Этим вопросом задается большинство лабораторий, которые столкнулись с последними проверками Росаккредитации, экспертов по аккредитации при подтверждении компетентности и выполнении госзадания Роспотребнадзора. Первая мысль, которая приходит в голову после поверхностного ознакомления с перечнем ГОСТов в которых тем или иным образом описан процесс вычисления неопределенности, сообщает нам о полной невозможности такой работы. Но это только на первый взгляд. На самом деле, все не так страшно. И так начнем.
ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009. Межгосударственный стандарт. Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий", однозначно трактует роль неопределенности в работе лаборатории:
5.4.6. Оценка неопределенности измерений
5.4.6.1. Калибровочная или испытательная лаборатория, проводящая калибровку самостоятельно, должна иметь и применять процедуру оценки неопределенности измерений для всех калибровок и всех видов калибровки.
5.4.6.2. Испытательные лаборатории должны иметь и применять процедуры оценки неопределенности измерений. В некоторых случаях характер метода испытаний может помешать тщательному, обоснованному с точки зрения метрологии и статистики расчету неопределенности измерения. В подобных случаях лаборатория должна, по крайней мере, попытаться идентифицировать все составляющие неопределенности и провести ее разумную оценку, а также принять меры, чтобы форма представления результатов не создавала ложного представления о неопределенности. Разумная оценка должна основываться на знании сущности метода, области измерений и учитывать имеющийся опыт и данные оценки пригодности.
Примечание 1. Степень необходимой тщательности при оценке неопределенности измерений зависит от следующих факторов:
- требования методики испытаний;
- требования заказчика;
- наличия узких пределов, на которых основываются решения о соответствии нормативной и технической документации.
Примечание 2. Если широко признанный метод испытаний устанавливает пределы значений основных источников неопределенности измерения и форму представления вычисленных результатов, то считается, что лаборатория соответствует требованиям настоящего подпункта, следуя методике испытаний и инструкциям по представлению результатов (см. 5.10).
5.4.6.3. При оценке неопределенности измерения все составляющие неопределенности, являющиеся существенными в данной ситуации, должны быть приняты во внимание при помощи соответствующих методов анализа.
Таким образом, лаборатории никуда не деться от этой процедуры и применять процедуру оценки неопределенности лаборатория должна для всех видов измерений: шум, вибрация, освещенность, микроклимат, электромагнитные поля и т.д. В последних ГОСТах, определяющих методику измерения шума и вибрации, алгоритм расчета неопределенности уже введен в виде приложения. Например, в ГОСТ Р ИСО 9612-2013 «Измерения шума для оценки его воздействия на человека Метод измерений на рабочих местах», алгоритм расчета неопределенности приведен в приложении С. В ГОСТ 23337-2014 «Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий», метод расчета неопределенности приведен в разделе 9 документа.
Но что делать, если ни руководство по эксплуатации (РЭ), ни Методические указания, ни ГОСТы не имеют такого раздела?
Существует большой раздел ГОСТов, которые призваны решить эту проблему:
ГОСТ Р ИСО 5725-1—2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения
ГОСТ Р ИСО 5725-2—2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений
ГОСТ Р ИСО 5725-3—2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 3. Промежуточные показатели прецизионности стандартного метода измерений
ГОСТ Р ИСО 5725-4—2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 4. Основные методы определения правильности стандартного метода измерений
ГОСТ Р ИСО 5725-5—2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 5.Альтернативные методы определения прецизионности стандартного метода измерений
ГОСТ Р ИСО 5725-6—2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике
ГОСТ Р 54500.1-2011/Руководство ИСО/МЭК 98-1:2009 Неопределенность измерения. Часть1. Введение в руководства по неопределенности измерения.
ГОСТ Р 54500.3-2011/Руководство ИСО/МЭК 98-3:2008 «Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения.
ГОСТ Р 8.736-2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения.
Р 50.2.038-2004 «Рекомендации по метрологии. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешностей и неопределенности результата измерений.
Еще можно добавить такой документ, так сказать для полноты картины:
ГОСТ Р ИСО 10576-1-2006 Статистические методы. Руководство по оценке соответствия установленным требованиям. Часть 1. Общие принципы.
В сухом остатке получился большой «навал» из различных документов, который лаборатории не имеют ни сил, ни времени изучать (или даже прочитать), а уж тем более внедрить в практику. Но на самом деле все не так уж и драматично, но для этого нам необходимо разобраться в основах.
Измерения физических факторов являются по определению закона – прямыми измерениями: Федеральный закон от 26 июня 2008 г. N 102-ФЗ "Об обеспечении единства измерений"
• измерение - совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины
• прямое измерение - измерение, при котором искомое значение величины получают непосредственно от средства измерений.
Так как большую часть значений мы получаем непосредственно с экрана прибора, то измерения микроклимата, освещенности, ЭМП и т.д. являются прямыми.
При этом нам надо помнить, что прямые измерения бывают однократные и многократные:
• Однократные прямые измерения- Измерение, выполненное один раз. Р 50.2.038-2004 «РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешностей и неопределенности результата измерений.
• Многократные прямые измерения – под многократными измерениями понимают не менее четырех измерений. ГОСТ Р 8.736-2011 «Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения».
Практически 100% лабораторий используют однократные измерения. Если иного не написано в нормативных документах, то это один из вариантов нормальной работы лаборатории. При должном обосновании, проблем с проверяющими лицами у лаборатории не возникает. Возникает только один вопрос: - как нам рассчитать неопределенность?
Что же такое неопределенность? Существует несколько определений этого термина, и я приведу только некоторые из них:
1. Неопределенность (измерений): Параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые могли бы быть обоснованно приписаны измеряемой величине. (Р 50.2.038-2004 )
2. Неопределенность измерений (неопределенность) – неотрицательный параметр, характеризующий рассеяние значений величины, приписываемых измеряемой величине на основании используемой информации. (международный словарь по метрологии).
Таким образом, неопределенность это одна из характеристик работы лаборатории, которая является индикатором точности (прецизионности) выполняемых измерений.
Неопределенность измерения в свою очередь это составная величина, которая в своей основе имеет фактор статистической и систематической неопределенности. Как правило, статистическая неопределенность зависит от оператора (измерителя) и зависит от: Измерительной системы, методики измерения, квалификации оператора, внешних условий и других факторов.
Систематическая неопределенность, как правило, зависит от погрешности средства измерения.
Значения статистической и систематической неопределенности принимают непосредственное участие в расчете расширенной неопределенности.
• Расширенная неопределенность: Величина, определяющая интервал вокруг результата измерения, который, как ожидается, содержит в себе большую часть распределения значений, что с достаточным основанием могут быть приписаны измеряемой величине.
В целом, алгоритм лаборатории по проведению измерений и расчету неопределенности будет иметь следующий вид:
1. Выбор методики измерения;
2. Определение вида измерений: однократные или многократные;
3. Расчет среднего значения для многократных измерений. (результат измерения в конкретной точке – среднее значение);
4. Расчет среднего квадратичного отклонения группы измерений
5. Расчет среднего квадратичного отклонения среднего арифметического значения(результата измерения)
6. Расчет систематической неопределенности (с учетом погрешности прибора)
7. Расчет расширенной неопределенности измерения.
8. Оценка полученного результата измерения.
Все это, а также как рассчитывать неопределенность при однократных измерениях, как проводить внутрилабораторный контроль физических факторов, а также как внедрять методики измерения физических факторов, вы можете узнать на моих лекциях.
Для получения более подробной информации пишите: