Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

16 страниц

Купить ГОСТ 34348-2017 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на вакуумметры и устанавливает общие правила оценивания и представления неопределенности измерений, которые следует соблюдать в процессе калибровки вакуумметров методом непосредственного сличения с эталоном в соответствии.

Настоящий стандарт описывает методы единообразного представления неопределенностей в сертификатах о калибровке вакуумметров. Неопределенность, представленная в соответствии с данными рекомендациями, является передаваемой в том смысле, что неопределенность, оцененная для конкретного результата, может быть использована как составляющая неопределенности другого измерения или калибровки, в которых использован первый результат.

Настоящий стандарт определяет две модели измерения, которых достаточно для охвата большинства практических случаев. Однако возможно, что представленные модели могут быть неприменимы к разрабатываемым вакуумметрам.

Неопределенность измерений, которая должна указываться в сертификате о калибровке, определяется из неопределенностей входных и влияющих величин. Основные величины, которые могут повлиять на результат калибровки, приведены в настоящем стандарте, но полный перечень возможных величин, которые могут оказывать влияние на конечный результат, выходит за рамки настоящего стандарта

  Скачать PDF

Показать даты введения Admin

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

ГОСТ

34348—

2017

(ISO 27893:2011)

Вакуумная техника ВАКУУММЕТРЫ

Оценивание неопределенностей результатов калибровки при непосредственном сличении

с эталоном

(ISO 27893:2011, MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2018


Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия. обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом «Вакууммаш» (АО «Вакууммаш») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 249 «Вакуумная техника»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 ноября 2017 г. No 52)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по МК |ИСО 3166)004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Россия

RU

Росстандарт

Таджикистан

TJ

Таджикстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 октября 2018 г. No 790-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34348-2017 (ISO 27893:2011) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2019 г.

5 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ISO 27893:2011 «Вакуумная техника. Вакуумметры. Оценивание неопределенностей результатов калибровки при непосредственном сличении с эталоном» («Vacuum technology — Vacuum gauges — Evaluation of the uncertainties of results of calibrations by direct comparison with a reference gauge». MOD). При этом потребности национальных экономик стран, указанных выше, и/или особенности межгосударственной стандартизации учтены в дополнительных терминологических статьях, которые выделены путем заключения в рамки из тонких линий, а информация с объяснением причин включения этих положений приведена в указанном пункте в виде примечания

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

II

ГОСТ 34348-2017

6 Расчет неопределенности при мультипликативной модели

6.1 Суммарная неопределенность — Мультипликативная модель

Суммарную неопределенность в мультипликативной модели лучше всего выражать как относи-

Ц'иис)

тельную неопределенность-.    и    ее    вычисляют по формуле

гиис

где хиис — показание калибруемого вакуумметра; psld — значение давления исходного эталона;

X, — значения поправок в зависимости от метода и условий калибровки.

6.2 Составляющие неопределенности, обусловленные эталоном

Измерение давления исходным эталоном p5)d при аддитивной модели и соответствующей суммарной неопределенности приводится в разделе 5.2.

Применяя формулу (3)

где xsld — скорректированные показания исходного эталона (давление, напряжение, сила тока и т. д.); rsld — калибровочный коэффициент исходного эталона.

Скорректированные показания исходного эталона xst0 вычисляют по формуле

X8Jd = xind.std “ xoHs.sld + ^xdrfl.sld + 5xT.sld * &xc!s sld-    О7)

где X|nd 5td — показания исходного эталона (давление, напряжение, сила тока и т. д.); xoffs.std сдвиг нуля исходного эталона:

5xdHt std Д^иф показаний исходного эталона (в большинстве случаев 6xdrft 5td = 0),

5xr 5ld — отклонение, обусловленное температурой в калибровочной лаборатории;

5xels std — отклонение, обусловленное другими воздействиями, например наклоном калибруемого вакуумметра (в большинстве случаев 5xels sld ^ 0).

Все величины в формулах (16) и (17) относятся к исходному эталону.

Стандартную неопределенность измерения показаний исходного эталона o(xsld) вычисляют по формуле

| 2 2 2 2 2 “(Xstd)‘Vt/(*"d e»‘l) fU(X5.std) “'(^Wstd) * ^(5xr.,td) ♦ "(&Xel.,s.d) .    (18)

где u(xjnd s)d) — неопределенность, возникающая в результате разброса измеренных значений, в том числе обусловленная преобразованием в цифровую форму, дисперсией разрешения и т. д.. u(xoffs,sid) — неопределенность, обусловленная сдвигом нуля исходного эталона; u(5xdrft sld) — неопределенность, обусловленная дрейфом показаний исходного эталона или других систематических зависимостей; u(5xTs,d) — составляющая неопределенности, возникающая в результате воздействия температуры в условиях калибровочной лаборатории: iv(5xe|S sld) — другие составляющие неопределенности, которые так же связаны с элементом калибровки, например влияние температуры.

Калибровочный коэффициент исходного эталона rsld определяют из значения м, указанного в сертификате о калибровке и дополнительного допуска на долговременный дрейф 6r, 5td rCBflsW.

fsld л 'cert.std * ^f.sld)'

Обычно от, sSd * 0. но u(5r, std) * 0.

7

ГОСТ 34348-2017

Неопределенность —-— вычисляют по формуле

retd

6.3    Составляющие неопределенности, обусловленные калибруемым вакуумметром

Показания калибруемого вакуумметра хиис в единицах давления вычисляют по формуле

XUUC “ Xind,UUC " Xo«s.UUC 4 ^Xdrft.UUC * ^els.UUC'    (21)

где Xind uuc — показания калибруемого вакуумметра (давление, напряжение, сила тока и т. д.); xo«s иис — СД0ИГ НУЛЯ калибруемого вакуумметра;

5xorfJ иис — дрейф показаний калибруемого вакуумметра (в большинстве случаев 5хагиис = 0), 5xelJ иис— отклонение, обусловленное другими воздействиями, например наклоном калибруемого вакуумметра (в большинстве случаев 8хв1вЛШС = 0).

Все величины формулы (21) относятся к калибруемому вакуумметру.

Стандартную неопределенность измерения давления с помощью калибруемого вакуумметра </(хиис) вычисляют по формуле

u(xUUc) “^w(xind UUc) *°(xoffs.UUc) f u(5xdrft.UUC ) ♦ a(5xeW.UUC) .    (22)

где o(xind uuc) — неопределенность, возникающая в результате разброса измеренных значений калибруемого вакуумметра, в том числе вследствие преобразования в цифровую форму, дисперсии разрешения и т. д.; е(хоЯ5 иис) — неопределенность, обусловленная сдвигом нуля калибруемого вакуумметра; a(SxdfttUUC) — неопределенность, обусловленная дрейфом показаний или других систематических зависимостей, например вследствие частой зависимости вязкостного вакуумметра с вращающимся шариком:

a(5xels иис) — другие составляющие неопределенности, которые также связаны с элементом калибровки. например влияние температуры.

Если при измерении не выполняют повторные наблюдения, то оценку соответствующей неопределенности выполняют на основе всей доступной информации о возможной вариативности (с учетом неопределенности, связанной с преобразованием в цифровую форму, воспроизводимостью и т. д.). Если вышеуказанные зависимости или значения неизвестны или их невозможно рассчитать в калибровочной лаборатории, или отсутствуют спецификации изготовителя, то необходимо провести не менее двух повторных измерений в разные дни. Составляющую неопределенности значений калибруемого вакуумметра u(xind uuc) вычисляют по формуле

u(xino.uuc) = °^хгвР,иис)*    (2^)

где ir(xrep иис) — воспроизводимость (стандартное отклонение) значений измерения для одной точки давления.

6.4    Составляющие неопределенности, обусловленные методами и условиями калибровки

6.4.1    Поправочные коэффициенты X. определяют в зависимости от метода калибровки (например. соотношение давлений между фланцами) или условий калибровки (например, тока эмиссии ионизационного вакуумметра). Последние значения может указывать изготовитель (часто номинальные значения) или X, измеряют во время калибровки.

Целесообразно различать неопределенности X, для различных случаев.

6.4.2    Поправочные коэффициенты X. для г. обусловленные методом калибровки, могут быть результатом таких факторов, как:

a)    разные температуры на соединительных фланцах;

b)    разное давление на соединительных фланцах вследствие перепадов высот, десорбции, не-гермотичности, режима течения газа, быстроты откачки, например в случае магниторазрядных вакуумметров с холодным катодом;

8

ГОСТ 34348-2017

с) изменение давления, связанное со временем, когда показания эталона и объекта калибровки считываются не одновременно.

6.4.3 Если значения X для условий измерения указывает изготовитель (например, номинальное значение тока эмиссии), то неопределенность и(Х) тоже следует указывать, но если такой информации нет. то ее расчет проводят на основе всей доступной информации о возможной вариабельности.

В зависимости от условий калибровки неопределенность и(Х) во время измерения обычно вычисляют по формуле

MXj^ufX^df fw(X,.cal)2 + u(Xlofhf ч u(X,arnf *и(Х,лШ)2 .    (24)

где o(X.ind) — неопределенность, возникающая в результате разброса измеренных значений Х-, в том числе вследствие преобразования в цифровую форму, дисперсии разрешения и т. д.. например в случае эмиссии тока — стандартное отклонение тока: и(Х1Са1) — неопределенность Х-. в соответствии с сертификатом о калибровке и другими факторами. такими как долговременная нестабильность средства измерения Х;. например в случае эмиссии тока — неопределенность амперметра: u(XioKt) — неопределенность, обусловленная сдвигом нуля средства измерения X., например неопределенность амперметра при измерении тока эмиссии; и(Х, dfft) — неопределенность, обусловленная дрейфом показаний средства измерения Х-. или других систематических зависимостей, например контроля отклонения тока эмиссии; u(X, ets) — Другие составляющие неопределенности, которые также связаны с элементом калибровки. например влияние температуры.

Примечание — Если X, = О"1 (например. О = /в. ток эмиссии ионизационных вахуумметров), относительную неопределенность вычисляют по формуле

Ц(Х,) «(Q1) «1(0)

X, " Q 1 " О *

Последнее соотношение легче рассчитать.

6.5 Коэффициент охвата

Расширенную неопределенность 1/(др) вычисляют по формуле

и (Др) * к ШЛ О).    (25)

где к — коэффициент охвата;

и(Ар) — стандартная неопределенность.

Коэффициент охвата выбирают на основании степени доверия (уровня доверия), необходимой для применения, к выбирают в диапазоне от 2 (уровень доверия приблизительно 95 %) до 3 (уровень доверия приблизительно 99 %).

Если между заказчиком и калибровочной лабораторией не согласовано иное, то к = 2.

7 Комбинирование аддитивной и мультипликативной модели для погрешности показаний

Относительную погрешность показаний о вычисляют по формуле (4), по которой можно вычислить неопределенность и(е) [2]

^ Ajuc (йЛй£)]*.[ “М |г J "(<Я.) f Рмd * «ftp \\ Puuc ) \ Р*« *5рт ) (p5ld ♦ орт ) u(psld), u(Puuc) и ^5Рт) вычисляют в соответствии с разделами 5.2. 5.3. 5.4 соответственно.

Если p5l{J необходимо вычислить по формуле (3). то u(psld) вычисляют по формуле (16).

Если 6рт = 0 (формула (5)]. то u(6pm) * 0.

9

Если 6pm = 0 [формула (5)]. то u(5pm) - 0.

Если 0,95 < Puuc/pstd < 1,05, то рекомендуется округлить Pjn(/Psld *» 1. поскольку значения неопределенности приводят только в виде двух цифр.

Примечание — Неопределенность и(е). как и сама е. являются относительными величинами, для кото-рых ps(d (а не P^q) выступает в качестве опорного значения.

8 Представление неопределенностей

8.1 Бюджет неопределенности

В документах по обеспечению качества результатов измерения рекомендуется использовать сводную таблицу, являющуюся бюджетом неопределенности, для четкого представления заинтересованного пользователя.

Бюджет для аддитивной модели должен содержать строки и столбцы в соответствии с таблицей 1. Таблица 1 — Сводная таблица для аддитивной модели

Пара

метр

Зиа

чеиие

параме

тра

Стандартная неопределенность

Распре

деление

вероятно

стей

Коэф

фициент

влияния

вклады в суммар мую неопределенность

Относительный индекс, %

PUUC

Величина

4Риис>

1

и(Рцус)

[ц(риис)МДр)]2 х ЮО

Pstd

Величина

ld>

-а

1

4PS|d)

1Шрмм*Р)]2 х 100

SPm

Величина

1

°(8Pm>

МЧрьМЛрИ2 * юо

Лр

Величина

ц(Др)

100%

Примечание — См. формулу (6).

а Распределение вероятностей (нормальное, прямоугольное, треугольное и т. п.) зависит от частного случая и определено в [2].

Для отдельных членов в формулах (7). (9), (12) рекомендуется ввести дополнительные строки. Бюджет для мультипликативной модели должен содержать строки и столбцы в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2 — Сводная таблица для мультипликативной модели

Пара

метр

Значение

параметра

Стан

дартная

иеопреде-

леиность

Распре

деление

вероятно

стей

Относительная

стандартная

неопределен

ность

Относительный индекс. %

*иис

Величина

4*иис)

а

^иисУ^иис

{1^(^иисVxuuc )1/WruucVruucl)J x Ю0

Psld

Величина

-а

вФшУ/^МгиисУЛм^ x 100

*1

Величина

их,)

а

«(^УХ,

a^yX^^WruucB* X 100

х2

Величина

ЩХ2)

ц(Х2УХ2

тх2ух2тгиосУгшсЪ2 x юо

Величина

...

...

Окончание таблицы 2

Пара

метр

Значение

параметра

Стан

дартная

неопреде

ленность

Распре

деление

оероятно-

стей

Относительная

стандартная

неопределен

ность

Относительный индекс. %

Величина

ад

щх2ух2

{MX2yX2)/MrlAJC)/ruuc)}2 х 100

гиис

Величина

и(гиис)

иисУгиис

100%

Примечание — См. формулу (15).

а Распределение вероятностей (нормальное, прямоугольное, треугольное и т. п.) зависит от частного случая и определено в [2].

Для отдельных членов в формулах (16), (17), (21) рекомендуется ввести дополнительные строки.

Документация по качеству должна содержать несколько таблиц для ряда значений, охватывающих весь диапазон давлений и вакуумметров, измеряемых в калибровочной лаборатории.

8.2 Сертификат о калибровке

В сертификате о калибровке необходимо указывать модель измеряемой величины или предоставлять разъяснение относительно измеряемой величины. Причина в том. что поправка и коэффициенты чувствительности можно легко спутать с их противоположностями, а погрешности показаний с их обратными величинами.

Для каждого установленного при калибровке значения Ар, г или е необходимо указывать соответствующую расширенную неопределенность U в соответствии с (1]. В тех случаях, когда измеряемая величина у(Др, гили е) и ее неопределенность не зависят существенно от величины давления, необходимо указывать их средние значения для более широкого диапазона давлений.

Достаточно одного значения неопределенности этой величины, например (у ± U(y)].

Необходимо убедиться в том. что это единственное значение 1/(у) учитывает разброс результатов у( в рассматриваемом диапазоне. Это значит, что 95 % измеренных значений у. при к -2 должны находиться в пределах U.

Если заказчик и калибровочная лаборатория согласовали, что в перечне калибруемых точек всего диапазона для простоты необходимо указывать только одно значение неопределенности, то это значение должно представлять собой наибольшее возможное значение неопределенности в этом диапазоне.

Пользователю рекомендуется предоставлять сертификат о калибровке с формулой, с помощью которой он сможет вычислить давление на основании данных вакуумметра и данных, приведенных в сертификате о калибровке.

Числовое значение неопределенности измерений необходимо округлять до двух значащих цифр (не более). Числовое значение результата итогового измерения необходимо округлять до наименьшей значащей цифры в значении расширенной неопределенности, в которой выражается результат измерения.

11

Библиография

[1] ISO 3567:2011    Вакуумметры.    Калибровка прямым сравнением с эталонным вакуумметром

[21 IБОЛЕС Guide 98-3 Неопределенность измерения. Часть 3: Руководство по выражению неопределенности в измерении (GUM:1995 Государственная система обеспечения единства измерений)

[3]    ISO/1EC Guide 99-2007 Международный словарь по метрологии. Основные и общие понятия и соответству

ющие термины (VIM)

[4]    РМГ 29-2013    Метрология.    Основные термины и определения

УДК 621:006:524    МКС 23.160    ОКП    36    4800    MOD

Ключевые слова: вакуумметр; неопределенность; поверка; модель; исходный эталон; погрешность, давление; сертификат

БЗ 11—2017/249

Редактор Р.Г. Гзвврдовская Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор М.В. Бучная Компьютерная верстка Е.О. Асташина

Сдано в набор 17.10.2016. Подписано в печать 25.10.2018. Формат 60*64'/8. Гарнитура Ариал.

Уел. веч. л. 1.86. Уч.-изд. п. 1.68 Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано в единичном исполнении ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМк для комплектования Федеральною информационною фонда стандартов. 117418 Москва. Нахимовский лр-т. д. 31. к. 2. www.gos1info.ru info@gostinfo.iu

ГОСТ 34348-2017

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе кНациональные стандарты». а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по люхничоскому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© ISO. 2011 — Все права сохраняются ©Стандартинформ, оформление. 2018

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

1    Область применения............................................................................................. 1

2    Термины и определения...............................................................................................................................1

3    Условные обозначения.................................................................................................................................2

4    Базовая концепция и модель.......................................................................................................................3

5    Расчет неопределенности при аддитивной модели..................................................................................4

6    Расчет неопределенности при мультипликативной модели.....................................................................7

7    Комбинирование аддитивной и мультипликативной модели для погрешности показаний....................9

8    Представление неопределенностей.........................................................................................................10

Библиография...............................................................................................................................................12

IV

ГОСТ 34348-2017 (ISO 27893:2011)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

Вакуумная техника ВАКУУММЕТРЫ

Оценивание неопределенностей результатов калибровки при непосредственном сличении

с эталоном

Vacuum technology. Vacuum gauges. Evaluation of the uncertainties of results of calibrations by direct comparison

with a reference gauge

Дата введения — 2019—03—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на вакуумметры и устанавливает общие правила оценивания и представления неопределенности измерений, которые следует соблюдать в процессе калибровки вакуумметров методом непосредственного сличения с эталоном в соответствии с (1].

Настоящий стандарт описывает методы единообразного представления неопределенностей в сертификатах о калибровке вакуумметров. Неопределенность, представленная в соответствии с данными рекомендациями, является передаваемой в том смысле, что неопределенность, оцененная для конкретного результата, может быть использована как составляющая неопределенности другого измерения или калибровки, в которых использован первый результат.

Настоящий стандарт определяет две модели измерения, которых достаточно для охвата большинства практических случаев. Однако возможно, что представленные модели могут быть неприменимы к разрабатываемым вакуумметрам.

Неопределенность измерений, которая должна указываться в сертификате о калибровке, определяется из неопределенностей входных и влияющих величин. Основные величины, которые могут повлиять на результат калибровки, приведены в настоящем стандарте, но полный перечень возможных величин, которые могут оказывать влияние на конечный результат, выходит за рамки настоящего стандарта.

Примечание — Предполагается, что в дальнейшем технические спецификации будут касаться калибровки конкретных типов вакуумметров.

2 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по [1]. [2]', [3]. (4], а также следующие термины с соответствующими определениями:

2.1    скорректированное показание (corrected reading): Значение показания после введения поправки на систематическую погрешность.

Примечание — Для значений, приведенных в сертификате о калибровке эталона.

2.2    долговременная нестабильность (long-term instability): Возможное изменение значения, установленного при калибровке, в течение длительного периода времени (например, изменение в результате транспортировки устройства).

Примечание — Долговременная нестабильность отличается от воспроизводимости [3].

* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 54500.3-2011/Руководство ИСО.'МЭК 98-3:2008.

Издание официальное

2.3    модель (model): Математическая модель, установленная в соответствии с [2].

