Все о датчиках температуры.
Первый универсальный русскоязычный портал

Символ нового года

Погрешность меняет имидж, но не исчезает!

01.06.2009 | Колонка редактора | Количество просмотров: 8861 | Комментарии (10)

Погрешности или неопределенности? Этот вопрос был спорным еще года два назад, и многие считали, что переход на неопределенности это пока не решенный вопрос, все может измениться. Сейчас чаще можно слышать другие реплики: «Какие погрешности? Это не современно. От них уже отказались, теперь вместо погрешностей надо неопределенности всюду указывать!» Между тем это тоже не верно. Погрешности в практике измерений существуют, и существовать будут. Причем на законных основаниях.

Однако прошу учесть, что это не совсем те погрешности, которые существовали до введения неопределенностей. Неопределенности как бы «отобрали» у погрешностей часть их функций. Попробую объяснить все это на простейшем примере, не ссылаясь на формулы из математической статистики и пункты Руководства GUM. Итак, мы испытываем термометр ТС с цифровым дисплеем. Погружаем ТС в термостат вместе с эталонным термометром. Снимаем значение температуры по показаниям эталонного термометра и по поверяемому ТС. Разность этих двух снятых значений и будет погрешностью поверяемого ТС при данной температуре. Загляните в словарь терминов на нашем сайте на слово погрешность . Правильно, погрешность это расхождение измеренного значения и стандартного (эталонный термометр). Она будет иметь определенный знак и даже может с обратным знаком служить как «поправка» к показаниям поверенного ТС, когда с ним начнут работать.

Очевидно, что в любых измерениях наше желание получить точный результат, точную погрешность и поправку ограничено нашими возможностями. Точность измерительных установок, электрические помехи, нестабильность условий, градиенты температуры в термостатах – все это отражается на результате измерений и приводит к тому, что мы получаем не один результат, а множество близко лежащих значений, разброс которых зависит от наших измерительных возможностей. Для характеристики этого разброса теперь и введена величина, называемая «неопределенность».

Таким образом, неопределенность «отобрала» у погрешности функции описывать разброс значений. Вспомним, раньше мы считали СКО случайной погрешности, СКО систематической погрешности, суммировали все это по сложным правилам и затем определяли доверительные границы погрешности и т.д. Все это сейчас выполняется гораздо проще с помощью неопределенностей. До сих пор встречаются попытки сопоставить погрешность и неопределенность. СКО случайной погрешности выполняет якобы роль стандартных неопределенностей типа А, СКО НСП – роль стандартных неопределенностей типа В. На мой взгляд это только запутывает метрологов. Слово «погрешность» не должно уже использоваться для статистического анализа результатов. Оно не исчезло, а приобрело другой имидж. Это разность измеренного и опорного значения, и больше ничего!

Другой вопрос, как оценить при поверке соответствует ли прибор допуску, т.е. допустимой погрешности? Как учесть в критерии отбраковки неопределенность измерений? Это сложный вопрос. Можно поступить так, как в МЭК 60751 и ГОСТ 8.624, т.е погрешность вместе с расширенной неопределенностью должна быть в пределах допуска. Этот принцип хорошо работает, если неопределенность очень мала (например 1/10 допуска). Но если неопределенность достигает 1/2 допуска, то условия признания приборов годными будут очень жесткими. Это может быть темой для отдельной статьи и дискуссии. Приглашаю к участию в обсуждении.

Гл. редактор Temperatures.ru
Моисеева Наталия Павловна

Другие статьи раздела

Все статьи раздела "Колонка редактора"

Комментарии:

Сулаберидзе, | ВОЕНМЕХ

Наталия Павловна! Никто, в том числе и неопределенность, не может "отобрать" у погрешности связь со статистическим оцениванием. Интервальная оценка погрешности даже в большей степени основана на законе распределения отклонений от опорного значения, чем точечная! Указывая интервальную оценку погрешности вы никак не можете не указать доверительной вероятности, для которой эта оценка получена. Случайная составляющая погрешности прекрасно справляется с тем, для чего якобы предназначена неопределенность. Когда Вы пишите: "погрешность - это разность измеренного и опорного значения, и больше ничего". Остается развести руками - ничего себе - "ничего"! Это ведь "наше все"! И, наконец, вычисление неопределенности всего лишь упрощенная (ее упрощенности Вы не отрицаете) для определенных практических целей сравнения "во избежание дискуссий" и больше ничего! Я Вам уже об этом писал. С уважением В. Сулаберидзе

Моисеева, | ВНИИМ

Владимир Шалвович, Спасибо за комментарий. Думаю, что Вы выразили мнение многих российских ученых и специалистов, занимающихся теорией обработки результатов измерений, обучающих этому студентов и даже внесших личный вклад в развитие теории погрешностей. Я понимаю, что Вы вправе сказать «погрешность- это наше все!» и «вычисление неопределенности всего лишь упрощение для определенных практических целей сравнения и больше ничего»! Однако сейчас я уже смело могу утверждать, что теория неопределенностей пришла на смену нашей привычной теории погрешностей. И обратной дороги нет. За рубежом, в Америке и Европе термин «неопределенность» используется очень давно. В начале восьмидесятых метрологические институты мира, а также важнейшие организации по стандартизации, начали разработку единого подхода к оцениванию неопределенности измерения. В 1980 г. рабочая группа Международного комитета по мерам и весам выпустила рекомендацию INC-1 , в которой уже были заложены общие принципы Руководства, выпущенного от имени ИСО, МЭК, МОЗМ, МБМВ в 1993 г. Причем в п 1.1 (Область применения) записано, что применяться принципы Руководства должны практически во всех сферах – от эталонов и науки до промышленности. Главное отличие от широко применяемой в нашей стране теории погрешностей – в способе классификации источников неопределенности и способе их суммирования. Важно, что после вычисления стандартных неопределенностей, они приобретают одинаковый статус для суммирования, не зависимо по какому способу А или В они были оценены. В России в последние годы тоже появилось много сторонников подхода, заложенного в «Руководстве». Стали появляться учебные пособия и технические стандарты, использующие этот метод. Однако термин «погрешность» в своем изначальном значении остается. Атрибутом погрешности должна быть неопределенность. (Как в нашем новом стандарте ГОСТ Р 8.625– погрешность-это отклонение от НСХ, оно имеет неопределенность). В своей небольшой заметке я хотела обратить на это внимание. Возможно, я использовала слишком упрощенное изложение. По-моему Вы подумали, что под «отклонением от стандартного значения» я подразумеваю интервальную оценку. Нет, погрешность – не интервальная оценка. Суть именно в том, что по международным правилам, способы обработки результатов поменялись, как точечные, так и интервальные оценки сейчас получают другими методами. О преимуществах нового подхода подробно рассказано в Руководстве и множестве сопутствующих статей. С уважением, Н.П. Моисеева

Сулаберидзе, | БГТУ

Уважаемая Наталия Павловна! Вы опять меня не убедили! Опять Вы пишите - "теория неопределенностей пришла на смену... теории погрешностей". Откуда Вы это взяли? Здесь есть эмоции, но нет доказательств. И, что самое главное,это ведь не так (здесь Ваш "радикализм" даже превосходит "откровения" Руководства), тем более, что никакой теории неопределенностей по-сути нету, поскольку в Руководстве нет никаких признаков теории: предмет, объект исследований, адекватность,корректность (с этим вообще плохо в Руководстве), перспективность и прочие атрибуты теории. Все, стоящее упоминания в Руководстве, заимствовано из теории погрешности. История разработки Рекомендации МБМВ мне также хорощо известна. И первоначальная цель перед МБМВ была поставлена благородная - разработать рекомендацию по единообразному (в международном масштабе)выражению неопределенности измерения (см. Предисловие к Руководству). Так я и понимаю назначение Рекомендаций и Руководства, и не более того. Я Вам уже об этом писал ранее. Что касается подробностей в Руководстве, то и я их неплохо изучил и даже намерен опубликовать статью на эту тему. В ней я хочу рассмотреть все "несуразицы" и внутренние противоречия Руководства, "рассуждения" и "простые примеры" вместо строгих доказательств, и т.п. "достижения". Что до "множества сопутствующих статей", то их на самом деле нету, поскольку это, как правило, повторы на ту же тему, переписанные вновь теми же авторами. Я тех авторов понимаю. Они во что бы то ни стало хотят оставить свой след в истории метрологиии. Но мы-то здесь причем?Гораздо более сбалансированы и на мой взгляд правильно отражают суть вопроса действующие в РФ НД: РМГ 43-2001, Р 50.2.016-2004 (между прочим - труд ВНИИМ), ГОСТ Р ИСО 5725-1...6-2002. И последнее - использовать в качестве доказательств своей правоты намеки на "ущербность" преподавателя ВУЗа не совсем, как мне кажется, корректно. С уважением, В. Сулаберидзе

Сулаберидзе, | БГТУ

Поправка: Р 50.2.038-2004

Моисеева, | ВНИИМ

Уважаемый Владимир Шалвович, Я всегда с большим уважением отношусь к преподавателям вузов. Не понимаю, где Вы обнаружили намеки на «ущербность». Наоборот, именно ученые, преподаватели вузов внесли большой вклад в теорию погрешностей и сейчас уже вносят в теорию неопределенностей. Я знаю, что, как и всякий новый метод, метод оценивания неопределенностей согласно Руководству имеет недостатки. Об этих недостатках спорят ученые на множестве конференций, проводимых по неопределенности (кстати, один из традиционных международных семинаров по неопределенности проводится во ВНИИМ 30 июня. Добро пожаловать!). И надо сказать, что рабочая группа JCGM (WG1) работает над совершенствованием Руководства. Планируется выпуск нескольких сопровождающих документов. Уже выпущены JCGM 100:2008, JCSM 101:2008. В плане JCSM 102-106. ( см http://www.temperatures.ru/stand/stand.php?page=7). Я согласна, что теория неопределенностей заимствовала многое из теории погрешностей, и это не удивительно, т.к. теория погрешностей разрабатывалась многие годы. Не согласна с Вашим высказыванием, о том, что разработчики неопределенности «во что бы то ни стало хотят оставить свой след в истории метрологии». Над этой теорией работали сразу несколько солидных организаций, сейчас в работе участвуют ведущие специалисты по мат. статистике. На счет «но мы-то здесь причем?», хочу сказать, что мы с 1999 г. участники «Соглашения о взаимном признании результатов калибровок» и внедряем ИСО/МЭК 17025, требованием которого является расчет неопределенностей. Нельзя забывать также о СМС. По поводу «сбалансированности» «правильного отражения сути вопроса» в РМГ 43-2001, то этот документ основан на определениях Руководства и ничего нового не предлагает. Он лишь возможно облегчает переход на неопределенности от привычных погрешностей. Мое мнение остается прежним: можно критиковать теорию неопределенностей, совершенствовать ее, но отказаться от нее нельзя. С уважением, Моисеева Н.П.

Сулаберидзе, | БГТУ

Наталия Павловна! Спасибо за ответ. Я никогда не говорил о необходимости отказа от вычислений неопределенности. Просто у нее должно быть свое место, также как и у погрешности свое. Полагаю, что наша дискуссия зашла в тупик, поскольку я, также как и Вы, остаюсь при своем мнении. В связи с изложенным (это простительный канцеляризм) беру паузу на неопределенный срок. Еще раз спасибо. Было интересно и даже полезно. С уважением, В. Сулаберидзе

Моисеева, | ВНИИМ

Владимир Шалвович, Еще раз благодарю за комментарии к заметке и за дискуссию. Если Вы напишите статью по неопределенностям, или любую другую статью, буду рада опубликовать ее на сайте. Также была бы очень благодарна, если бы Вы высказали мнение по поводу проекта новой поверочной схемы. С уважением, Моисеева Н.П.

Сулаберидзе, | БГТУ

Наталия Павловна! Спасибо за предложения. По поводу Поверочной схемы я Вам уже обещал поучаствовать в обсуждении. Может быть имеет смысл открыть страницу, как в случае с неопределенностью? Как Вы думаете? Открывайте, а я подключюсь. С уважением, В. Сулаберидзе

Сулаберидзе, | БГТУ

Поправка: Я нашел страницу с Вашей заметкой по теме. В.С.

Добавить комментарий: