автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.01, диссертация на тему:Временная нестабильность средств измерений электрических величин

На правах рукописи

БЕРЖИНСКАЯ Марина Викторовна

ВРЕМЕННАЯ НЕСТАБИЛЬНОСТЬ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Специальность 05.11.01 - Приборы и методы измерения (электрические и магнитные величины)

1 9 НОЯ 2009

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ПЕНЗА 2009

003483671

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет» на кафедре «Метрология и системы качества».

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

А. А. Данилов.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Д. И. Нефедьев;

кандидат технических наук, доцент А. В. Ганькин.

Ведущее предприятие - ОАО «НИИ физических измерений».

Защита диссертации состоится 3 декабря 2009 года, в 14 часов, на заседании диссертационного совета Д 212.186.02 в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет» по адресу: 440026, г. Пенза, ул. Красная, 40.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет». Автореферат диссертации размещен на сайте университета www.pnzgu.ru

Автореферат разослан "¿72 " иая<5ря 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, -

профессор А. В. Светлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из важнейших средств обеспечения качества изготавливаемой продукции является применение надёжного оборудования и, прежде всего, контрольно-измерительного оборудования, применяемого на стадиях входного, пооперационного и выходного контроля изделий. Следует отметить, что важнейшее значение для выпуска конкурентоспособной продукции имеет не столько надёжность, сколько метрологическая надёжность средств измерений (СИ), ибо отказы по причине неработоспособности СИ легко обнаруживаются, в то время как метрологические отказы являются скрытыми и могут быть обнаружены лишь при проведении очередной поверки СИ. При этом в случае возникновения невыявленного метрологического отказа СИ оно будет считаться пригодным к применению и будет использоваться для контроля параметров выпускаемой продукции. В результате к потребителю может поступить продукция неудовлетворительного качества.

Одним из способов выявления скрытых метрологических отказов является периодическая поверка СИ, которая должна проводиться с соблюдением межповерочных интервалов (МПИ), установленных Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии при утверждении типа СИ. В соответствии со «Стратегией обеспечения единства измерений в России до 2015 года» (утв. приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 17 июня 2009 г. № 529) поставлена задача «обоснованного увеличения межповерочных интервалов средств измерений и уменьшения на этой основе загрузки эталонного поверочного оборудования».

Решение этой задачи невозможно без проведения кропотливых исследований и выявления закономерностей изменения составляющей погрешности от временной нестабильности СИ.

Проблема обеспечения метрологической надежности СИ не нова и давно волнует отечественных учёных, таких, как Арутюнов В. О., Еки-мов А. В., Кондратов В. Т., Новицкий П. В., Ревяков М. И., Фридман А. Э. Однако проблема обеспечения метрологической надежности СИ не потеряла актуальности - просто изменились требования, а следовательно, стали более сложными и задачи. К числу таких задач следует отнести необходимость учёта нестабильности рабочих эталонов, используемых при определении нестабильности рабочих СИ, а также возможных изменений условий эксплуатации, неизбежных при проведении долговременного эксперимента по оценке нестабильности СИ, которые должны быть учтены при обосновании МПИ СИ.

Цель диссертационной работы состоит в развитии методов оценивания временной нестабильности СИ электрических величин (ЭВ).

Для достижения цели были сформулированы и решены следующие основные задачи:

1) повышение достоверности оценки составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ за счёт введения поправок на временную нестабильность эталона и изменение фактических условий эксплуатации СИ ЭВ за время эксперимента;

2) исследование возможности оценивания составляющей погрешности от временной нестабильности эталона статистическими методами - на основании результатов эксперимента по оцениванию временной нестабильности партии СИ ЭВ, обладающих предположительно сопоставимой временной нестабильностью;

3) исследование возможности идентификации параметров линейных моделей составляющих дополнительной погрешности СИ ЭВ без постановки дополнительных экспериментов - на основании результатов эксперимента по оцениванию временной нестабильности СИ ЭВ;

4) исследование возможности выявления временной нестабильности СИ ЭВ в процессе его эксплуатации методами оперативного контроля;

5) разработка методики назначения МПИ СИ ЭВ для целей их обоснованного увеличения и уменьшения на этой основе загрузки эталонного поверочного оборудования.

Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись методы теории вероятностей и математической статистики, теории планирования эксперимента, теории погрешностей, элементы численных методов и математического анализа. Основные теоретические результаты подтверждены результатами экспериментальных исследований и математическим моделированием.

Научная новизна работы:

1) предложена математическая модель оценки составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, учитывающая нестабильность эталона и фактических условий эксперимента;

2) подтверждена возможность получения оценки составляющей погрешности от временной нестабильности эталонов статистическими методами, использующими результаты эксперимента по оцениванию временной нестабильности партии СИ ЭВ, обладающих предположительно сопоставимой временной нестабильностью;

3) доказана нецелесообразность идентификации параметров линейных моделей составляющих дополнительной погрешности СИ ЭВ без постановки дополнительных экспериментов - на основании результатов эксперимента по оцениванию временной нестабильности СИ ЭВ;

4) предложен способ повышения достоверности оценки временной нестабильности СИ ЭВ, основанный на введении поправок на временную нестабильность эталона и изменение фактических условий эксплуатации СИ ЭВ за время эксперимента.

Практическая ценность:

1) разработана и доведена до практического внедрения методика оценивания временной нестабильности СИ ЭВ, учитывающая нестабильность эталона и изменение фактических условий эксплуатации СИ ЭВ за время эксперимента;

2) разработана и доведена до практического внедрения методика оперативного контроля временной нестабильности СИ ЭВ в процессе его эксплуатации, основанная на применении контрольных карт, позволяющая предупредить возможные метрологические отказы СИ ЭВ;

3) предложена методика назначения МПИ СИ ЭВ, основанная на статистической обработке оценок временной нестабильности СИ ЭВ, позволяющая повысить метрологическую надёжность СИ ЭВ за счёт снижения риска потребителя, которая может быть использована для целей обоснованного увеличения МПИ СИ ЭВ и уменьшения на этой основе загрузки эталонного поверочного оборудования.

На защиту выносятся:

1) математическая модель оценки составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, учитывающая нестабильность эталона и изменение фактических условий эксплуатации СИ ЭВ за время эксперимента;

2) возможность получения оценки временной нестабильности эталонов статистическими методами, использующими результаты эксперимента по оцениванию временной нестабильности партии СИ ЭВ, обладающих предположительно сопоставимой временной нестабильностью;

3) нецелесообразность идентификации параметров линейных моделей составляющих дополнительной погрешности СИ ЭВ без постановки дополнительных экспериментов - на основании результатов эксперимента по оцениванию временной нестабильности СИ ЭВ;

4) методика оценивания временной нестабильности СИ ЭВ, учитывающая нестабильность эталона и изменение фактических условий эксплуатации СИ ЭВ за время эксперимента;

5) методика оперативного контроля временной нестабильности СИ ЭВ в процессе его эксплуатации, основанная на применении контрольных карт, позволяющая предупредить возможные метрологические отказы СИ ЭВ;

6) методика назначения МПИ СИ ЭВ, основанная на статистической обработке оценок составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, позволяющая повысить метрологическую надёжность СИ ЭВ за счёт снижения риска потребителя, которая может быть использована для целей обоснованного увеличения МПИ СИ ЭВ и уменьшения на этой основе загрузки эталонного поверочного оборудования.