2.4    сдвиг нуля (offset): Погрешность вакуумметра в контрольной точке, когда установленное значение измеряемой величины равно нулю (3).

Примечание — Показание, когда значение давления (абсолютного или дифференциального) равно нулю или давление значительно ниже нижнего предела измерения вакуумметра.

2.5    изморение сдвига нуля (deviation of offset): Возможная разница между сдвигом нуля при его определении и выполнении измерений давления.

2.6    исходный эталон (reference gauge): Эталон, обладающий наивысшими метрологическими свойствами (имеющийся в распоряжении в данном место или организации), передающий единицу величины или шкалу измерений подчиненным эталонам и имеющимся средствам измерений.

Примечание — Эталоны, стоящие в калибровочной иерархии ниже исходного эталона, обычно называют подчиненными эталонами.

2.7    давление при калибровке (calibration pressure): Давление, определяемое вакуумметром, по скорректированным показаниям эталона с учетом всех поправок.

Примечание — Если известны скорректированные показания к калибруемому вакуумметру, то требуется провести необходимые корректировки.

2.8

3 Условные обозначения

UUC — калибруемый вакуумметр; о — относительная погрешность:

риис — показание давления калибруемого вакуумметра с поправкой на известное отклонение. Па; And.uuc — показание давления калибруемого устройства без поправки на известное отклонение. Па; psld — показание эталона с поправкой на известное отклонение. Па;

Pnd.std показание давления исходного эталона без поправки на известное отклонение. Па; гиис — величина (калибровочный коэффициент), определяемая при калибровке в условиях мультипликативной модели:

гм — величина (калибровочный коэффициент), определяемая при калибровке эталона; и — стандартная неопределенность;

U — расширенная неопределенность;

хиис — показания калибруемого вакуумметра;

xstd — скорректированное показание исходного эталона;

х- — оценка входных величин и поправок.

X, — входные величины и поправки метода калибровки или условий измерения;

Ар — абсолютная погрешность, Па:

2

ГОСТ 34348-2017

бр, — отклонение давления. Па;

бх. — отклонение в х;

брт— поправочный коэффициент;

oef4— эффективный коэффициент согласования вращающегося шарика вязкостного вакуумметра.

4 Базовая концепция и модель

4.1    Общие требования

При калибровке вакуумметра скорректированное показание исходного эталона выражается в соответствии с международной системой единиц физических величин. Все вакуумметры должны быть откалиброваны в соответствии с [1] и настоящим стандартом. Пользователь откалиброванного вакуумметра получает значение измеряемой величины непосредственно в единицах давления.

Значение давления, получаемое из скорректированного показания выходного сигнала исходного эталона, может использоваться для определения давления на входе калибруемого вакуумметра (UUC). Это сокращенно называют значением давления калибровки. Часто скорректированное показание исходного эталона идентично точному измерению давления и применимо ко всем каналам калибруемого вакуумметра.

Значение давления калибровки может использоваться для определения абсолютной погрешности Ар калибруемого вакуумметра. В этом случае аддитивная модель дает адекватное описание измерения.

Значение давления калибровки может также использоваться для определения калибровочного коэффициента, коэффициента чувствительности, эффективного коэффициента согласования или постоянной вакуумметра, в этом случае мультипликативная модель дает адекватное описание измерения.

Предположительно в обеих моделях все входные величины некоррелированные.

4.2    Аддитивная модель измерения

В аддитивной модели разность между показанием калибруемого вакуумметра pind и истинным значением давления калибровки, выраженным в соответствии с международной системой единиц физических величин, принимается в качество измеряемой величины др. Давление калибровки устанавливается значением давления исходного эталона pstd и поправочным коэффициентом брт, в зависимости от метода калибровки, с учетом таких факторов, как коррекция высоты, тепловая транспирация и неравномерность распределения давления. Таким образом, общую аддитивную модель вычисляют по формуле

AP = Puuc“^s«d + 5Pm)-    0)

Первый член относится к калибруемому вакуумметру, второй — к исходному эталону, а третий — к методу калибровки. Сумма последних двух слагаемых дает действительное значение давления калибровки. Все величины должны выражаться в единицах давления. Па.

