Приложение 2 (справочное). Концепция оценивания и представления результатов радиационного контроля

Приложение 2
(справочное)

Концепция
оценивания и представления результатов радиационного контроля

1. Настоящая концепция основывается на применении терминов и понятий в соответствии с:

- ГОСТ 8.638-2013 "ГСИ. Метрологическое обеспечение радиационного контроля. Основные положения";

- ГОСТ Р 54500.3-2011 "Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения";

- РМГ 29-2013 "ГСИ. Метрология. Основные термины и определения".

2. Результат измерения величины - множество значений величины, приписываемых измеряемой величине вместе с любой доступной и существенной информацией.

Форма представления результатов радиационного контроля (РК) регламентируется методикой радиационного контроля (МРК). При этом обязательным является указание:

- измеренного (рассчитанного по результату измерений) значения контролируемой величины;

- оценки неопределенности измерений для доверительной вероятности Р = 0,95.

3. При РК измерениям подлежат операционные величины, назначаемые для оценки нормируемых (контролируемых) величин на основе тех или иных дозиметрических моделей и их параметров. При этом особенностями измерений при РК являются:

- существенный вклад статистической составляющей неопределенности измерений, которую следует оценивать в конкретном измерении;

- наличие существенных факторов, влияющих на достоверность показаний средств измерений;

- особенности самого объекта РК.

4. Значение измеряемой (контролируемой) величины в РК в общем виде определяется уравнением измерений:

,

где R - показание средства измерений; - функция, устанавливающая введение поправочных коэффициентов , учитывающих влияние j-го фактора, в том числе - параметр, учитывающий особенности объекта РК и условия нормирования.

5. Неопределенность измерений - характеристика точности измерений искомой величины, определяющая разброс возможных при данном измерении значений, которые могли бы быть обоснованно приписаны измеряемой величине.

При РК неопределенность измерений оценивается как интервал вокруг измеренного значения величины, внутри которого с вероятностью Р = 0,95 находится действительное значение измеряемой величины.

Понятие "погрешность", которым характеризуют отличие от истинного (действительного) значения величины, не применимо к результату измерений.

6. В практике радиационных измерений используются:

- стандартная неопределенность измерений - оценка неопределенности для отдельных j-х составляющих, выраженная в виде среднего квадратического отклонения (СКО) ;

- суммарная стандартная неопределенность измерений - оценка неопределенности для совокупности всех составляющих, выраженная в виде СКО ;

- расширенная неопределенность измерений u - произведение суммарной стандартной неопределенности и коэффициента охвата k, принимаемого для учета выбранной доверительной вероятности.

7. Стандартные неопределенности оцениваются отдельно для каждой составляющей, и вместе они образуют бюджет неопределенности измерений.

Суммарная стандартная неопределенность измерений рассчитывается суммированием j-х составляющих неопределенностей с учетом их вкладов в соответствии с уравнением измерений:

,

где: ;

8. Расширенная неопределенность измерений рассчитывается как

где: k - коэффициент расширения (в РК для доверительной вероятности Р = 0,95 принимается k = 2).

Способы оценивания неопределенностей измерений

9. Различают два способа оценивания:

- по типу А - оценивание составляющих неопределенности путем статистического анализа измеренных значений величин, полученных при определенных условиях;

- по типу В - оценивание составляющих неопределенности способами, отличными от оценивания по типу А.

10. При оценивании неопределенности по типу А стандартная неопределенность рассчитывается как среднее квадратическое отклонение для среднего арифметического значения для ряда значений величины в данных измерениях.

Относительная стандартная неопределенность:

,

где: - значение в i-ом наблюдении (i = 1, 2...n),

- среднее арифметическое значение.

Для средства измерений, показания которого основываются на числе зарегистрированных отсчетов N (т.е. , где - коэффициент преобразования), в качестве относительного СКО может приниматься . Однако следует иметь в виду, что для получения надежного результата предпочтительно вместо выполнения одного наблюдения с большим N выполнять многократные наблюдения с меньшим N с последующей обработкой по вышеуказанному алгоритму.

11. При оценивании неопределенности по типу В используют оценки максимальных погрешностей или неопределенностей u составляющих величин (погрешности средств измерений, неопределенности поправочных коэффициентов, погрешность метода измерений и др.). Стандартная неопределенность для составляющих величин в этом случае оценивается как СКО в предположении равномерного распределения их погрешностей:

,

Составляющие неопределенности при радиационном контроле

12. При РК назначаются следующие составляющие неопределенности:

12.1. Инструментальная (приборная) неопределенность, обусловленная основной погрешностью средства измерений (оценивается по типу В);

12.2. Измерительная неопределенность, связанная с условиями измерений:

- статистическая составляющая неопределенности измерений (оценивается по типу А);

- обусловленные погрешностями (неопределенностями) поправочных коэффициентов , вводимых для учета дополнительных погрешностей средств измерений (оцениваются по типу В).

12.3. Интерпретационная составляющая неопределенности, обусловленная особенностями объекта РК и представительностью РК (оцениваются по типу А и В в зависимости от задачи РК).

13. Суммарная стандартная неопределенность измерений оценивается по соотношению:

где: - инструментальная неопределенность, обусловленная основной погрешностью средства измерений : ;

- статическая неопределенность измерений в соответствии с п. 10;

- неопределенность, обусловленная погрешностью поправочного коэффициента или j-ой дополнительной погрешностью средства измерения (если поправочный коэффициент не вводится, тогда ):

- неопределенность интерпретации результата измерения в контрольной точке объекта применительно к объекту в целом или к заданным условиям нормирования.

14. При оценке неопределенности измерений операционных величин не следует учитывать неопределенности принятых в их обоснование моделей и их параметров.

Использование результатов РК

15. Множество значений контролируемой величины, представляющее результат РК задается диапазоном:

,

Здесь: ; ,

где: D - измеренное значение; U - абсолютная (в единицах измеряемой величины) неопределенность; u - относительная неопределенность.

16. Радиационному контролю присущи существенные неопределенности. Критерии подтверждения соответствия результатов РК установленным требованиям должны назначаться с учетом неопределенностей измерений и риска от принятия недостоверного решения. Критерии устанавливаются применительно к конкретным измерительным задачам РК и формулируются в методиках радиационного контроля.

17. Следует различать задачи РК:

17.1. Достижение четко детерминируемых эффектов с жесткими точностными требованиями.

17.2. Подтверждение гарантированного непревышения (превышения) установленных нормативов (предельно допустимых уровней).

17.3. Регулирование радиационной безопасности (РБ) с регистрацией официальных результатов РК.

18. В случаях решения задач по п.п. 17.1 и 17.2 для принятия решения по результатам РК используется и . Например, или , где L - установленный норматив (контрольный уровень).

19. В случае решения задач по п. 17.3 регистрируются и используются в учетных документах измеренные значения D с отдельным указанием неопределенности U.

При оценке соблюдения принципа нормирования РБ следует руководствоваться максимальным значением с учетом неопределенности нормативов и риска принятия недостоверного решения.

20. Для обеспечения метрологической совместимости результатов измерений устанавливаемые критерии соответствия не должны нивелировать требования к точности измерений, а именно к измерительной составляющей неопределенности измерений.

Оценивание соответствия при многофакторном РК

21. Нормативы для контролируемых (операционных) величин устанавливаются исходя из монофакторного воздейcтвия. При наличии нескольких параметров для РК объекта для оценивания соответствия объекта нормативным требованиям используется параметр соответствия В и неопределенность его определения , рассчитываемые по совокупности результатов измерений всех нормируемых параметров:

,

,

где k - индекс для обозначения соответствующего параметра.