Реализация результатов работы. Результаты работы использованы при оценке нестабильности рабочих эталонов ФГУ «Пензенский ЦСМ»; при создании методики сличений измерительных преобразователей в рабочих условиях эксплуатации, утверждённой заместителем Генерального директора ГУП «ТЭК СПб» и согласованной Руководителем Северо-Западного МТУ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии; при оценке составляющей погрешности от временной нестабильности эталона, используемого при проведении сличений эталонов в Центрах стандартизации, метрологии и сертификации; в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 200501 «Метрология и метрологическое обеспечение» и 200503 «Стандартизация и сертификация» на кафедре «Метрология и системы качества» Пензенского государственного университета

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены для обсуждения на Межрегиональной конференции «Системы качества и их метрологическая поддержка: от преподавания к сертификации» (Пенза, 2005 г.); 8-м Всероссийском совещании-семинаре «Инженерно-физические проблемы новой техники» (Москва, 2006 г.); Международной научно-технической конференции «Измерения. Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации» (Пенза, 2006, 2008 гг.); III—V Международных научно-технических конференциях «Метрологическое обеспечение измерительных систем» (Пенза, 2006, 2007, 2008 гг.); X Всероссийской научно-технической конференции «Метрологическое обеспечение учета энергоресурсов» (Сочи, 2008 г.); Международной научно-технической конференции «Надежность и качество» (Пенза, 2009 г.); XXIX Международной научно-практической конференции «Коммерческий учет энергоносителей» (Санкт-Петербург, 2009 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций» (Самара, 2009 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, состоящего из 86 наименований, и 3 приложений. Общий объем диссертации 149 страниц, 29 рисунков, 26 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, показаны научная новизна и практическая ценность работы, приводятся основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведён анализ возможных состояний СИ ЭВ в процессе эксплуатации, в результате которого установлено, что СИ ЭВ могут находиться в одном из трёх состояний: работоспособном и пригодном к применению; работоспособном, но непригодном к применению (из-за метрологического отказа); неработоспособном и непригодном к применению (из-за отказа). Учитывая, что метрологические отказы возникают при превышении действительными значениями погрешности СИ ЭВ установленных для них пределов, приведена классификация погрешностей СИ ЭВ. В соответствии с приведённой классификацией погрешностей СИ ЭВ установлено, что к возникновению метрологических отказов приводит составляющая погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ. Дана оценка её значимости, приводятся соотношения с другими составляющими погрешности СИ ЭВ.

Приведен анализ моделей погрешности, основанный на исследованиях П. В. Новицкого, в соответствии с которыми для описания составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ целесообразно применять экспоненциальные модели. При этом значимой задачей является получение достоверной информации из эксперимента по оцениванию временной нестабильности СИ ЭВ, такой, например, как составляющая погрешности от временной нестабильности эталона и изменение фактических условий эксплуатации СИ ЭВ за время эксперимента.

Проанализированы методы установления и корректировки МПИ СИ ЭВ, основанные, главным образом, на статистическом усреднении экспериментальных данных, что может вызвать необоснованное увеличение МПИ. Вместе с тем, с целью снижения риска потребителя (за счёт увеличения метрологической надёжности СИ ЭВ) для каждого экземпляра СИ ЭВ целесообразно назначать индивидуальный МПИ. Однако это может привести к затруднениям при проведении государ-

ственного метрологического надзора. В качестве компромисса предлагается регламентировать МПИ на основании индивидуальных МПИ, предлагаемых для каждого в отдельности из группы однотипных СИ ЭВ, подвергаемой экспериментальным исследованиям на временную нестабильность, что могло бы стать основой методики обоснованного увеличения МПИ СИ ЭВ, но требует проведения исследований.

Вместе с установлением количественных значений, т. е. оценок составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ в главе сформулирована задача выявления существенной временной нестабильности СИ ЭВ в процессе его эксплуатации методами оперативного контроля.

Вторая глава посвящена теоретическим основам оценивания составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ.

Нестабильность СИ обычно определяют на основании длительных экспериментальных исследований, проводимых путём периодических сличений с более стабильными СИ, в качестве которых используют меры, предназначенные для воспроизведения физической величины постоянного размера.

Связь между результатом измерений у и измеряемой величиной х в произвольный момент времени / может быть описана функцией вида

у{() = (0^2 „ (<)>есл (04

где %,(/),...,);„(/) - значения влияющих величин в произвольный момент времени V, есл (/) - случайная составляющая погрешности измерений.

В работе показано, что при разложении функции в ряд Тейлора в окрестности точки с координатами [х(г0),^(/0),...,

значение результата измерений может быть представлено в виде следующих составляющих:

Ж^И'о^Ы-^Ы.....$„('о).'о] + а»[*Ы-*('о)] +

У=1

где _у[*(/о)»£1('о)>"-»4и('о)»*о] ~ результат измерений величины х, полученный в начальный момент времени /0 при значениях влияющих величин ^ п('о)] в тот же момент времени;

ах -дх

а

[*Ь>).Ш.....5„('о).'о] КШф"

фициенты влияния измеряемой х(/) и влияющих величин ^ (/) на результат измерений при их незначительных отклонениях от точки с координатами [х (/0), ^ ('о) > ■ • • > \ п ('о ) > 'о ] > е {{к " ) ~ составляющая

погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ.

Из выражения (1) для моментов времени и пренебрегая случайной составляющей погрешности (которая может быть уменьшена постановкой измерений с многократными наблюдениями), получена оценка составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, которая представлена в виде:

% -<о)«i('аН/('О)|- (2)

Полученная оценка (2) составляет основу математической модели составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, учитывающей нестабильность эталона и фактических условий эксперимента.

В главе проанализирована значимость факторов, влияющих на определение временной нестабильности СИ ЭВ, с помощью причинно-следственной диаграммы Исикавы и диаграммы Парето, при построении которой оценка значимости факторов проводилась экспертным методом. По мнению экспертов, особое внимание необходимо уделять применяемым эталонам (значимость 66 %) и условиям проведения эксперимента (значимость 17 %). При этом применение различных рабочих эталонов, даже однотипных, в моменты времени /0 и ¡к может внести еще одну составляющую погрешности - от разности действительных значений величин, воспроизводимых эталонами.

Для целей повышения достоверности получаемой оценки (2) автором предложено вводить поправку на оценку составляющей .погрешности от нестабильности эталона, которую предлагается оценивать с использованием следующих моделей погрешности СИ ЭВ и эталона соответственно:

8/ {ч ) сист + е/ сл + е/ (1к~*о)' ('а ) ~ еэт сист + еэт сл Еэт {*к ~ 'о ) >

где и Бэт(^) - действительные значения погрешности 1-го эк-

земпляра СИ ЭВ и эталона в момент времени 1к соответственно; е, сист и еэтсист- действительные значения систематических составляющих погрешности /-го экземпляра СИ ЭВ и эталона соответственно; е)СЛ и еэт ел - действительные значения случайных составляющих погрешности /-го экземпляра СИ ЭВ и эталона соответственно; е, - ) и бэт(^ -/0) - действительные значения составляющих погрешности от нестабильности /-го экземпляра СИ ЭВ и эталона в момент времени относительно момента времени /0 соответственно.

Для оценивания составляющей погрешности от нестабильности эталона проводится две серии измерений с многократными наблюдениями для партии из т экземпляров СИ ЭВ для начального /0 и конечного 1к моментов указанного интервала времени.

Так, для равноточных СИ ЭВ оценка составляющей погрешности от нестабильности эталона может быть получена в соответствии с выражением

| и

ёэт ('*~'о) = -Е [Й ('*) - У, (>о Л' (3)

>"<=1

где еэт -/0) - оценка составляющей погрешности от нестабильности эталона, >",('о)> Й (Ос) ~ точечные оценки выборочных средних результатов измерений, полученных для г-го экземпляра СИ ЭВ в п наблюдениях, проведённых в моменты времени /0 и соответственно.

Показано (рис. 1), что для получения достоверной оценки (3) составляющей погрешности от нестабильности эталона достаточно использовать 8 экземпляров СИ ЭВ, обладающих предположительно соизмеримой нестабильностью. Кроме того, в работе рассмотрен метод получения оценки погрешности от нестабильности эталона и для неравноточных СИ ЭВ.

С целью повышения достоверности получаемой оценки (2) автором предложено вводить в неё поправку на составляющую погрешности от изменения условий эксплуатации СИ ЭВ за время эксперимента.

В работе отмечается, что незначительные отклонения влияющих величин от их номинальных значений в условиях поверочной лаборатории позволяют не учитывать изменение влияющих факторов, т. к. для этого были приняты специальные меры: кондиционирование воздуха в помещении, стабилизация сетевого напряжения и др. Автором также отмеча-

ется, что без принятия специальных мер учет изменения влияющих величин за время эксперимента по определению нестабильности СИ ЭВ необходим, т. к. влияющие факторы не только претерпевают значительные колебания, но и превышают отклонения от номинальных значений, допускаемые в нормальных условиях.

—•— С=30%—*— С=20 %

о)

еот {*к ~'о)

Рис. 1. Зависимость количества т экземпляров СИ ЭВ от отношения значений временной нестабильности СИ е(/а -/0) и эталона еэт (Д -/0)

для различных значений С относительной погрешности оценки погрешности от временной нестабильности эталона за время эксперимента

В качестве примера на рис. 2, а приведена гистограмма изменения температуры окружающего воздуха в помещении поверочной лаборатории ФГУ «Пензенский ЦСМ», зарегистрированная в журнале контроля условий поверки на интервале с января 2006 г. по апрель 2009 г., а на рис. 2, б -температура окружающего воздуха, зарегистрированная в учебной лаборатории кафедры метрологии и систем качества Пензенского государственного университета на интервале с сентября 2008 г. по май 2009 г.

Учитывая, что действительные значения коэффициентов а7 обычно неизвестны для конкретного экземпляра СИ ЭВ, они могут быть определены путем постановки эксперимента. При этом активный эксперимент по определению коэффициентов а, может быть как одно-факторным, так и многофакторным.

Очевидно, что постановка активного эксперимента требует дополнительных затрат как материальных, так и временных. Именно поэтому автором была сформулирована и решена задача определения ко-

эффициентов ос; влияния одновременно с проведением испытаний

СИ ЭВ на временную нестабильность. При этом фактором, ограничивающим продолжительность такого эксперимента, является составляющая погрешности от временной нестабильности СИ.

60,0

:>0,0 40.0

Г

» 30,0

| 20,0

10.0

6

0.0

I---, -' ;._

19 20 31 Температура,

20 22 Температура, °С ;

6

Рис. 2. Гистограммы изменения температуры окружающего воздуха: а с применением кондиционера; б - без применения кондиционера

Зная оценку (3) сосгавляюхцей погрешности от нестабильности эталона и оценки коэффициентов а • влияния влияющих величин, автором предложено оценивать составляющую погрешности от временной нестабильности г-го экземпляра СИ ЭВ на интервале времени от г0 до но формуле:

ё/ ('к ~ 'о) - Я {'к) ~ $1 ('о) - ёэт {tk-kУt «, ('* ) ~ ^ (<Ь)] > (4)

}=1

которая составляет основу предложенной автором методики оценивания составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ.

В третьей главе на основе результатов экспериментальных исследований и моделирования автором проведён анализ статистических методов (контрольных карт Шухарта и кумулятивных сумм, а также критериев серий и инверсий), пригодных для обнаружения значимой нестабильности СИ ЭВ.

Случайным образом моделировались 2 ситуации:

- наличие тренда в нестабильности СИ ЭВ;

- отсутствие тренда в нестабильности СИ ЭВ.

В результате установлено, что наиболее эффективными критериями для обнаружения погрешности от временной нестабильности СИ являются критерий инверсий и контрольные карты кумулятивных сумм. При этом контрольные карты кумулятивных сумм обладают в 1,5 раза большей эффективностью (96 %) в сравнении с критерием инверсий (64 %). Так, критерий инверсий не позволил обнаружить тренд при наличии флуктуации в последовательности результатов измерений, приведённых в таблице, т. к. Ап. ¡_а = 14 < Ау = 29 < Д,. а = 39,

хотя этот тренд уверенно обнаруживается с помощью контрольных карт кумулятивных сумм, что иллюстрируется рис. 3.

(о и 12 Н и '5 к *7 Н и 'ю

0 0,11 0,02 0,07 0 0,05 0,02 0,07 0,05 0,06 0,07

0,6

'......

(1 1 2 3 4 5 б 7 8 9 10

Рис. 3. Контрольная карта кумулятивных сумм для результатов измерений, приведённых в таблице

Исходя из этого, автором делается вывод о целесообразности применения контрольных карт кумулятивных сумм для оперативного обнаружения погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ.

Кроме вопросов обнаружения составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, автором рассматриваются вопросы назначения МПИ СИ. В частности, показано, что в соответствии с РМГ 74-2004 «ГСИ. Методы определения межповерочных и межкалибровочных интервалов средств измерений» путём определения точечных оценок математического ожидания и СКО погрешности от временной нестабильности исследуемой группы однотипных СИ ЭВ получаются завышенные значения МПИ СИ ЭВ.

Автором предложена методика назначения МПИ СИ ЭВ, которая заключается в установлении индивидуального МПИ для каждого экземпляра СИ ЭВ, входящих в исследуемую группу СИ ЭВ, и выбора минимального из полученных значений, которое предлагается регламентировать для всех однотипных СИ ЭВ.

С целью сопоставления МПИ, полученных известным и предложенным автором способом, с помощью Microsoft Excel проведено моделирование, результаты которого подтвердили выдвинутую гипотезу о завышенное™ МПИ СИ, устанавливаемых в соответствии с РМГ 74-2004.

Так, на рис. 4 приведены доверительные границы составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, полученные в соответствии с РМГ 74-2004, а также зависимости составляющей погрешности от временной нестабильности нескольких экземпляров СИ ЭВ из исследуемой группы однотипных СИ ЭВ. В соответствии с рис. 4 для исследуемой группы СИ ЭВ в соответствии с РМГ 74-2004 должен быть установлен МПИ не менее 1,7 года, в то время как несколько экземпляров СИ ЭВ из исследуемой группы должны иметь МПИ менее 1 года.

Таким образом, предложенная методика установления МПИ позволяет повысить метрологическую надёжность СИ ЭВ и может быть использована для целей обоснованного увеличения МПИ и уменьшения на этой основе загрузки поверочного оборудования.

В четвертой главе проводится проверка возможности экспериментального оценивания нестабильности эталона и СИ ЭВ.

ё(/*-'о)

0,01 0,008 0,006

т(г>+г3(0

0,004

0,002

0

-0,002

■0,004

-0.006

-0,008

-0.01--=■—---

-0.012----

Рис. 4. Доверительные границы составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ

Для подтверждения возможности получения оценки составляющей погрешности от нестабильности эталона проведён анализ протоколов поверки группового эталона ВЭТ 13-8-87 (организация-хранитель ФГУП «НИИЭМП», г. Пенза), состоящего из десяти насыщенных нормальных элементов. Поверки группового эталона ВЭТ 13-8-87 проводились сличением с эталоном-копией Государственного первичного эталона единицы электродвижущей силы ВЭТ 13-10-89 во ВНИИМ им. Д. И. Менделеева периодически с июня 1990 г. по декабрь 2007 г.

Оценка составляющей погрешности от временной нестабильности эталона-копии ВЭТ 13-10-89 на интервале времени с января 1995 г. по март 1997 г., определенная по формуле (3), составила 0,33 мкВ. Вместе с тем, по данным свидетельства о поверке № Н2201/2-63 от 6 марта 1997 г. поправка на составляющую погрешности от временной нестабильности эталона-копии, вносимая при поверке, составляет 0,3 мкВ за указанный интервал времени. Следовательно, относительная погрешность оценки составляющей погрешности от нестабильности эталона-копии, полученной предложенным методом, составляет всего 10 %,

Кроме рассмотренного примера, возможность получения оценки составляющей погрешности от нестабильности эталона с использованием формулы (3) также подтверждается результатами анализа протоколов поверки катушек сопротивлений типа Р321 сопротивлением 1 Ом класса точности 0,01 %, проводимых сличением с рабочим эта-

лоном единицы электрического сопротивления постоянного тока ВЭТ 14-21-85. Поверки проводились в поверочной лаборатории ФГУП «НИИЭМП» (г. Пенза) с марта 2006 г. по декабрь 2008 г. Относительная погрешность оценки составляющей погрешности от нестабильности рабочего эталона единицы электрического сопротивления постоянного тока ВЭТ 14-21-85 составляет всего 9 %.

Таким образом, предложенная автором методика оценивания составляющей погрешности от нестабильности эталона обеспечивает вполне приемлемую для практического применения точность.

Применение полученных оценок составляющей погрешности от временной нестабильности эталона для повышения достоверности оценки (4) составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ было подтверждено с использованием тех же экспериментальных данных - протоколов поверки группового эталона ВЭТ 13-8-87 и протоколов поверки катушек сопротивлений типа Р321 сопротивлением 1 Ом класса точности 0,01 %. При этом изменениями условий, в которых проводилась поверка, можно пренебречь ввиду их малости. Результаты проверки удовлетворительные.

Таким образом, результаты эксперимента подтверждают возможность применения предложенной методики для определения нестабильности СИ ЭВ.

Кроме перечисленных, автором решена задача, сформулированная во второй главе, а именно, исследование возможности идентификации коэффициентов а; одновременно с проведением испытаний СИ ЭВ

на нестабильность.

Исследование проведено с помощью моделирования. При этом модель погрешности СИ ЭВ, учитывающая изменение двух влияющих факторов, представлена в виде:

е (') = есист + есл (') + а1 (0 + а2 (0 + а12д^1 (0 а^2 (') + е (' ~ 'о) >

где <Х|2 - коэффициент взаимного влияния влияющих величин ^(0 и (') на результат измерений при их незначительных от-

При моделировании автором был проведен эксперимент, заключающийся в получении результатов измерений е(/), А^ (/) и (/)

клонениях от точки с координатами

°"П И'о).61 ('о).-.5п('о).'о]'

ду2

для моментов времени /],...,на основании которых проводится идентификация параметров а1,а2,а12 и модели. Автором по-

казано, что составляющая е(/-/0) погрешности от временной нестабильности СИ ограничивает точность идентификации параметров модели а,, а2 и а12.

В результате моделирования методом Монте-Карло было установлено, что относительная погрешность Т1 определения коэффициентов влияния а у не превышает 30 % при условии, что максимальное значение составляющей погрешности от нестабильности СИ ЭВ не превышает 12 % от пределов допускаемой дополнительной погрешности СИ, что иллюстрируется рис. 5.

Рис. 5. Зависимости т|]0т коэффициента нестабильности

Исходя из предположения о том, что в течение 1 года составляющая погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ не превышает 20 % от пределов допускаемой основной погрешности, автором делается вывод о том, что при проведении пассивного эксперимента по определению коэффициентов а у оценки коэффициентов а у могут

быть определены с погрешностью не более 30 % при условии, что продолжительность эксперимента не превышает десяти дней, т. е. при незначительном изменении составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ.

В пятой главе приводятся основные положения разработанных методик экспериментальной оценки временной нестабильности эталона, СИ ЭВ и назначения интервала времени между проверками средств

контроля, нашедших практическое применение как при обеспечении единства измерений в Российской Федерации, так и в учебном процессе на кафедре «Метрология и системы качества» Пензенского государственного университета.

