ДСТУ ISO/TS 14253-2:2006 Требования к геометрическим размерам изделий. Проверка измерением рабочих образцов и средств измерительной техники. Часть 2. Рекомендации по оцениванию неопределенности измерения геом...

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

ВИМОГИ ДО ГЕОМЕТРИЧНИХ РОЗМІРІВ ВИРОБІВ.
ПЕРЕВІРКА ВИМІРЮВАННЯМ РОБОЧИХ ЗРАЗКІВ ТА ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ
Частина 2. Рекомендації з оцінювання невизначеності вимірів геометричних розмірів виробів,
калібрування засобів вимірювальноїтехніки та контролю виробів

(ISO/TS 14253-2:1999, IDT)
ДСТУ ISO/TS 14253-2:2006

Київ
ДЕРЖСПОЖИВСТАНДАРТ УКРАЇНИ
2011

ПЕРЕДМОВА

1 ВНЕСЕНО: Національний науковий центр «Інститут метрології» Держспоживстандарту України (ННЦ «Інститут метрології»)

ПЕРЕКЛАД І НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ РЕДАГУВАННЯ: Л. Бурда; Н. Ємець; Г. Зимокосов, канд. техн. наук (науковий керівник); Т. Коптевцова; Н. Мотренко; В. Пашкова; Л. Ульянець

2 НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Держспоживстандарту України від 1 б серпня 2006 р. № 246 з 2007-10-01

3 Національний стандарт відповідає ISO/TS 14253-2:1999 Geometrical Product Specifications (GPS) — Ins­pection by measurement of workpieces and measuring equipment— Part 2: Guide to the estimation of uncertainty in GPS measurement, in calibration of measuring equipment and in product verification (Вимоги до геометричних розмірів виробів. Перевірка вимірюванням робочих зразків та засобів вимірювальної техніки. Частина 2. Рекомендації з оцінювання невизначеності вимірів геометричних розмірів виробів, калібрування засобів вимірювальної техніки та контролю виробів)

Ступінь відповідності — ідентичний (IDТ)

Переклад з англійської (еn)

4 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ

ЗМІСТ

Національний вступ

1 Сфера застосування

2 Нормативні посилання

3 Терміни та визначення понять

4 Познаки

5 Концепція ітераційного GUM-методу для оцінювання невизначеності вимірювання

6 Методика керування невизначеністю — PUMA

7 Джерела похибок і невизначеність вимірювання

8 Методи оцінювання складників невизначеності, стандартної невизначеності та розширеної невизначеності

9 Практичне оцінювання невизначеності. Складання бюджету невизначеності з PUMA

10 Застосування

Додаток А Приклад бюджетів невизначеності. Калібрування встановленого кільця

Додаток В Приклад бюджетів невизначеності. Створювання ієрархії калібрування

Додаток С Приклад бюджетів невизначеності. Вимірювання округлості

Додаток D Зв’язок з матричною моделлю геометричних розмірів виробів

Бібліографія

Додаток НА Перелік національних стандартів України, згармонізованих з міжнародними стандартами, посилання на які є в цьому стандарті

НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Цей стандарт є тотожний переклад ІБОЯв 14253-2:1999 Geometrical Product Specifications (GPS) — Inspection by measurement of workpieces and measuring equipment — Part 2: Guide to the estimation of uncertainty in GPS measurement, in calibration of measuring equipment and in product verification (Вимоги до геометричних розмірів виробів. Перевірка вимірюванням робочих зразків та засобів вимірювальної техніки. Частина 2. Рекомендації з оцінювання невизначеності вимірів геометричних розмірів виробів, калібрування засобів вимірювальної техніки та контролю виробів).

Технічний комітет, відповідальний за цей стандарт, — ТК 63 «Загальні норми і правила державної системи забезпечення єдності вимірювань».

Стандарт містить вимоги, які відповідають чинному законодавству України.

Термін «калібрування» в цьому стандарті потрібно застосовувати відповідно до Закону України «Про метрологію та метрологічну діяльність» № 113/98-ВР в редакції № 1765-IV від 15.06.2004.

До стандарту внесено такі редакційні зміни:

— слова «ця технічна вимога» замінено на «цей стандарт»;

— структурні елементи стандарту: «Титульний аркуш», «Передмову», «Зміст», «Національний вступ», першу сторінку, «Терміни та визначення понять» і «Бібліографічні дані» — оформлено згідно з вимогами національної стандартизації України;

— з «Передмови» та «Вступу» до ISO/TS 14253-2 у цей «Національний вступ» узято те, що безпо­середньо стосується цього стандарту;

—до розділу 2 «Нормативні посилання» та до «Бібліографії» долучено «Національні пояснення», а до додатка С — «Національну примітку», виділені в тексті рамкою;

— познаки одиниць вимірювання фізичних величин відповідають серії стандартів ДСТУ 3651-97 Метрологія. Одиниці фізичних величин;

— виправлено помилки оригіналу:

до розділу 2 «Нормативні посилання» долучено ISO 3650, на який є посилання у В.3.6.1; у 7.1 додано номер формули «(4)»;

