Лекция_2_метрология

1.

Аппаратура контроля
радиационной безопасности
Лекция №2
Метрологическое обеспечение радиационного контроля
Мартынюк Ю.Н.
Теверовский Ю.Л.
НПП «Доза»
www.doza.ru

2.

Закон №102
ФЗ №102 «Об обеспечении единства измерений» от
11.06.2008
1. Измерения, относящиеся к сфере государственного
регулирования обеспечения единства измерений, должны
выполняться по первичным референтным методикам
(методам) измерений, референтным методикам (методам)
измерений и другим аттестованным методикам (методам)
измерений, за исключением методик (методов) измерений,
предназначенных для выполнения прямых измерений, с
применением средств измерений утвержденного типа,
прошедших поверку. Результаты измерений должны быть
выражены в единицах величин, допущенных к применению в
Российской Федерации.

3.

Закон №102
Методики (методы) измерений, предназначенные для
выполнения прямых измерений, вносятся в эксплуатационную
документацию на средства измерений. Подтверждение
соответствия этих методик (методов) измерений
обязательным метрологическим требованиям к измерениям
осуществляется в процессе утверждения типов данных
средств измерений. В остальных случаях подтверждение
соответствия методик (методов) измерений обязательным
метрологическим требованиям к измерениям осуществляется
путем аттестации методик (методов) измерений. Сведения об
аттестованных методиках (методах) измерений передаются в
Федеральный информационный фонд по обеспечению
единства измерений проводящими аттестацию юридическими
лицами и индивидуальными предпринимателями.

4.

Закон №102
Государственное регулирование в области обеспечения
единства измерений осуществляется в следующих формах:
1) утверждение типа стандартных образцов или типа средств
измерений;
2) поверка средств измерений;
3) метрологическая экспертиза;
4) федеральный государственный метрологический надзор;
(в ред. Федерального закона от 18.07.2011 N 242-ФЗ)
5) аттестация методик (методов) измерений;
6) аккредитация юридических лиц и индивидуальных
предпринимателей на выполнение работ и (или) оказание услуг
в области обеспечения единства измерений.

5.

Закон №102
Средства измерений, предназначенные для применения в
сфере государственного регулирования обеспечения
единства измерений, до ввода в эксплуатацию, а также
после ремонта подлежат первичной поверке, а в процессе
эксплуатации - периодической поверке. Применяющие
средства измерений в сфере государственного
регулирования обеспечения единства измерений
юридические лица и индивидуальные предприниматели
обязаны своевременно представлять эти средства
измерений на поверку.

6.

Основные понятия
Измерение - совокупность операций, выполняемых
для определения количественного значения
величины (ФЗ 102)
Примечания
1 Измерение подразумевает сравнение величин или включает счет
объектов.
2 Измерение предусматривает описание величины в соответствии с
предполагаемым использованием результата измерения, методику
измерений и средство измерений, функционирующее в соответствии с
регламентированной методикой измерений и с учетом условий
измерений

7.

Основные понятия
Средство измерения(СИ) - техническое средство
или комплекс средств (включая встроенные или
сопряженные средства обработки информации),
предназначенное для измерений конкретной
физической величины и имеющее нормируемые
метрологические характеристики.
Показание СИ (результат наблюдения)- значение
измеряемой величины, получаемое как
непосредственный отсчет СИ (в т.ч. после
автоматизированной обработки).

8.

Примеры СИ
Прямые измерения
Прямопоказывающий прибор
Прямые измерения
Непрямопоказывающий прибор
Косвенные измерения
ДКГ-09Д Чиж
ДБГ-С11Д
УМФ-2000

9.

Основные понятия
• Тип средства измерений – совокупность
признаков, позволяющих однозначно описать
технические, метрологические и функциональные
особенности средства измерений.
• - конструкторское обозначение: ФВКМ.412168.003,
АФБИ.426230.001, ВШКФ.413579.002
• - наименование: ДБГ-С11Д, МКС-08А
• - коммерческое наименование «Чиж», «Осока»
• - функциональное назначение: «дозиметр
поглощенной дозы гамма излучения», «радиометр
плотности потока альфа-частиц».

10.

Описание типа

11.

Описание типа

12.

Описание типа

13.

Описание типа

14.

Описание типа

15.

Основные понятия
• Погрешность СИ - метрологическая характеристика СИ,
определяемая как отличие показаний(Х) от истинного
значения (Х0) измеряемой величины, воспроизводимой
эталоном.
• Абсолютная погрешность:
X X0
• Относительная погрешность:
X X0
X0

16.

Основные понятия
• Истинное значение величины принципиально
неизвестно и заменяется понятием
«действительное значение»
• действительное значение величины - значение
физической величины, полученное
экспериментальным путем и настолько близкое к
истинному значению, что в поставленной
измерительной задаче может быть использовано
вместо него;
• Погрешность измерения – разность между
показаниями прибора и истинным значением
измеряемой величины, таким образом,
погрешность измерения вообще не может быть
определена, а только в референтных условиях

17.

Основные понятия
• Основная погрешность прибора – это
характеристика прибора, полученная в
эталонных условиях.
• Предел основной погрешности –
характеристика типа приборов.

18.

Предел основной относительной
погрешности
Границы погрешности
брак
брак
x
X – действительное значение

19.

Основные понятия
• Неопределенностью результата измерения
называется оценка, характеризующая диапазон
значений, в пределах которого находится истинное
значение измеряемой величины.
• Расширенная неопределенность измерений (U) параметр, определяющий интервал вокруг
измеренного значения величины, внутри которого с
заданной вероятностью находится истинное
значение измеряемой величины.

20.

Основные понятия
• Основные составляющие неопределенности при
измерении
• Uмодель - неадекватность контролируемому объекту
(эффекту) измерительной модели, параметры которой
принимаются в качестве измеряемых величин;
• СИ - погрешности определения метрологических
характеристик средств измерений;
• нл – нелинейность СИ;
• Uстат - статистическая неопределенность измерений;
• S - cубъективные погрешности (погрешности оператора);
• внш – влияние внешних факторов

21.

Неопределенность
• Инструментальные составляющие
неопределенности
• - погрешности определения метрологических
характеристик средств измерений;
• - нелинейность СИ;
• - статистическая неопределенность измерений;
• - дрейф показаний;
• - смещение нуля;

22.

Роль модели

23.

Основные понятия
• Составляющие неопределенности при измерении могут
быть оценены по типу А или по типу В
Оценка по типу А – на основе ряда наблюдений
При этом стандартная неопределенность u
1
2
u
(Xi X )
n 1 i
• Это экспериментальное стандартное отклонение, или
выборочная дисперсия. Иногда его называют
статистической неопределенностью, к нему нужно добавить
другие составляющие

24.

Основные понятия
Оценка неопределенности по типу В: на основе
априорных данных, научных суждений, данных
изготовителя, других экспериментов, данные
свидетельств о калибровке, справочников.

25.

Основные понятия
• Для расчета неопределенности обычно все
независимые нормализованные составляющие
суммируются в квадрате под корнем:
u
u
2
i
i
• Расширенная неопределенность:
UP k u
• k – коэффициент охвата. Часто для 0,95 k = 2, для
0,99 k = 3

26.

Нормализация
• Часто составляющие неопределенности указаны
для доверительной вероятности 0,95. Для расчета
суммарной неопределенности требуется привести
их к стандартному виду
• Нормализация составляющих: