в соответствии с [7].

От случайной составляющей погрешности неисключенная систематическая составляющая отличается тем, что при многократных измерениях она остается неизменной и не стремится к нулю.

9.2.5 Предел допускаемой погрешности средства измерений - сумма систематической, неисключенной систематической и случайной погрешностей при доверительной вероятности 0,95. Сведения о значениях этих погрешностей должны предоставлять либо изготовитель, либо органы метрологического надзора.

При отсутствии данных о значениях составляющих погрешности в соответствии с [7] принимают основную погрешность средства измерений с вероятностью 0,95 за неисключенную систематическую погрешность. Систематическую и случайную составляющие погрешности в этом случае принимают равными нулю, если значения вариаций, гистерезиса, повторяемости, стабильности и дрейфа неизвестны. Если значения последних характеристик известны, то случайную составляющую с вероятностью 0,95 определяют как квадратный корень из суммы квадратов значений этих характеристик.

Если в результате однократной поверки средства измерений установлено, что ни в одной точке проверяемого диапазона погрешность не превышает 1/3 предела допускаемой основной погрешности этого средства, то с вероятностью 0,95 установленную погрешность принимают за случайную составляющую погрешности, а основную погрешность образцового средства измерений (рабочего эталона) принимают за неисключенную систематическую составляющую погрешности, если неизвестны такие характеристики образцового средства измерений, как вариация, гистерезис, повторяемость, стабильность и дрейф. Известные значения перечисленных характеристик относят к случайной погрешности и суммируют с установленной погрешностью средства измерений.

Если при однократной поверке средства измерений установлено, что хотя бы в одной точке проверяемого диапазона погрешность превышает 1/3, предела допускаемой основной погрешности (но не превышает последнюю), то допускают определять случайную и систематическую составляющие погрешности с вероятностью 0,95 в соответствии с [7] как 1/2 среднего арифметического значения погрешностей во всех проверяемых точках. Причем систематическая погрешность должна быть учтена в результате определения измеряемого параметра, если она превышает 0,1 %. Если эта погрешность не превышает 0,1 %, то ее относят к неисключенной систематической погрешности.

9.2.6 Измерения расхода и количества среды проводят методом косвенных измерений, зависящим от множества различных непосредственно измеряемых параметров. Поэтому погрешность измерений расхода и количества также зависит от погрешностей измерений различных параметров.

При суммировании погрешностей предварительно устанавливают влияние каждого измеряемого параметра на окончательный результат измерений. Это влияние оценивают коэффициентом влияния. Изменение в процентах результата измерений, вызванное изменением параметра на 1 %, называют «коэффициентом влияния». Если параметры f и у имеют математическую взаимосвязь, то коэффициент влияния вычисляют по формуле

_(9.12)

Если нет математической взаимосвязи или дифференцирование затруднено, для оценки _{применяют конечные приращения}

_(9.13)

где Δу - приращение параметра у;

Δf - приращение параметра f, соответствующее приращению параметра у.

Для определения приращений рассчитывают значение f, используя у, а для получения f+Δf используют у+Δу. Значение Δу рекомендуют выбирать не более абсолютной погрешности параметра. Если принять Δу/у = 0,01, то формула (9.13) принимает вид _.

9.2.7 Если для измерений параметра применяют последовательно соединенные преобразователи, у которых входной величиной каждого последующего преобразователя служит выходная величина предыдущего, случайную и систематическую составляющие погрешности измерений этого параметра определяют по формулам:

_(9.14)

_(9.15)

где

_{- коэффициент чувствительности i-го преобразователя;}

у - значение входного измеряемого параметра;

у_i - значение выходного параметра i-го преобразователя;

_{- относительная случайная погрешность i-го преобразователя с учетом погрешностей дрейфа, вариации, повторяемости, стабильности и дополнительно для цифровых приборов - погрешности квантования;}

_{- относительная систематическая погрешность i-го преобразователя, рассчитанная с учетом дополнительных погрешностей нелинейности, которые определяют по техническим условиям на приборы данного типа или оценивают по результатам поверки приборов в условиях, соответствующих условиям эксплуатации;}

п - число преобразователей комплекса.

При настройке прибора в условиях эксплуатации дополнительную погрешность принимают равной нулю.

9.3 Условия определения погрешности

Оценку погрешностей измерений расхода и количества проводят при следующих условиях:

- установлен список независимых источников погрешности измерений, который составляют на основе анализа зависимостей применяемого уравнения, используемых средств и методов измерений параметров потока, теплофизических свойств среды, характеристик СУ и ИТ [7];