Методика экспериментальной оценки составляющей погрешности от временной нестабильности эталона прошла апробацию в 2007-2008 гг. при проведении круговых сличений эталонов в Центрах стандартизации, метрологии и сертификации Центрального и Приволжского федеральных округов. Кроме того, методика нашла практическое применение при поверке вольтметров переменного тока типа В1-9 в лаборатории отдела поверки СИ ЭВ ФГУ «Пензенский ЦСМ».

Предложенная автором методика также легла в основу методики сличений измерительных преобразователей в рабочих условиях эксплуатации, разработанной при участии автора, утверждённой заместителем Генерального директора ГУП «ТЭК СПб» и согласованной Руководителем Северо-Западного МТУ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии.

Методика контроля временной нестабильности СИ ЭВ нашла свое применение в учебном процессе при проведении лабораторных работ по дисциплинам «Прикладная метрология», «Методы и средства измерений электрических и магнитных величин», а также при проведении курсового и дипломного проектирования и др.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Предложена математическая модель составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, отличающаяся от известных учётом влияния составляющих погрешности от временной нестабильности эталона и от изменения фактических условий эксплуатации СИ ЭВ за время эксперимента.

2. Подтверждена возможность получения оценки составляющей погрешности от временной нестабильности эталонов статистическими методами, использующими результаты эксперимента по оцениванию временной нестабильности партии СИ ЭВ, обладающих предположительно сопоставимой временной нестабильностью.

3. Доказана нецелесообразность идентификации параметров моделей составляющих дополнительной погрешности СИ ЭВ на основании результатов эксперимента по оцениванию составляющей погрешности от временной нестабильности без постановки дополнительных экспериментов.

4. Предложена и доведена до практического внедрения методика оценивания составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, учитывающая нестабильность эталона и изменение фактических условий эксплуатации СИ ЭВ за время эксперимента.

5. Предложена и доведена до практического внедрения методика оперативного контроля временной нестабильности СИ ЭВ в процессе его эксплуатации, основанная на применении контрольных карт, позволяющая предупредить возможные метрологические отказы СИ ЭВ.

6. Предложена методика назначения МПИ СИ ЭВ, которая заключается в установлении индивидуального МПИ для каждого экземпляра СИ ЭВ, входящих в исследуемую группу СИ ЭВ, и выбора минимального из полученных значений, которые предлагается регламентировать для всех однотипных СИ ЭВ. Предложенная методика может быть использована для целей обоснованного увеличения МПИ СИ ЭВ и уменьшения на этой основе загрузки эталонного поверочного оборудования.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Бержинская, М. В. Анализ статистических методов эксперимен-тачьного определения нестабильности средств измерений / М. В. Бержинская, А. А. Данилов // Законодательная и прикладная метрология. -

2008.-№4.-С. 2-5.

2. Бержинская, М. В. Теоретические основы экспериментального определения погрешности от временной нестабильности средств измерений / М. В. Бержинская, А. А. Данилов // Измерительная техника. -

2009.-№3.-С. 11-12.

Публикации в других изданиях

3. Бержинская, М. В. Достоверность принятия партии при альтернативном контроле / М. В. Бержинская, Г. П. Шлыков // Системы качества и их метрологическая поддержка: от преподавания к сертификации : сб. ст. Межрегион, науч.-практ. конф. - Пенза, 2005. - С. И1-114.

4. Бержинская, М. В. Определение порогового значения контролируемого параметра с помощью «Критерия потребителя» / М. В. Бержинская // Метрологическое обеспечение измерительных систем : сб. докл. III Междунар. науч.-техн. конф. - Пенза : Изд-во «Профессионал», 2006.-С. 56-59.

5. Бержинская, М. В. Об идентификации параметров модели по результатам пассивного эксперимента / М. В. Бержинская // Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной инфор-

мации : сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. - Пенза : ИИЦ ПензГУ, 2008.-С. 88-91.

6. Бержинская, М. В. Альтернативный метод назначения характеристик нестабильности средств измерений / М. В. Бержинская // Метрологическое обеспечение измерительных систем: сб. докл. V Междунар. науч.-техн. конф. - Пенза: Изд-во «Профессионал», 2008. - С. 23-27.

7. Бержинская, М. В. Об оценивании нестабильности средства сличения / М. В. Бержинская // Коммерческий учет энергоносителей : сб. тр. XXIX Междунар. науч.-практ. конф. - СПб., 2009. - С. 204-213.

8. Бержинская, М. В. Результаты экспериментального определения параметров модели средств измерений / М. В. Бержинская, С. В. Ха-ливина // Надежность и качество : сб. тр. Междунар. симпозиума. -Пенза : ИИЦ ПензГУ 2009. - С. 318-321.

Бержинская Марина Викторовна

Временная нестабильность средств измерений электрических величин

Специальность 05.11.01 - Приборы и методы измерения (электрические и магнитные величины)

Редактор В. В. Чувашова Технический редактор Н. А. Вьялкова Корректор Ж. А. Лубенцова Компьютерная верстка Р. Б. Бердниковой

Сдано в производство 30.10.2009. Формат 60x841/16. Усл. печ. л. 1,16. Заказ № 542. Тираж 100.

Издательство ПГУ. 440026, Пенза, Красная, 40.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ВРЕМЕННАЯ НЕСТАБИЛЬНОСТЬ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ: ВЕСОМОСТЬ, МОДЕЛИ, РЕГЛАМЕНТАЦИЯ.

1.1 О значимости составляющей погрешности от временной нестабильности средств измерений.

1.2 Анализ моделей погрешности, учитывающих составляющую погрешности от временной нестабильности СИ.

1.3 Методы установления и корректировки межповерочных интервалов СИ

Одним из важнейших средств обеспечения качества изготавливаемой продукции является применение надёжного оборудования и, прежде всего, средств измерений (СИ), применяемых на стадиях входного, пооперационного и выходного контроля изделий. Следует отметить, что важнейшее значение для выпуска конкурентоспособной продукции имеет не столько надёжность, сколько метрологическая надёжность СИ, ибо отказы по причине неработоспособности СИ легко обнаруживаются, в то время как метрологические отказы являются скрытыми и могут быть обнаружены лишь при проведении очередной поверки СИ. При этом в случае возникновения невыявленного метрологического отказа СИ, оно будет считаться пригодным к применению, и будет использоваться для контроля параметров выпускаемой продукции. В результате к потребителю может поступить продукция неудовлетворительного качества.

Одним из способов выявления скрытых метрологических отказов является периодическая поверка СИ, которая должна проводиться с соблюдением межповерочных интервалов (МПИ), установленных Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии при утверждении типа СИ [1]. В соответствии со «Стратегией обеспечения единства измерений в России до 2015 года» [2] поставлена задача «обоснованного увеличения МПИ СИ и уменьшения на этой основе загрузки эталонного поверочного оборудования».