у 8.2.2 посилання на таблицю 1 замінено посиланням на таблицю 2: у 8.2.2 у таблиці 2 «10» замінено на «>10»; у 8.7 у формулі (19) «Хі» замінено на «X/»; у 9.2 «нуль (точка 7)» замінено на «нуль (точка 7)»;

у В.2.5.1 в описі складника невизначеності и_мр познаку «МРЕ_Мр» замінено на «МРЕмр»; у В.2.5.5 у таблиці В.З для складника «Мікрометр—площинність 2» познаку «і/ml» замінено на «u_Mf»; у В.3.6.4 у головці таблиці В.5 (у 4-й і 5-й колонках) одиниці вимірювання граничного відхилу поміняно місцями;

у В.5.5.3 результат обчислення винесено з-під знака квадратного кореня; у В.6.1 «а =1,1 мкм/100 мм/°С» замінено на «а = 1,1 мкм/(100 мм-°С)»; у С.5.1 в обчисленні складника невизначеності Uir познаку «і/in» замінено на «t/т»;

—долучено національний додаток НА.

Додатки А, В, С, D, НА — довідкові.

ISO 14253 складається з таких частин, які мають загальну назву «Вимоги до геометричних розмірів виробів. Перевірка вимірюванням робочих зразків та засобів вимірювальної техніки»:

— Частина 1. Правила прийняття рішень щодо відповідності чи невідповідності технічним умовам;

— Частина 2. Рекомендації з оцінювання невизначеності вимірів геометричних розмірів виробів, калібрування засобів вимірювальної техніки та контролю виробів;

— Частина 3. Рекомендації щодо досягнення узгодженості стосовно заявленої невизначеності вимірювання.

Цей стандарт є особливо важливим для систем гарантування якості згідно з ISO 9000, де потрібно знати невизначеність вимірювань (наприклад, згідно з 4.11.1,4.11.2 а) і 4.11.2 b) ISO 9001:1994).

У цьому стандарті є посилання на міжнародні стандарти ISO 4288:1996, ISO 9001:1994, ISO 9004-1:1994 (нове видання ISO 9004:2000) та ISO 14660-1:1999, які прийнято в Україні як національні стандарти. їх перелік наведено в національному додатку НА. Решту стандартів, на які є посилання в цьому стандарті, в Україні не впроваджено, і чинних замість них документів немає. Копії нормативних документів, на які є посилання в цьому стандарті, можна отримати в Головному фонді нормативних документів.

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

ВИМОГИ ДО ГЕОМЕТРИЧНИХ РОЗМІРІВ ВИРОБІВ
ПЕРЕВІРКА ВИМІРЮВАННЯМ РОБОЧИХ ЗРАЗКІВ ТА ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ
Частина 2. Рекомендації з оцінювання невизначеності вимірів геометричних розмірів виробів,
калібрування засобів вимірювальної техніки та контролю виробів

ТРЕБОВАНИЯ К ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ РАЗМЕРАМ ИЗДЕЛИЙ
ПРОВЕРКА ИЗМЕРЕНИЕМ РАБОЧИХ ОБРАЗЦОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Часть 2. Рекомендации по оцениванию неопределенности измерения геометрических размеров изделий,
калибровки средств измерительной техники и контроля изделий

GEOMETRICAL PRODUCT SPECIFICATIONS
INSPECTION BY MEASUREMENT OF WORKPIECES AND MEASURING EQUIPMENT
Part 2. Guide to the estimation of uncertainty in geometricalproduct specifications measurement,
in calibration of measuring equipment and in product verification

Чинний від 2007-10-01

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт установлює рекомендації щодо застосування «Настанови щодо оцінювання неви­значеності вимірювання» (далі по тексту — GUM) у промисловості при калібруванні (вимірюванні) еталонів або засобів вимірювальної техніки в галузі геометричних розмірів виробів та вимірюванні характеристик робочих зразків геометричних розмірів виробів. Метою цього стандарту є поширення повної інформації про те, яким способом досягти невизначеності та забезпечити базу для міжнарод­них звірень результатів вимірювання та їхніх невизначеностей (відносини між споживачем і постачаль­ником).

Цей стандарт застосовують як продовження ISO 14253-1. Цей стандарт та ISO 14253-1 є корис­ними для всіх технічних функцій компанії для інтерпретації характеристик геометричних розмірів виробів (наприклад, характеристик допустимих відхилів робочих зразків і значень максимально допус­тимих похибок (МРЕ) для метрологічних характеристик засобів вимірювальної техніки).

Цей стандарт подає методику керування невизначеністю (PUMA), яка фактично повторює мето­дику, основану на GUM, для оцінювання невизначеності вимірювання без зміни основних принципів GUM. Цю методику призначено, в основному, для оцінювання невизначеності вимірювання і ви­значання тверджень невизначеності для

— окремих результатів вимірювання;

— звірення двох або більше результатів вимірювання;

— звірення результатів вимірювання — одного чи більше робочих зразків чи зразків засобів ви­мірювальної техніки — із наведеними характеристиками (наприклад, максимальні допустимі похибки (МРЕ) для метрологічних характеристик вимірювального приладу чи еталона та допустимі границі ха­рактеристики робочого зразка тощо), щоб підтвердити відповідність чи невідповідність вимогам.