Далее каждый из этих членов выражается через другую модель, которая учитывает поправки, обусловленные сдвигом нуля, температурными поправками, отклонением показаний от значения в соответствии с сертификатом о калибровке и т. д.

4.3    Мультипликативная модель измерения

В мультипликативной модели измерения отношение показания калибруемого вакуумметра хиис и значения давления исходного эталона p5ld принимаются в качестве измеряемой величины гииС. Общую мультипликативную модель вычисляют по формуле

гиис в:—^ис П*.-    (2)

Psld f

В числителе — показание калибруемого вакуумметра, в знаменателе — показание давления исходного эталона, а произведение — входные величины, которые зависят от метода и условий калибровки.

Последний член можно определить с помощью рассматриваемых нами вакуумметров, например ток эмиссии в ионизационном датчике с горячим катодом. хиис может быть выражен любой приемлемой

3

единицей измерения, например единицей измерения давления, напряжения или силы тока. Х; может быть выражено любой значимой физической единицей измерения или же без указания размерности.

Каждый из этих членов выражается через другие модели, в результате чего возникает необходимость внесения поправок из-за сдвига нуля, температурных поправок, отклонений показаний в соответствии с сертификатом о калибровке и т. д.

Примером гиис являются:

a)    f*1 — величина, обратная поправочному коэффициенту без указания размерности, где

*иис = Риис иХ,*1;

b)    S — чувствительность по аналоговому выходу сигнала Уоис мембранно-емкостного датчика. где *иис = 4juc:

c)    S — чувствительность по аналоговому выходу сигнала Уиис теплового датчика, где хиис = Vuoc;

d)    oejf — эффективный коэффициент согласования вращающегося шарика вязкостного вакуумметра. где хиис = риис. при введении oeff = 1 в контроллер:

e)    S — чувствительность ионизационного вакуумметра Байярда-Альперта с горячим катодом, где хиис = ^иис — положительный ионный ток коллектора, а X, = 1//е (/в — ток эмиссии).

4.4 Сочетание двух моделей

Некоторые входные величины в каждой модели можно вычислить с помощью любой из двух моделей. Например. pstd и соответствующую неопределенность можно вычислить, используя мультипликативную модель.

Psld--— -    (3)

'std

Результат может использоваться в формуле (1), если rsld указан в сертификате о калибровке, или применить формулу (2) (например, чувствительность выходного сигнала), где гиис заменен на rsW.

Не рекомендуется сочетать аддитивную и мультипликативную модели в одной формуле. Расчеты сложных коэффициентов влияния не рассматриваются в настоящем стандарте, эту задачу следует оставить на усмотрение специалистов. Однако распространенным случаем комбинирования этих двух моделей является относительная погрешность в. Относительная погрешность е представлена как

или, если 5p„ = 0.


л AjUC “ Pstd AjUC Л

—^    ^7


(5)


0 AjUC ~(Pstd f 5Pm ) AjUC 1 (Psld*5Pm) (Pstd*6Pm)

Обозначения p^uc, р„,0 и 6pm представлены в разделе 3, а вычисление относительной погрешности е в разделе 7.

5 Расчет неопределенности при аддитивной модели

5.1    Суммарная неопределенность — Аддитивная модель

Суммарную стандартную неопределенность и(Ар) для аддитивной модели вычисляют по формуле

ty(Ap)J.^u(pbuc)2+w(psld)2+o(6pm)2 ,    (6)

где и(риис) — стандартная неопределенность скорректированного показания калибруемого вакуумметра UUC;

и{рм) — стандартная неопределенность показания исходного эталона:

u(6pm) — стандартная неопределенность отклонений эталона, обусловленная методом калибровки.

5.2    Составляющие неопределенности, обусловленные эталоном

(7)

Давление, измеряемое эталоном p5ld, вычисляют по формуле

P*ld = Pind.sld " PoHs.sid + ^dfft.std + ^cal.sld + ®Pf std + ^T.std + ^els.std’

4

ГОСТ 34348-2017

где Pind sid “ показание исходного эталона;

Pods sid — сдвиг нуля исходного эталона (без учета дрейфа показаний);

5Pdrft,std Дрейф показаний исходного эталона (в большинстве случаев. 6pdrfl SJd = 0);

SPcai.sm — поправка в соответствии с сертификатом о калибровке исходного эталона;

6р, 5!d — отклонение, обусловленное долговременной нестабильностью (в большинстве случаев.