Проблема обеспечения метрологической надежности СИ не нова и давно волнует отечественных учёных, таких как: Арутюнов В.О., Бажанов А.П., Еки-мовА.В., Кондратов В.Т., Новицкий П.В., Осадчий Е.П., РевяковМ.И., Фридман А.Э. Однако проблема обеспечения метрологической надежности СИ не потеряла актуальности — просто изменились требования, а, следовательно, стали более сложными и задачи. К числу таких задач следует отнести необходимость учёта нестабильности рабочих эталонов, используемых при оценивании погрешности от нестабильности рабочих СИ, а также возможных изменений условий эксплуатации, неизбежных при проведении долговременного эксперимента по оценке погрешности от временной нестабильности СИ, которые должны быть учтены при обосновании МПИ СИ.

Цель диссертационной работы состоит в развитии методов оценивания составляющей погрешности от временной нестабильности СИ электрических величин (ЭВ).

Для достижения цели были сформулированы и решены следующие основные задачи:

1 Повышение достоверности оценки составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ за счёт введения поправок на временную нестабильность эталона и изменение фактических условий эксплуатации СИ ЭВ за время эксперимента.

2 Исследование возможности оценивания составляющей погрешности от временной нестабильности эталона статистическими методами - на основании результатов эксперимента по оцениванию составляющей погрешности от временной нестабильности партии СИ ЭВ, обладающих предположительно сопоставимой временной нестабильностью.

3 Исследование возможности идентификации параметров линейных моделей составляющих дополнительной погрешности СИ ЭВ без постановки дополнительных экспериментов - на основании результатов эксперимента по оцениванию составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ.

4 Исследование возможности выявления составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ в процессе его эксплуатации методами оперативного контроля.

5 Разработка методики назначения МПИ СИ ЭВ для целей их обоснованного увеличения и уменьшения на этой основе загрузки эталонного поверочного оборудования.

Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись методы теории вероятностей и математической статистики, теории планирования эксперимента, теории погрешностей, элементы численных методов и математического анализа. Основные теоретические результаты подтверждены результатами экспериментальных исследований и математическим моделированием.

Научная новизна работы:

1 Предложена математическая модель оценки составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, учитывающая нестабильность эталона и фактических условий эксперимента.

2 Подтверждена возможность получения оценки составляющей погрешности от временной нестабильности эталонов статистическими методами, использующими результаты эксперимента по оцениванию составляющей погрешности от временной нестабильности партии СИ ЭВ, обладающих предположительно сопоставимой временной нестабильностью.

3 Доказана нецелесообразность идентификации параметров линейных моделей составляющих дополнительной погрешности СИ ЭВ без постановки дополнительных экспериментов - на основании результатов эксперимента по оцениванию составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ.

4 Предложен способ повышения достоверности оценки составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, основанный на введении поправок на временную нестабильность эталона и изменение фактических условий эксплуатации СИ ЭВ за время эксперимента.

Практическая ценность:

1 Разработана и доведена до практического внедрения методика оценивания составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, учитывающая нестабильность эталона и изменение фактических условий эксплуатации СИ ЭВ за время эксперимента.

2 Разработана и доведена до практического внедрения методика оперативного контроля составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ в процессе его эксплуатации, основанная на применении контрольных карт, позволяющая предупредить возможные метрологические отказы СИ ЭВ.

3 Предложена методика назначения МПИ СИ ЭВ, основанная на статистической обработке оценок составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, позволяющая повысить метрологическую надёжность

СИ ЭВ за счёт снижения риска потребителя, которая может быть использована 7 для целей обоснованного увеличения МПИ СИ ЭВ и уменьшения на этой основе загрузки эталонного поверочного оборудования.

Реализация результатов работы

Результаты работы использованы при оценке нестабильности рабочих эталонов ФГУ «Пензенский ЦСМ»; при создании методики сличений измерительных преобразователей в рабочих условиях эксплуатации, утверждённой заместителем Генерального директора ГУЛ «ТЭК СПб» и согласованной Руководителем Северо-Западного МТУ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии; при оценке составляющей погрешности от временной нестабильности эталона, используемого при проведении сличений эталонов в Центрах стандартизации, метрологии и сертификации; в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 200501 «Метрология и метрологическое обеспечение» и 200503 «Стандартизация и сертификация» на кафедре «Метрология и системы качества» Пензенского государственного университета.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены для обсуждения на Межрегиональной конференции "Системы качества и их метрологическая поддержка: от преподавания к сертификации" (Пенза, 2005 г.); 8-м Всероссийском совещании-семинаре "Инженерно-физические проблемы новой техники" (Москва, 2006 г.); Международной научно-технической конференции "Измерения. Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации" (Пенза, 2006, 2008 г.г.); III-V Международных научно-технических конференций "Метрологическое обеспечение измерительных систем" (Пенза, 2006, 2007, 2008 г.г.); X Всероссийской научно-технической конференции "Метрологическое обеспечение учета энергоресурсов" (Сочи, 2008 г.); Международного научно-технического симпозиума "Надежность и качество" (Пенза, 2009 г.); XXIX Международной научно-практической конференции "Коммерческий учет энергоносителей" (Санкт-Петербург, 2009 г.); Всероссийской научно-технической конференции "Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций" (Самара, 2009 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, состоящего из 86 наименований, и 3 приложений. Общий объем диссертации 149 страниц, 29 рисунков, 26 таблиц.

Основные результаты и выводы по работе: I

1 Предложена математическая модель составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, отличающаяся от известных учётом влияния составляющих погрешности от временной нестабильности эталона и от изменения фактических условий эксплуатации СИ ЭВ за время эксперимента.

2 Подтверждена возможность получения оценки составляющей погрешности от временной нестабильности эталонов статистическими методами, использующими результаты эксперимента по оцениванию временной нестабильности партии СИ ЭВ, обладающих предположительно сопоставимой временной нестабильностью.

3 Доказана нецелесообразность идентификации параметров моделей составляющих дополнительной погрешности СИ ЭВ на основании результатов эксперимента по оцениванию составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ без постановки дополнительных экспериментов.

4 Предложена и доведена до практического внедрения методика оценивания составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ, учитывающая составляющую погрешности от временной нестабильности эталона и изменение фактических условий эксплуатации СИ ЭВ за время эксперимента.

5 Предложена и доведена до практического внедрения методика оперативного контроля составляющей погрешности от временной нестабильности СИ ЭВ в процессе его эксплуатации, основанная на применении контрольных карт, позволяющая предупредить возможные метрологические отказы СИ ЭВ.

6 Предложена методика назначения МПИ СИ ЭВ, которая заключается в установлении индивидуального МПИ для каждого экземпляра СИ ЭВ, входящих в исследуемую группу СИ ЭВ, и выбора минимального из полученных значений, которое предлагается регламентировать для всех однотипных СИ ЭВ. Предложенная методика может быть использована для целей обоснованного увеличения МПИ СИ ЭВ и уменьшения на этой основе загрузки эталонного поверочного оборудования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Федеральный закон об обеспечении единства измерений №102 от 26.06.2008 г.

