Приложение Г (обязательное). Требования к методике измерений, к метрологическим характеристикам станций мониторинга и допущения, принимаемые при оценке погрешности измерений

Приложение Г
(обязательное)

Требования
к методике измерений, к метрологическим характеристикам станций мониторинга и допущения, принимаемые при оценке погрешности измерений

Г.1 Общие требования

Г.1.1 Влияние элементов станции мониторинга друг на друга, а также взаимное влияние элементов станции мониторинга (и станции мониторинга в целом) и объекта измерений должны быть пренебрежимо малы.

Г.1.2 Собственные погрешности элементов станции мониторинга (и станции мониторинга в целом) должны быть малы по сравнению с измеряемыми величинами.

Г.1.3 Применяемые для динамических измерений первичные преобразователи должны обладать равномерной амплитудно-частотной характеристикой в рабочем диапазоне, а также минимальной поперечной чувствительностью.

Г.1.4 Технические характеристики средств измерений, градуировочных и регистрирующих устройств должны быть такими, чтобы можно было считать значения среднеквадратической случайной вариации частоты и погрешности воспроизведения частоты пренебрежимо малыми по сравнению со значениями измеряемых величин.

Г.1.5 Время дискретизации сигналов первичных преобразователей или соответствующую ему частоту дискретизации сигналов выбирают в зависимости от требований к погрешности измерений, учитывая, что частота дискретизации сигналов определяется требуемым частотным диапазоном измеряемого сигнала и ограничениями амплитудно-частотных характеристик первичных преобразователей. Частота дискретизации сигналов должна не менее чем в два-три раза превышать максимальную частоту возможного частотного диапазона измеряемого сигнала (для динамических измерений).

Г.1.6 При обработке сигналов первичных преобразователей часто употребляется спектральный анализ. При выборе длительности записей сигналов первичных преобразователей учитывают, что она определяет разность между ближайшими частотами и минимальную частоту в разложении сигнала при его преобразовании для получения спектра.

Г.1.7 В зависимости от требований к погрешности измерений каждой измеряемой при мониторинге физической величины (i = 1, 2, ...m), для того, чтобы максимальное значение ее погрешности не превышало значения заранее назначенной допустимой погрешности измерений с учетом выбранного значения доверительной вероятности р, в методике измерений может быть регламентировано многократное (сериями из n записей) проведение записей сигналов первичных преобразователей.

Г.1.7.1 С целью определения числа записей n, необходимого для соблюдения условия , используя находящиеся в подсистеме регистрации, обработки и анализа данных массивы данных вида , и Ci (см. приложение А), вычисляют:

Г.1.7.1.1 Вычисляют среднеарифметическое значение для массива данных вида для всей серии измерений, состоящей из n записей:

, (Г.1)

где - значение из полученного в результате измерений массива данных для записи с номером j (j = 1, 2, ...n).

Г.1.7.1.2 Вычисляют среднеарифметическое значение для массивов данных вида , для выбранного отсчета с номером k по всей серии измерений, состоящей из n записей:

, , (Г.2)

где , - значения из полученных массивов данных , для выбранного отсчета с номером k (k') всей серии измерений, состоящей из n записей, для записи с номером j (j = 1, 2, ...n).

Г.1.7.1.3 Вычисляют среднеквадратическое отклонение для массива данных вида для всей серии измерений, состоящей из n записей:

, (Г.3)

Г.1.7.1.4 Вычисляют среднее квадратическое отклонение для массивов данных вида , для выбранного отсчета с номером k (k') по всей серии измерений, состоящей из n записей:

#, , (Г.4)

где , .

Г.1.7.2 Значение абсолютной погрешности измерения , измеряемой при мониторинге физической величины (i = 1, 2, ...m), связано с числом записей n (при ограниченном числе записей) следующим образом:

, (Г.5)

где - коэффициент, значение которого определяют по таблице функции распределения Стьюдента при или по таблице функции Лапласа при n > 20. Значение доверительной вероятности р выбирают исходя из назначения и значимости здания и его элементов.

Таблицы функции распределения Стьюдента и функции Лапласа приведены в И.1 и И.2 приложения И.

Г.1.7.3 Вычисления по Г.1.7.1, Г.1.7.2 повторяют для каждой из измеряемых при мониторинге физических величин во всем диапазоне изменения k (k'), то есть для всех дискретных отсчетов, проведенных во время записей, определяют полученные максимальные значения погрешностей и сравнивают их с предварительно заданными значениями допустимых погрешностей .

Г.1.7.4 При необходимости изменяют число записей в серии n так, чтобы обеспечить соблюдение условия .

Г.2 Принятые допущения

Г.2.1 Выполненные в соответствии с методикой измерений, разработанной согласно требованиям настоящего стандарта, отдельные измерения считаются равноточными.

Г.2.2 Записи в каждой из серий проводят в неизменных рабочих для применяемых средств измерений условиях эксплуатации.

Г.3 Выводы

Г.3.1 Выполнение требований Г.1 и принятие допущений по Г.2, выполнение требований, изложенных в приложении Д, соответствует ГОСТ 8.009, другим действующим нормативным документам.

Г.3.2 Соблюдение требований Г.3.1 позволяет выделить при оценке погрешности измерений наиболее значимые составляющие общей погрешности измерения и исключить из рассмотрения те составляющие, вклад которых в величину общей погрешности пренебрежимо мал.

Г.3.3 Случайная составляющая общей погрешности измерений значительно больше систематической.

Г.3.4 Дополнительная составляющая погрешности измерений, источником которой являются неточности в ориентировании измерительных осей первичных преобразователей при измерениях, проводимых в различное время, для стационарной станции мониторинга исключена.

Г.3.5 Погрешностями, источниками которых являются подсистема регистрации и обработки, а также применяемые при градуировке средства измерений и устройства, можно пренебречь.

Г.3.6 Дополнительную составляющую погрешности измерения, учитывающую отличие условий измерений от нормальных условий, установленных в паспортных данных применяемых средств измерений, учитывают только в случае совместной обработки различных серий записей или если это оговорено особо.