Sp,s,d =    0),

oprstd — отклонение, обусловленное температурой в калибровочной лаборатории;

5peis SJd — отклонение, обусловленное другими воздействиями, например, наклоном калибруемого вакуумметра (в большинстве случаев. 5pels std = 0).

Все величины формулы (7) относятся к исходному эталону.

Примечание — Если сдвиг нуля компенсируется в самом исходном эталоне, то pofJs std = 0.

Стандартную неопределенность измерения давления калибровки исходного эталона u(psld) вычисляют по формуле

(Ю)

ГОСТ 34348-2017

где и{Р1пвиис)~ неопределенность, возникающая в результате разброса измеренных значений калибруемого вакуумметра, в том числе вследствие преобразования в цифровую форму, дисперсии разрешения и т. д.; фоПв иис) — неопределенность, обусловленная сдвигом нуля калибруемого вакуумметра (без учета дрейфа показаний);

t/(6pdrftuuc) — неопределенность, обусловленная дрейфом показаний калибруемого вакуумметра или других систематических зависимостей; а(бре!5 иьс) — другие составляющие неопределенности, которые также связаны с элементом калибровки. например влияние температуры.

Для рм иос калибруемого вакуумметра, которое не было получено в результате повторных наблюдений. расчет u(pin0 иис) проводят, используя всю доступную информацию о возможной вариативности (включая составляющую неопределенности, возникающую вследствие преобразования в цифровую форму, воспроизводимости и т. д.)

Если вышеуказанные зависимости или значения неизвестны или их невозможно рассчитать в калибровочной лаборатории, или отсутствуют спецификации изготовителя, то необходимо провести не менее двух повторных измерений в разные дни. Составляющую неопределенности значений объекта калибровки ufPijyd.uuc) вычисляют по формуле

u(pnd.uuc) = ^(Ргер.иис) *    О1)

где ц(р[ер иис) — воспроизводимость (стандартное отклонение) не менее чем из трех значений измерений. определенных для одной точки давления, или в более широком диапазоне.

5.4    Составляющие неопределенности, обусловленные методами и условиями калибровки

Сумму отклонений давлений, обусловленную методом калибровки брт. вычисляют по формуле

5Pm=5Pr.m‘5Pcf.m+5P/.m-    <12>

где йрг m — отклонение давления, вызванное разными температурами на соединительных фланцах; 5pcf m — отклонение давления на соединительных фланцах вследствие перепадов высот, десорбции. негерметичности. режима течения газа, быстроты откачки, например в случае магниторазрядных вакуумметров с холодным катодом;

5Р,т — отклонения, обусловленные методом измерения, например изменения давления, связанные со временем, когда показания исходного эталона и объекта калибровки считываются не одновременно.

Стандартную неопределенность метода калибровки и(6рт) вычисляют по формуле

w(5pm)-^u(5pr m)2 Mv(5pcf m)2 n/(5p,m)2 .    (13)

где u(5pr m) — составляющая неопределенности отклонений давлений на соединительных фланцах вследствие разницы температур; и{йрс[ т) — составляющая неопределенности отклонений давлений на соединительных фланцах вследствие десорбции, негерметичности. режима течения газа, быстроты откачки; и(ар) — составляющая неопределенности, обусловленная методом измерения.

5.5    Коэффициент охвата

Расширенную неопределенность U(Ap) вычисляют по формуле

U (Ар) -* к ц(Др).    (14)

где к — коэффициент охвата;

щАр) — стандартная неопределенность.

Коэффициент охвата выбирают на основании степени доверия, необходимой для применения, к выбирают в диапазоне от 2 (уровень доверия приблизительно 95 %) до 3 (уровень доверия приблизительно 99 %).

Если между заказчиком и калибровочной лабораторией не указано иное, то к = 2.