CC BY
96
применение стандартных образцов
УДК 006.9:53.089.68:528.088
оценивание стандартной неопределенности
аттестованного значения стандартных образцов вязкости и плотности с применением эталонов
Донбаева В.А.
Ведущий эксперт РГП «Казахстанский институт метрологии»
010000, Республика Казахстан г. Астана, р-н Есиль, ул. Орынбор, 11 Тел. +7 (7172) 79-32-91, факс +7 (7172) 79-32-99 E-mail: [email protected]
В статье представлена оценка стандартной неопределенности при аттестации стандартных образцов вязкости и плотности с применением эталонов.
Ключевые слова: стандартный образец, оценка неопределенности, аттестация, эталоны.
Одним из способов оценки аттестованного значения согласно [1] является оценка установления аттестованного значения стандартного образца в одной лаборатории. В соответствии с [2] можно выделить три способа установления аттестованного значения стандартных образцов (СО) в одной лаборатории по результатам измерений: - с использованием эталона;
- с использованием аттестованной методики выполнения измерений; - косвенных (по процедуре приготовления). Общие правила оценивания и выражения неопределенности измерения, изложенные в Руководстве по выражению неопределенности измерений (0иМ-98) [3] применимы и для оценки стандартной неопределенности аттестованного значения стандартных образцов.
При оценке стандартной неопределенности аттестованного значения стандартных образцов рассмат-
Михалченко В.Н.
Генеральный директор РГП «Казахстанский институт метрологии», канд. техн. наук 010000, Республика Казахстан, г. Астана, р-н Есиль, ул. Орынбор, 11 Тел.: +7 (7172) 24-09-15, факс: +7 (7172) 79-32-99 E-mail: [email protected]
Молдаганапов У.Е.
Ведущий эксперт РГП «Казахстанский институт метрологии»
010000, Республика Казахстан, г. Астана, р-н Есиль, ул. Орынбор, 11 Тел. +7 (7172) 79-32-62, факс +7 (7172) 79-32-99 E-mail: ulan [email protected]
риваются составляющие, зависящие от однородности материала СО, от изменения его состава или свойств с течением времени (стабильность) и возникающие при определении метрологических характеристик.
В [1] приведено выражение для суммарной стандартной неопределенности СО, предполагая независимость переменных:
ис(А) = &
char + ul +u2stab+u2sts ,
(1)
где иса - стандартная неопределенность, связанная с установлением аттестованного значения;
иь - стандартная неопределенность от неоднородности;
из1аЬ - стандартная неопределенность из-за долговременной нестабильности;
из1!1 - стандартная неопределенность из-за кратковременной нестабильности.
Стандартная неопределенность, зависящая от способа аттестации СО, в [1] называется стандартной неопределенностью от характеризации исЬаг.
Если вклад в стандартную неопределенность от неоднородности незначительный, или проводится поэкзем-плярная аттестация стандартных образцов, суммарная стандартная неопределенность от характеризации СО оценивается по формуле [2]:
uchar -
U2(0)
/7-1
(2)
Certified Reference Materials № 1, 2013
где в - стандартное отклонение результата измерений, п - число измерений;
У(0) - расширенная неопределенность эталона, к -принятый коэффициент охвата.
Величина этой оценки зависит от точности эталона и метода проведения измерений на нем.
Для аттестации СО кинематической вязкости жидкости использовался рабочий эталон единицы кинематической вязкости жидкости 1-го разряда, представляющий набор из 10 стеклянных капиллярных вискозиметров с подвешенным уровнем. За значение кинематической вязкости жидкости СО принимается среднее арифметическое значение результатов измерений 10 вискозиметров, входящих в эталон. Расчет неопределенности от характеризации произведен по формуле (2).
Аттестованные значения стандартных образцов и данные расчета стандартной неопределенности от характеризации ис1,аг для государственных стандартных образцов вязкости РЭВ-^ приведены в табл. 1.
При аттестации стандартных образцов жидкости РЭП-^ использовались эталонные меры плотности и весы аналитические ХР504 для гидростатического взвешивания.
Аттестованные значения стандартных образцов рассчитываются по результатам косвенных измерений
путем взвешивания эталонной меры плотности в аттестуемой жидкости:
Рсо = 1Г
(3)
где Дт - разница в весе эталонной меры плотности в воде и аттестуемой жидкости;
V - объем эталонной меры плотности.
Оценка стандартной неопределенности измерений при определении плотности вычисляется по формуле:
И(р со) = р
'и{Ат)л2
V Ат у
'и(АУ)^2 V
(4)
С учетом (4) формула (2) преобразуется в следующий вид:
ис)1аг:
П-1
+ « (Р
СО'
(5)
Аттестованные значения стандартных образцов и данные расчета стандартной неопределенности от характеризации исЬаг для государственных стандартных образцов плотности РЭП-^ приведены в табл. 2.
Таблица 1
Расчет стандартной неопределенности аттестованного значения от характеризации стандартных образцов вязкости РЭВ-Ю
Наименование СО Среднее значение вязкости, мм2/с Стандартное отклонение мм2/с Суммарная стандартная неопределенность эталона, и/к, мм2/с Стандартная неопределенность СО от характеризации исЬап мм2/с
РЭВ-Ю-2 1,39572 0,000275 0,00279 0,00279
РЭВ-Ю-5 4,81722 0,001909 0,00963 0,00965
РЭВ-Ю-10 10,02820 0,005351 0,02006 0,02013
РЭВ-Ю-20 18,85534 0,003658 0,03771 0,03773
РЭВ-^-30 29,63128 0,004230 0,05926 0,05928
РЭВ-^-60 62,37568 0,009054 0,12475 0,12478
РЭВ-^-100 103,07173 0,022982 0,20614 0,20627
РЭВ-^-1000 1202,90659 0,405134 2,40581 2,40922
Стандартные образцы № 1, 2013
Таблица 2
Расчет стандартной неопределенности аттестованного значения от характеризации государственных стандартных образцов плотности РЭП-KZ
Наименование СО Среднее значение плотности, кг/м3 Стандартное отклонение s, кг/м3 Суммарная стандартная неопределенность эталона ф0), кг/м3 Стандартная неопределенность СО от характеризации uchar, кг/м3
РЭП-Ю-680 682,800 0,1414 0,0011 0,0707
РЭП-1С-810 809,225 0,0500 0,0011 0,0250
РЭП-Ю-880 878,400 0,0500 0,0011 0,0250
РЭП-Ю-900 900,325 0,1258 0,0011 0,0630
РЭП-1С-Ш0 1326,425 0,0817 0,0011 0,0408
Таким образом, при оценке стандартной неопре- стандартная неопределенность применяемого эталона деленности аттестованного значения аттестации стан- и стандартное отклонение метода измерения. дартных образцов вязкости и плотности учитывается
ЛИТЕРАТУРА
1. ISO Guide 35:2006 Reference materials — General and statistical principles for certification.
2. РМГ 93-2009 ГСИ. Оценивание метрологических характеристик стандартных образцов.
3. Guide to Expression of Uncertainty in Measurement. ISO, Geneva, 1993.
uncertainty of reference material certified value with the use of measurement standards.
V.N. Mikhalchenko, V.A. Donbaeva, U. E.Moldaganapov
This article provides an uncertainty estimate in the assessment of certified reference materials of viscosity and density with the use. of measurement standards.
Key words: certified reference material, uncertainty estimation, certification, measurement standards.