2. Стратегия обеспечения единства измерений в России до 2015 года» (утв. приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 17 июня 2009 г. N 529)

3. Новицкий, П. В. Оценка погрешностей результатов измерений. / П. В. Новицкий, И. А. Зограф. JL: Энергоатомиздат, 1991. - С. 120-122.

4. Метрологическое обеспечение и эксплуатация измерительной техники, / Богданов Г.П., Кузнецов В.A., JIotohob М.А. и др.; Под ред. В.А.Кузнецова. М.: Радио и связь, 1990.

5. Екимов А.В., Ревяков М.И. Надежность средств электроизмерительной техники. Л. :Энергоатомиздат, 1986

6. Проников А.О. Надежность машин. М.Машиностроение, 1978

7. Рудзит Я.А., Плуталов В.Н. Основы метрологии, точность и надежность в приборостроении. М.: Машиностроение, 1991

8. Вггкш Л.М. Метролопчна надшшсть 3aco6iB вим1рювально"1 техшки / Вптан Л.М., 1гнаткш В.У. // Вим1рювальна техшка та метролопя. -2008. № 69. - С. 158-165

9. Бажанов А.П. Методы прогнозирования и оценки надежности датчиковой аппаратуры, работающей в экстремальных условиях: диссертация . доктора технических наук : 05.11.14 / Бажанов Анатолий Павлович; Место защиты: Пенз. гос. ун-т.- Пенза, 2007.- 366 с.

10. Чухланцева М.М. Метрологическое обеспечение приборов компьютерного инверсионного вольтамперометрического анализа состава веществ. Дисс. на соис. уч. ст. к.т.н. Томск: Томский политехи, ун-т, 2002 -209 с.

11. Степанов О.С. Разработка и исследование научно-технических основ метрологического обеспечения производства и эксплуатации счётчиков воды. Дисс. на соис. уч. ст. к.т.н. М.: ВНИИМС, 2004 - 147 с.

12. Фридман А.Э. Оценка метрологической надежности измерительных приборов и многозначных мер // Измерительная техника. 1993. №5.С. 7-10

13. Ллойд Д.К., Липов М. Надёжность. Организация исследования, методы, математический аппарат. Пер. с англ. Н.П. Бусленко, М.: Сов. Радио, 1964-686 с.

14. Фридман А.Э. Теория метрологической надёжности средств измерений. Измерительная техника, 1991, № 11. - С. 3-10.

15. А.Г. Сергеев, М.В. Латышев, В.В. Терегеря Метрология, стандартизация, сертификация. М.:Логос, 2003

16. Фридман А.Э. Основы метрологии. Современный курс СПб.: «Профессионал», 2008

17. Лячнев В.В, Сирая Т.Н., Довбета Л.И. Основы фундаментальной метрологии: Учеб. пособие / Под ред. В.В. Лячнева. СПб.: Элмор, 2007

18. РМГ 29-99 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения

19. Новицкий П.В., Зограф И.А. , Лабунец B.C. Динамика погрешностей средств измерений — Л.: Энергоатомиздат, 1990. — 192 с.

20. ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

21. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 540 с.

22. Айвазян С.А. и др. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. Справочное изд. / С.А. Айвазян, И.С. Енюков, Л.Д. Мешалкин.-М.: Финансы и статистика, 1983. 471 с.

23. Холлендер М., Вульф Д. Непараметрические методы статистики. М.: Финансы и статистика, 1983. - 518 с

24. Кендалл М. Дж., Стьюарт А. Многомерный стастатистический анализ. М., Наука, 1976.

25. ИСО 3534-1:1993 Статистика. Словарь и условные обозначения. Часть 1. Термины, используемые в теории вероятности, и общие статистические термины

26. ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

27. РМГ 74-2004 ГСИ. Методы определения межповерочных и межкалибровочных интервалов средств измерений (Взамен МИ 2187-92)

28. Отнес Р., Эноксон Л. Прикладной анализ временных рядов. М.: Мир, 1982. 282 с

29. Афанасьев В.Н., Юзбашев М.М. Анализ временных рядов и прогнозирование: Учеб. пособие. —М.: Финансы и статистика, 2001

30. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов, прогноз и управление В 2-х частях М.: Мир, 1974 г. 288 с.

31. Вапник В.Н. Восстановление зависимостей по эмпирическим данным. М.: Наука, 1979

32. Экстремальные свойства полиномов и сплайнов Автор: Корнейчук Н.П., Бабенко В.Ф., Лигун А.А. Издательство: Киев, Наукова Думка Год: 1992 Страниц: 304

33. Стечкин С.Б., Субботин Ю.Н. Сплайны в вычислительной математике М.: Наука, 1976 248 с.

34. Бердышев В.И., Петрак Л.В. Аппроксимация функций, сжатие численной информации, приложения. Екатеринбург: УрО РАН, 1999.

35. Лукашов Ю.Е. Поговорим о поверке. — Главный метролог, 2004, №4. — С.53.

36. Данилов А.А. Методы установления и корректировки межповерочных и межкалибровочных интервалов средств измерений. Главный метролог, 2005, №6. - С. 29-36

37. Данилов А.А. Теоретические основы сличения эталонов // Законодательная и прикладная метрология, 2007, №2. С. 13-18.

38. Артемьев Б.Г., Лукашов Ю.Е. Справочное пособие для специалистов метрологических служб. — М.: Изд-во стандартов, 2004.

39. Рабинович С.Г. Погрешности измерений. — Л.: Энергия, 1978.

40. ГОСТ 8.395-80 ГСИ. Нормальные условия измерений при поверке. Общие требования

41. МИ 1872-88 ГСИ. Межповерочные интервалы образцовых средств измерений. Методика определения и корректировки

42. МИ 2307-94 ГСИ. Счетчики электрической энергии. Программа и методика ускоренных испытаний с целью подтверждения межповерочных интервалов

43. МИ 2308-94 ГСИ. Счетчики электрической энергии электронные. Программа и методика ускоренных испытаний с целью подтверждения межповерочных интервалов и показателей безотказности

44. МИ 2554-99 Теплосчетчики. Методика испытаний с целью подтверждения межповерочных интервалов. Общие требования

45. Данилов А.А. Метрологическое обеспечение измерительных систем. — Главный метролог, 2004, №5. — С.14.

46. МИ 1832-88 Методические указания. ГСИ. Сличения групп средств поверки одинакового уровня точности. Основные правила

47. ГОСТ 8.565-99. ГСИ. Порядок установления и корректировки межповерочных интервалов эталонов

48. Каштанов и др.; Под ред. Б.В. Гнеденко. — М.: Радио и связь, 1983.-376 с.

