ГОСТ Р ИСО 11222-2006

Группа Т58

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Качество воздуха

ОЦЕНКА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ХАРАКТЕРИСТИК КАЧЕСТВА ВОЗДУХА,
 ПОЛУЧЕННЫХ УСРЕДНЕНИЕМ ПО ВРЕМЕНИ

Air quality. Determination of the uncertainty of the time average
of air quality measurements

ОКС 13.040

Дата введения 2006-08-01

     

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (ОАО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 457 "Качество воздуха"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 апреля 2006 г. N 70-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 11222:2002 "Качество воздуха. Оценка неопределенности измерений характеристик качества воздуха, полученных усреднением по времени" (ISO 11222:2002 "Air quality - Determination of the uncertainty of the time average of air quality measurements").

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении В

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Измеряемые при контроле качества воздуха величины могут значительно изменяться со временем. Для оценивания неопределенности измерений средних по времени данных контроля качества воздуха требуются специальные методы. Метод, изложенный в [1], предусматривающий деление стандартного отклонения результатов измерений на квадратный корень из числа измерений, применим только к величинам, неизменным во времени, и к измерительным системам, для которых не выявлены систематические неопределенности.

Статистическая обработка случайных и систематических отклонений результатов измерений, приведенная в соответствие с концепцией неопределенности измерения, представленной в "Руководстве по выражению неопределенности измерения", основана на общепринятом правиле распространения неопределенности. И хотя в явном виде это не отмечено в "Руководстве по выражению неопределенности измерения", указанная концепция может быть также применима к величинам с явно выраженной временной структурой.

Стандартная неопределенность может быть необходима как показатель качества данных при представлении средних по времени значений по данным мониторинга качества воздуха. Если их можно выделить, то задачи оценивания качества данных могут быть определены отдельно для:

a) неопределенности среднего по времени значения, обусловленной измерительной системой;

b) неопределенности среднего по времени значения, обусловленной неполным охватом временного интервала данными контроля;

c) неопределенности среднего по времени значения, обусловленной ограниченным охватом пространства данными контроля.

Эти неопределенности являются независимыми составляющими средней квадратической неопределенности среднего по времени значения. Согласно настоящему стандарту среднее по времени значение для набора данных по качеству воздуха применимо для оценки качества воздуха в определенном месте, например в пределах трубы, в заданный период времени.

Стандарт не рассматривает неопределенность среднего по времени значения, обусловленную ограниченным охватом пространства данными контроля.

    1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод количественной оценки неопределенности среднего по времени значения для набора данных по качеству воздуха, полученных в назначенном месте, за определенный период времени усреднения. Метод применим к данным по качеству воздуха, полученным при непрерывном или периодическом наблюдении с помощью конкретной измерительной системы. Неопределенность среднего по времени значения зависит как от неопределенности результатов измерений, так и от неопределенности вследствие неполного охвата набором данных контролируемого временного интервала.

Настоящий стандарт применяют, если:

a) набор данных по качеству воздуха, используемый для расчета среднего по времени значения, является представительным по отношению к временной структуре измеряемой величины для определенного периода времени;

b) имеется информация, относящаяся к неопределенности результатов измерений;

c) все результаты измерений получены в одном месте.

Настоящий стандарт реализует положения "Руководства по выражению неопределенности измерения" (GUM).

    2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующий нормативный документ:

GUM:1995 Руководство по выражению неопределенности измерения

    3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 среднее арифметическое; среднее (arithmetic mean/average): Сумма значений, деленная на их число.

[ИСО 3534-1:1993, 2.26]

3.2 суммарная стандартная неопределенность (combined standard uncertainty): Стандартная неопределенность результата измерений, полученного на основе значений других величин, равная положительному квадратному корню из суммы членов, которыми могут быть дисперсии или ковариации этих других величин, взятые с весами, характеризующими изменение результата измерений под воздействием изменений этих величин.

[GUM:1995, 2.3.4]

Примечание - (Суммарная) стандартная неопределенность результата измерения является положительным квадратным корнем квадрата его суммарной стандартной неопределенности.

3.3 ковариация (covariance): Мера статистической зависимости двух наблюдаемых величин, которые могут быть рассмотрены как случайные переменные.

Примечание - Две наблюдаемые величины имеют отличную от нуля ковариацию, если они коррелированы, т.е. изменение одной величины приводит к изменению другой.

3.4 коэффициент охвата (coverage factor): Числовой коэффициент, используемый как множитель суммарной стандартной неопределенности для получения расширенной неопределенности.

[GUM:1995, 2.3.6]

3.5 расширенная неопределенность (expanded uncertainty): Величина, характеризующая интервал вокруг результата измерения, в котором, можно ожидать, находится большая часть значений распределения, которые с достаточным основанием могут быть приписаны измеряемой величине.

[GUM:1995, 2.3.5]

Примечание - Если расширенная неопределенность результата измерения с доверительной вероятностью задана как , можно ожидать, что неизвестное истинное значение с вероятностью лежит в интервале

.

3.6 влияющая величина (influence quantity): Величина, не являющаяся объектом измерения, но влияющая на результат измерения.

[GUM:1995, В.2.10]

3.7 средняя квадратическая неопределенность (результата измерения) (mean square uncertainty <of a result of measurement>): Квадрат суммарной стандартной неопределенности результата измерения.

Примечание - Средняя квадратическая неопределенность результата измерения может также быть оценена с помощью среднего квадратического отклонения результата измерения на основе материальных мер "истинного" значения.

3.8 измеряемая величина (measurand): Конкретная величина, являющаяся объектом измерения.

[VIM: 1993, 2.6]

Примечание - В области мониторинга качества воздуха измеряемая величина может значительно зависеть от времени.

3.9 измерительная система (measuring system): Совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов и других технических средств с рабочими процедурами, предназначенных для проведения измерений в области качества воздуха.

Примечание - Рабочая процедура включает в себя инструкцию или содержит ссылку на нее по проведению обычной калибровки*, если калибровка измерительной системы необходима для ее правильной работы.

_____________

* В Российской Федерации калибровку в данном случае принято называть градуировкой.

3.10 уравнение модели (model equation): Математическая модель, с помощью которой ряд наблюдений (повторных) преобразуют в результат измерения.

3.11 число степеней свободы (number of degrees of freedom): Обычно число членов суммы минус число ограничений на члены суммы.

[GUM:1995, С.2.31]

3.12 случайная переменная величина (random variable): Переменная величина, которая может принимать любое значение из определенного ряда значений и с которой связано распределение вероятностей.

[GUM:1995, С.2.2]

3.13 образец сравнения (reference material): Материал или вещество, достаточно однородное в отношении одной или нескольких надежно установленных характеристик, чтобы использовать его при калибровке прибора, оценке метода измерений или для приписывания значений этих характеристик материалам или веществам.

[VIM: 1993, 6.13]

3.14 исходный эталон (reference standard): Эталон, обладающий наивысшими метрологическими свойствами, имеющийся в распоряжении в данном месте или в данной организации, воспроизводящий размер единицы при измерениях, выполняемых в этом месте.

[VIM:1993, 6.6]

3.15 результат измерения (result of a measurement): Значение, приписанное измеряемой величине, полученное путем измерения.

[VIM: 1993, 3.1]

3.16 эталон (standard): Мера, средство измерений, стандартный образец или измерительная система, предназначенная для установления, реализации, хранения и воспроизведения единицы или одного или более значения какой-то величины.

[VIM:1993, 6.1]

3.17 стандартное отклонение (standard deviation): Положительный квадратный корень из дисперсии рассматриваемой случайной переменной величины.

Примечание - Взято из GUM:1995, С.2.12.

3.18 стандартная неопределенность (standard uncertainty): Неопределенность результата измерения, выраженная как стандартное отклонение.

[GUM:1995, 2.3.1]

3.19 среднее по времени (time average): Среднее значение ряда результатов измерений (данных по качеству воздуха), полученных за определенный период времени.

3.20 неопределенность (uncertainty): Параметр, связанный с результатом измерения и характеризующий дисперсию (разброс) значений, которые могут быть обоснованно приписаны измеряемой величине.

[VIM: 1993, 3.9]

Примечание - Неопределенность результата измерения может быть описана с помощью (суммарной) стандартной неопределенности или с помощью расширенной неопределенности с установленной доверительной вероятностью.

3.21 дисперсия (случайной переменной величины или распределения вероятностей) (variance): Центральный момент 2-го порядка.

Примечание - Дисперсия случайной переменной величины может быть также определена как математическое ожидание квадрата отклонения случайной переменной величины от математического ожидания.

     4 Обозначения и сокращения

- результат отдельного измерения, полученный в период времени .