Приложение С (обязательное)
Оценка неопределенности измерения
С.1 Общие положения
В настоящем приложении установлен метод определения стандартной и расширенной неопределенностей эквивалентного уровня звука за 8-часовой рабочий день или эквивалентного уровня звука .
Данный метод соответствует Руководству ИСО/МЭК 98.3. Для расчета неопределенности измерения могут быть использованы таблицы, приведенные в настоящем стандарте.
Строгое соблюдение требований настоящего стандарта, в частности, относящихся к исключению ложных составляющих при измерении характеристик шумового воздействия (см. раздел 13), дает основание полагать, что систематические эффекты не будут оказывать существенного влияния на результат измерения.
Рассматриваемые в настоящем приложении источники неопределенности приведены в таблице С.1.
Таблица С.1 - Источники неопределенности, учитываемые при расчете параметров неопределенности эквивалентного уровня звука за 8-часовой рабочий день
|
|
|
|
Источник неопределенности
|
Стратегия измерения
|
Подстрочный индекс
|
Раздел
|
Выборка для рабочей операции
|
На основе рабочей операции
|
1а
|
С.2
|
Оценка длительности операции
|
На основе рабочей операции
|
1b
|
С.2
|
Выборка для трудовой функции
|
На основе трудовой функции
|
1
|
С.3
|
Средства измерений
|
Все стратегии
|
2
|
С.5
|
Положение микрофона
|
Все стратегии
|
3
|
С.6
|
Примечание - В таблицу включены составляющие неопределенности, указанные в перечислениях а), b) и с) 13.1. Предполагается, что при проведении измерений в соответствии с настоящим стандартом вклад составляющих, указанных в перечислениях d), е) и f) 13.1, незначителен или учтен в расчетах по выборке.
|
Используемый в обозначениях составляющих неопределенности и их коэффициентов чувствительности.
|
В таблице С.1 не учтена составляющая неопределенности, связанная с выбором рабочего дня, поскольку зачастую для ее определения требуется проведение измерений большого объема за длительный период времени. Однако соблюдение требований настоящего стандарта, в первую очередь, в отношении анализа рабочей обстановки позволяет уменьшить вклад данной составляющей.
Если из анализа рабочей обстановки следует, что существует источник неопределенности, не рассматриваемый в настоящем приложении, но дающий существенный вклад в суммарную стандартную неопределенность, то этот вклад следует оценить дополнительно, добавив соответствующую строку в таблицы С.2 и С.3.
Примечание 1 - Неопределенность измерения не рассматривается ввиду недостаточности данных, на основе которых могли бы быть сформулированы соответствующие рекомендации. В большинстве ситуаций можно ожидать, что неопределенность измерения будет выше, чем для .
Вклады в суммарную стандартную неопределенность для эквивалентного уровня звука за 8-часовой рабочий день зависят от стандартных неопределенностей входных величин и их коэффициентов чувствительности .
Коэффициент чувствительности показывает, как изменяется измеряемая величина с изменением соответствующей входной величины. Математически он равен частной производной функции измеряемой величины [см. формулы (с.2) или (С.8) и Руководство ИСО/МЭК 98-3] по входной величине. При известных и суммарную стандартную неопределенность рассчитывают по формуле
. (С.1)
Расширенную стандартную неопределенность рассчитывают по формуле , где - коэффициент охвата для данного уровня доверия, а интервал охвата - по формуле . В большинстве случаев принимают (если нет достаточно веских оснований для другого решения), что случайная величина, характеризующая неопределенность измерения как субъективное представление о возможности измеряемой величины принимать то или иное значение, имеет нормальное распределение. Тогда при уровне доверия 95% значение коэффициента охвата принимают равным двум.
В отдельных случаях, если нормативным документом, устанавливающим правила оценки воздействия шума на рабочем месте, предписано использовать односторонний интервал охвата для сравнения границы этого интервала с некоторым предельно допустимым значением, в качестве коэффициента охвата для уровня доверия 95% берут значение 1,65. Тогда граница (верхняя) интервала охвата будет определена как .
Допускается для расчета неопределенности измерения использовать другие методы, чем установленный в настоящем приложении, например, на основе научных суждений (экспертных оценок возможных значений неопределенностей) или численного моделирования с использованием метода Монте-Карло. Такие методы должны соответствовать Руководству ИСО/МЭК 98-3. При этом необходимо показать, что получаемые оценки неопределенности измерения не являются заниженными. Метод расчета неопределенности измерения указывают в протоколе измерений.
_______________
См. например, ГОСТ Р 54500.3.1-2011 "Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения. Дополнение 1. Трансформирование распределений с использованием метода Монте-Карло".
Примечание 2 - Статистические основы метода, изложенного в настоящем приложении, приведены в [14].
С.2 Определение суммарной стандартной неопределенности для стратегии измерения на основе рабочей операции
С.2.1 Функциональная зависимость для стратегии измерения на основе рабочей операции
Формула для расчета эквивалентного уровня звука за 8-часовой рабочий день , дБ, используемая для стратегии измерения на основе рабочей операции, имеет вид
, (С.2)
где - средняя продолжительность -й операции, ч;
- базовая длительность рабочего дня, равная 8 ч;
- номер рабочей операции;
- число рабочих операций;
- оценка эквивалентного уровня звука (см. формулу (7)] при выполнении -й операции;
,
где - отклонение результата измерений, обусловленное применяемым средством измерений;
- отклонение результата измерений, связанное с выбором места установки микрофона и направления его измерительной оси.
Примечание - Если отклонениями и можно пренебречь, то и формула (С.2) совпадает с формулой (9).
С.2.2 Вычисление суммарной стандартной неопределенности
В предположении, что входные величины, влияющие на эквивалентный уровень звука за 8-часовой рабочий день , некоррелированны, суммарную стандартную неопределенность рассчитывают в соответствии с Руководством ИСО/МЭК 98-3 на основе стандартных неопределенностей входных величин по формуле
, (С.3)
где - стандартная неопределенность измерения эквивалентного уровня звука при выполнении -й рабочей операции (см. С.2.3);
- стандартная неопределенность измерения продолжительности выполнения -й рабочей операции (см. С.2.3);
- стандартная неопределенность инструментальной составляющей неопределенности измерения шума при выполнении -й рабочей операции;
- стандартная неопределенность фактора, описывающего место установки микрофона;
и - коэффициенты чувствительности для соответствующих входных величин, действующих во время выполнения -й операции;
- номер рабочей операции;
- число рабочих операций.
Примечание 1 - Вследствие линейности зависимости для (см. С.2.1) коэффициенты чувствительности, связанные с неопределенностью средства измерений, , и положения микрофона, , совпадают и равны , т.е. . Поэтому в формуле (С.3) они заменены на .
Примечание 2 - Инструментальная составляющая неопределенности предполагает возможный разброс результатов измерений при использовании разных средств измерений и, кроме того, включает в себя влияние нелинейности амплитудной характеристики средства измерений и частотной характеристики микрофона, влияние отклонения функции частотной коррекции от номинальной при разном входном звуковом сигнале, различия в углах падения звуковой волны.
Соответствующий бюджет неопределенности приведен в таблице С.2.
Таблица С.2 - Бюджет неопределенности для стратегии измерения на основе рабочей операции
|
|
|
|
|
|
Величина
|
Полученное значение величины
|
Стандартная неопределенность
|
Распределение
|
Коэффициент чувствительности
|
Вклад в общую неопределенность , дБ
|
|
Среднее (по энергии) результатов измерений для -й операции
|
для каждой -й операции, определяемая по формуле (С.6)
|
Нормальное
|
для каждой -й операции, определяемый по формуле (С.4)
|
для каждой -й операции
|
|
для -й операции
|
для каждой -й операции, определяемая по формуле (С.7)
|
Нормальное
|
для каждой -й операции, определяемый по формуле (С.5)
|
для каждой -й операции
|
|
0
|
(см. таблицу С.5)
|
Нормальное
|
|
|
|
0
|
(см. раздел С.6)
|
Нормальное
|
|
|
Ожидается, что значение может находиться в диапазоне от минус 1,0 дБ до 0,5 дБ. Для простоты принято, что среднее значение 0. Это учтено в .
|
С.2.3 Расчет вкладов в неопределенность измерения
Для стратегии измерения на основе рабочей операции значения коэффициентов чувствительности рассчитывают по формулам:
, (С.4)
. (С.5)
Стандартную неопределенность , характеризующую непостоянство шума при выполнении -й операции, рассчитывают по формуле
, (С.6)
где - эквивалентный уровень звука при выполнении -й операции, усредненный по результатам выборочных измерений, т.е. ;
- номер выборочного измерения;
- число выборочных измерений.
Стандартную неопределенность , характеризующую непостоянство продолжительности -й операции, рассчитывают на основе независимых наблюдений (измерений) времени ее выполнения по формуле
, (С.7)
где - номер наблюдения продолжительности выполнения -й операции;
- общее число таких наблюдений.
Примечание - Если в результате анализа рабочей обстановки установлен диапазон возможных значений продолжительности выполнения -й операции от до , то в качестве стандартной неопределенности можно принять .
Достарыңызбен бөлісу: |