Условия измерений. 
Метрология. 
Теория измерений

Условия измерений оказывают существенное влияние на качество и результат измерений. Условия характеризуются комплексом влияющих величин (ВВ), т. е. величин, не измеряемых данным СИ, но оказывающих на СИ или на объект влияние таким образом, что это приводит к искажению результата измерений.

Условия измерений — совокупность влияющих величин, описывающих состояние окружающей среды и средства измерений.

В соответствии с ИСО 10 012−1 влияющая величина — это ФВ, не может быть объектом измерений, но воздействует на размер измеряемой величины и (или) результат измерения. На СИ и соответственно на результат измерения оказывают влияние температура, влажность, давление окружающей среды, механические факторы (вибрации, удары, линейные и угловые ускорения), электромагнитные помехи, запыленность и т. д.

Многие СИ (в первую очередь, датчики) устанавливают на контролируемом объекте в местах непосредственного концентрированного одновременного воздействия многих ВВ. Поэтому СИ должно обладать селективностью по отношению к измеряемому параметру и независимостью (в пределах допустимой погрешности) по отношению ко всем остальным факторам.

Для оценки воздействия ВВ вводят функции влияния по каждому из дестабилизирующих факторов, которые позволяют рассчитать дополнительные погрешности СИ. Выделение ВВ при точных измерениях позволит уменьшить погрешность результата измерения путем введения поправки. Для этого следует иметь необходимую и надежную информацию о всех влияющих факторах в местах установки СИ.

Например, если измеряемая ФВ — давление, измеряемое датчиком давления, а основная дестабилизирующая ФВ — температура, которую можно измерить датчиком температуры, то в результат измерения можно ввести поправку на температуру.

В метрологической практике различают нормальные и рабочие условия применения СИ.

Нормальные условия устанавливают для определения MX и последующих проверок СИ в виде нормальных значений или нормальных областей значений ВВ, в пределах которых их действием на СИ можно пренебречь.

В соответствии с ИСО 10 012−1 нормальные условия — условия применения СИ, предписываемые для проведения испытаний или для обеспечения достоверности взаимного сравнения результатов измерений. Нормальные условия измерений задаются в нормативно-технической документации.

Например, в ракетно-космической отрасли в качестве нормальных принимаются условия, для которых установлены следующие значения ВВ:

• • температура от 288 до 303 К (15…30°С);
• • давление от 8,6 • 10⁴ до 10,6 • 10⁴ Па (645…795 мм рт. ст.);
• • влажность от 45 до 80%;
• • частота сети переменного тока 50 Гц ± 1%;
• • напряжение сети переменного тока U = 220 В ± 10%.

Рабочими называют условия измерений, при которых ВВ находятся в пределах рабочей области значений. Это условия, отличные от нормальных.

Рабочей областью значений ВВ называется область, для которой нормируются дополнительные погрешности.

Условия измерений могут быть контролируемыми или неконтролируемыми. Такое разграничение условно: с одной стороны, невозможно полностью контролировать все условия проведения измерения, а с другой — невозможно осуществить измерение в условиях, полностью не контролируемых. Таким образом, можно говорить о неконтролируемости условий в определенных пределах, которые обусловлены требуемой точностью измерений.

Контроль условий можно осуществлять двумя способами:

• • стабилизировать условия с помощью технических средств так, чтобы ВВ находились в требуемых границах. Это гарантирует достижение требуемой точности измерений. Такой путь предпочтителен, однако не всегда возможен. В первую очередь это связано с характером и управляемостью объекта исследований. Если объект является природным, то, как правило, управление условиями измерений и их стабилизация невозможны;
• • путем измерений влияющих величин с использованием результатов этих измерений при обработке данных.

При особо точных и ответственных измерениях контроль условий их проведения осуществляют комбинированным способом: насколько возможно, стабилизируют условия и достаточно точно измеряют влияющие величины, что позволяет ввести соответствующие поправки в результаты.