49. Погребинский С.Б., Стрельников В.П. Проектирование и надежность многопроцессорных ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988. - 168 с.

50. Барзилович Е.Ю. Вопросы математической теории надежности / Е.Ю. Барзилович, Ю.К. Беляев, В.А.

51. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных производственных систем. — М.: Энергоатомиздат, 1986. 480 с.

52. Прохоров С.А. Математическое описание и моделирование случайных процессов/Самар. гос. аэрокосм, ун-т, 2001. 209 е.: ил.

53. МОЗМ. МД10. Руководство по определению межповерочных интервалов средств измерений, используемых в испытательных лабораториях

54. ГОСТ 8.207-76. ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений

55. Г. Корн, Т. Корн Справочник по математике (для научных работников и инженеров). М.: Наука, 1974 - 832 с.

56. Миттаг X., Ринне X. Статистические методы обеспечения качества. -М.: Машиностроение, 1995, 602 с.

57. Богатырев А.А., Филиппов Ю.Д. Стандартизация статистических методов управления качеством. М.: Издательство стандартов, 1989, - 120 с.

58. Гличев А.В. Основы управления качеством продукции. М.: Издательство стандартов, 1999, - 120 с.

59. Ноулер JL, Хауэлл Дж., Голд Б. и др. Статистические методы контроля качества продукции. М.: Издательство стандартов, 1989, - 96 с.

60. Азгальдов Г. Г., Райхман Э. П. О квалиметрии. М.: Изд-во стандартов, 1972.,

61. Литвак Б.Г. Экспертная информация: методы получения и анализа. М.: Радио и связь, 1982. - 184 с.

62. Болыпев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. 3-е изд. - М.: Наука, 1983. - 416 е.

63. Бержинская, М. В. Об оценивании нестабильности средства сличения / М. В. Бержинская // Коммерческий учет энергоносителей: Сб. тр. XXIX межд. науч-практ. конф. Санкт-Петербург, 2009. - С. 204-213.

64. ГОСТ Р 50779.21-2004 Статистические методы. Правила определения и методы расчёта статистических характеристик по выборочным данным. Часть 1. Нормальное распределение

65. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1998. - 480 с.

66. Ткачев С.В. Планирование эксперимента для испытания датчико-вой аппаратуры на метрологическую надежность / С. В. Ткачев, В. Д. Михо-тин, Пенза Изд-во Пенз. гос. техн. ун-та 1996 183 с.

67. Кузнецов В.А, Ялунина Г.В. Общая метрология. М.: ФГУП «Стандартинформ», 2001

68. Бержинская, М. В. Теоретические основы экспериментального определения погрешности от временной нестабильности средств измерений / М. В. Бержинская, А. А. Данилов // Измерительная техника. 2009. — № 3. — С. 11-12.

69. Л.А. Славутский Основы регистрации данных и планирования эксперимента. Учебное пособие: Изд-во ЧТУ, Чебоксары, 2006, 200 с.

70. МИ 2083-90. ГСИ. Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей

71. ГОСТ Р 50779.42-99 Статистические методы. Контрольные карты Шухарта

72. ГОСТ Р 50779.45-2002 Статистические методы. Контрольные карты кумулятивных сумм. Основные положения

73. Рыжов Э.В., Горленко О.А. Математические методы в технологических исследованиях. Киев: Наук, думка, 1990. 184 с.

74. Альтернативный метод назначения характеристик нестабильности средств измерений / М. В. Бержинская // Метрологическое обеспечение измерительных систем: Сб. докл. межд. науч-техн. конф. / Изд-во «Профессионал». Пенза, 2008. - С. 23-27.

75. 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

76. ГОСТ 18986.17-73 Стабилитроны полупроводниковые. Метод измерения температурного коэффициента напряжения стабилизации

77. Бержинская, М. В. Результаты экспериментального определения параметров модели средств измерений / М. В. Бержинская, С.В. Халивина // Надежность и качество: Сб. тр. межд. симпозиума / Информационно-издательский центр ПензГУ. Пенза, 2009. - С. 318-321.

78. Ермаков, С.М. Метод Монте-Карло и смежные вопросы М.: Наука, 1971 г. 328 с

79. Определение порогового значения контролируемого параметра с помощью "Критерия потребителя" / М. В. Бержинская // Метрологическое обеспечение измерительных систем: Сб. докл. межд. науч-техн. конф. / Изд-во «Профессионал». — Пенза, 2006. С. 56-59.

80. ISO 10012:2003 Системы менеджмента измерений. Требования к измерительным процессам и измерительному оборудованию1. АНКЕТА ЭКСПЕРТА

81. В РМГ 29-99 Метрология. Термины и определения дано следующее определение нестабильности средства измерений:1013. Нестабильность средства измерений (СИ);

82. Изменение метрологических характеристик средства измерений за установленный интервал времени.

83. Нестабильность определяют на основании длительных исследований средства измерений, при этом полезны периодические сличения с более стабильными средствами измерений (ССИ).

84. Прошу Вас указать значимость факторов (их место от 1 до 7), приведённых в таблице, в части их влияния на погрешность определения нестабильности СИ.

85. Наименование фактора Значимость факторов

86. Замена одного ССИ на другое за время эксперимента

87. Ремонт ССИ за время эксперимента

88. Юстировка ССИ (т.е. настройка, регулировка) за время эксперимента

89. Изменение значений влияющих факторов (в пределах нормальных условий) при регистрации показаний СИ в различные моменты времени при проведении эксперимента

90. Замена оператора, проводящего сличения

91. ValSysCrossPoint <- points^

92. NumSystem <— 1 for i e 1. 30 if ValSysCrossPoint > points;

93. NumSystem i ValSysCrossPoint <- points.reSj <— NumSystemres^ <— ValSysCrossPointreturn resfindmin(matrixa, matrixb, matrixc, max, min)2.436,1. V"

94. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ (РОСТЕХРЕГУЛИРОВАНИЕ)

95. ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ПЕНЗЕНСКИЙ ЦЕНТР СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ» (ФГУ «Пензенский ЦСМ»)440039, г. Пенза, ул. Комсомольская, 20

96. Тел./ факс (8412) 49-82-65 www penzacsm.ru. e-mail: pcsm@sura.ru

97. Настоящая справка составлена в том, что ФГУ «Пензенский ЦСМ» были использованы материалы диссертационной работы Бержинской М.В.

98. Применение указанной методики действительно позволяет получить оценку составляющей погрешности от временной нестабильности эталона с приемлемой достоверностью.1. Ю.Г. Катышкин1. УТВЕРЖДАЮ

99. Настоящим удостоверяется, что результаты диссертационной работы Бержинской М.В. внедрены в учебный процесс на кафедрах «Метрология и системы качества» и «Информационно-измерительная техника» Пензенского государственного университета.

100. Декан факультета приборостроения и информационной техники Пензенского государственноуниверситета1. П.П. Чураков