Приложение D (справочное). Оценка погрешности измерения

Приложение D
(справочное)

Оценка погрешности измерения

D.1 Введение

Необходимо указать погрешность результатов измерения. В этом приложении даны некоторые рекомендации по определению погрешности.

D.2 Составляющие погрешности типа A и Б

Погрешность измерения каждого из указанных акустических величин необходимо определить и представить как совмещенную стандартную погрешность так, как указано в настоящем приложении. Дополнительное руководство по применению методов содержится в стандарте [3]. В настоящем приложении вносится различие между компонентами погрешности типа Л, которые определяют, применяя статистические методы к серии повторяющихся определений, и компонентами погрешности типа Б, которые определяют оценочно на базе различного типа соответствующей информации, включая практический опыт. Компоненты погрешности обоих типов A и Б выражают в виде стандартных отклонений и совмещают по методу комбинации переменных для получения совмещенной стандартной погрешности.

D.3 Эффекты площадки

При оценке погрешности результатов измерения важно учесть влияние, которое может оказывать реальная площадка измерений на измеряемую скорость ветра, а также акустические условия плиты, на которой установлен микрофон. Если поверхность площадки неровная, измеряемую скорость ветра можно получить из скорости ветра в центре ветроколес, при этом отклонение будет зависеть от расстояния между центром ветроколеса и анемометром. Если поверхность наклонная или неровная, условия размещения плиты монтажа микрофона будут влиять на измеренные уровни звукового давления, и они могут быть неточными. Погрешность спектра будет больше, чем для A-уровней, и будет расти с уменьшением размера плиты. Эффекты площадки - это компоненты погрешности типа Б.

D.4 Погрешность измерения акустических параметров

D.4.1 Уровень мнимой звуковой мощности

Рассматривают компоненты погрешности, которые являются самыми важными в отношении уровня мнимой звуковой мощности.

Параметр, который описывает погрешность типа A, - это стандартная ошибка оцениваемой , при измерении звукового давления при скоростях ветра 6, 7, 8, 9, 10 м/с. Его устанавливают из регрессионного анализа и обозначают :

,

(D.1)

где и - реально замеренный уровень звукового давления и рассчитанный по регрессии уровень звукового давления на той же скорости ветра ;

- количество измерений, включенное в регрессионный анализ.

Следующие компоненты относятся к неопределенности типа Б:

- калибровка акустических приборов ;

- отклонения в цепочке приборов акустических измерений ;

- погрешность акустических измерений, связанных с местом установки плиты монтажа микрофона ;

- погрешность расстояния от микрофона до мачты ;

- погрешность акустического импеданса воздуха ;

- погрешность измерения шума ВЭУ из-за изменяющихся погодных условий, включая турбулентность ;

- погрешность всех измеряемых или полученных скоростей ветра , включая погрешности калибровки анемометра, эффекты площадки, характеристика мощности и использование данных свыше 95% номинальной мощности;

- погрешность направления измерения ветра ;

- корректировка фона ;

Для всех упомянутых здесь погрешностей типа Б принято допущение о прямоугольном распределении возможных значений для упрощения диапазона, указываемого как "а". Стандартное отклонение для подобного распределения:

.

(D.2)

В таблице D.1 представлены возможные значения стандартных компонентов погрешности в качестве примеров. Их следует использовать как руководство для оценок в реальных ситуациях.

Таблица D.1 - Примеры различных значений компонентов погрешности типа Б, имеющие отношение к уровню мнимой звуковой мощности

Компонент	Возможный стандартный диапазон	Возможная стандартная характерная погрешность	Стандартная погрешность возможного худшего случая
Калибровка	0,3 дБ	0,2 дБ	0,3 дБ
Прибор	0,3 дБ	0,2дБ	0,4 дБ
Плита	0,5 дБ	0,3 дБ	0,9 дБ
Расстояние	0,1 дБ	0,1 дБ	0,2 дБ
Импеданс	0,2 дБ	0,1 дБ	0,3 дБ
Турбулентность	0,7 дБ	0,4 дБ	0,9 дБ
Скорость ветра, измеренная(a) Скорость ветра, извлеченная(b)	1,5 дБ 0,3 дБ	0,9 дБ(b) 0,2 дБ(b)	3,3 дБ(b) 0,6 дБ(b)
Направление	+0,5 дБ	0,3 дБ	0,6 дБ
Фон	Равный применяемой корректировке	Пример: 0,1 дБ	0,8 дБ
(a) См. раздел D.3 (b) При условии зависимости скорости ветра 1,2 дБ на м/с. (c) Указанные значения - для скоростей ветра, полученных из кривой мощности. Ожидается, что погрешности для скоростей ветра свыше 95% номинальной мощности будут выше заявленных значений.

Комбинированную стандартную погрешность находят как корень из суммы квадратов параметров:

.

(D.3)

В примерах, где стандартная ошибка оцениваемой составляет 0.5 дБ (обычно) или 1,5 дБ (худший случай), комбинированные стандартные погрешности можно найти как = 0,9 дБ (обычно) и = 2,5 дБ (худший случай). В случаях с явными эффектами от площадки ожидается большая погрешность.

D.4.2 Коэффициент направленности действия

Для оценки стандартной погрешности коэффициента направленности действия можно использовать в раз больше комбинированной стандартной погрешности мнимой звуковой мощности в тех случаях, когда не делают более подробного расчета погрешности.

D.4.3 Спектр третьоктавной полосы

Для третьоктавной полосы для каждой полосы является стандартной ошибкой усредненного уровня полосы, которое рассчитывают как стандартное отклонение, поделенное на , где N - число измеряемых спектров (не менее трех).

Значение необходимо учитывать в большей степени, чем для : оцененные обычные значения составляют 1,7 дБ для третьоктавных полос.

D.4.4 Тональность

Для тональности для каждого тона - это стандартная ошибка усредненного уровня тона. Значение можно принять равным 1,7 дБ. Поскольку значение переменно, а скорость ветра, как ожидается, имеет второстепенное значение, можно взять значения , и меньше, чем для , в соответствии с таблицей D.1.