Цей ітераційний метод ґрунтується, в основному, на стратегії верхньої границі, тобто переоці­нюванні невизначеності на всіх рівнях, але з повторним контролем, що досягається переоцінюванням. Цільове переоцінювання і не недооцінювання необхідні для запобігання неправильному рішенню, ос­нованому на результатах вимірювання. Повторне переоцінюрання треба контролювати, зважаючи на економічні показники.

Цей ітераційний метод є інструментом максимізації доходу та мінімізації вартості робіт у метро­логічній діяльності компанії. Ітераційний метод/методика є економічно саморегульованим(-ою) і є інструментом для зміни/зменшення наявної невизначеності вимірювання для зменшення вартості в метрології (виробництві). Ітераційний метод робить можливим компроміс між ризиком, зусиллям і вартістю в оцінюванні невизначеності та бюджеті.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

Наведені нижче нормативні документи містять положення, які через посилання в цьому тексті є положеннями цього стандарту. У разі датованих посилань не застосовують публікації, які підляга­ють перегляду чи внесенню змін. Однак учасникам угод, базованих на цьому стандарті, рекомендо­вано застосовувати найпізніші видання наведених нижче нормативних документів. У разі недатованих посилань треба користуватися найновішим виданням документів. Члени ІЕС та ISO впорядковують ка­талоги чинних міжнародних стандартів.

ISO 1:1975 Standard reference temperature for industrial length measurements

ISO 3650:1998 Geometrical Product Specifications (GPS) — Length standards — Gaude blocks

ISO 4288:1996 Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method — Rules and procedures for the assessment of surface texture

ISO 9001:1994 Quality systems — Model for quality systems in design, development, production, installation and servicing

ISO 9004-1:1994 Quality management and quality system elements — Part 1: Guidelines

ISO 14253-1:1998 Geometrical Product Specification (GPS) — Inspection by measurement of workpieces and measuring instruments — Part 1: Decision rules for proving conformance or non­conformance with specifications

ISO 14253-3¹⁾ Geometrical Product Specification (GPS) — Inspection by measurement of workpieces and measuring instruments — Part 3: Procedures for evaluating the integrity of uncertainty of measurement values

ISO 14660-1:1999 Geometrical Product Specification (GPS) — Geometric features — Part 1: General terms and definitions

Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM). BIPM, tEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML, 1st edition, 1995

International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology (VIM). BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML, 2nd edition, 1993.

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

ISO 1:1975 Температура стандартна для промислового вимірювання довжини

ISO 3650:1998 Вимоги до геометричних розмірів виробів. Еталони довжини. Кінцеві міри

ISO 4288:1996 Вимоги до геометричних розмірів виробів. Структура поверхні: профільний метод. Правила та методики оцінювання структури поверхні

ISO 9001:1994 Системи якості. Модель для систем якості під час проектування, удосконалення, виробництва, упровадження й обслуговування

ISO 9004-1:1994 Управління якістю та елементи системи якості. Частина 1. Настанови

¹¹ Буде видано.

ISO 14253-1:1998 Вимоги до геометричних розмірів виробів. Перевірка вимірюванням робочих зразків та засобів вимірювальної техніки. Частина 1. Правила прийняття рішень щодо відповідності чи невідповідності технічним умовам

ISO 14253-3 Вимоги до геометричних розмірів виробів. Перевірка вимірюванням робочих зразків та засобів вимірювальної техніки. Частина 3. Рекомендації щодо узгодженості заявленої невизна­ченості вимірювання

ISO 14660-1:1999 Вимоги до геометричних розмірів виробів. Геометричні характеристики. Час­тина 1. Основні терміни та визначення понять

Настанова щодо оцінювання невизначеності вимірювання (GUM). BIPM, ІЕС, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML, 1-е видання, 1995

Міжнародний словник базових і основних термінів у метрології (VIM). ВІРМ, ІЕС, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML, 2-е видання, 1993.

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

Для цілей цього стандарту вжито терміни та визначення понять згідно з ISO 14253-1, ISO 14660-1, VIM, GUM, а також наведені нижче.

3.1 модель чорного ящика для оцінювання невизначеності (black box model for uncertainty estimation)

Метод/модель для оцінювання невизначеності, у якій вихідне значення вимірювання виражено у тій самій одиниці, як і вхідне (стимуляція), на відміну від вимірювання інших величин, котрі функ­ціонально залежать від вимірюваної величини.

Примітка 1. У моделі чорного ящика, поданої у цьому стандарті, складники невизначеності приймають адитивними, впливні величини трансформують в одиницю вимірюваної величини та коефіцієнти чутливості дорівнюють 1.

Примітка 2. У більшості випадків комплексний метод вимірювання може виглядати, як один простий чорний ящик зі стиму­ляцією всередині і результатом на виході цього чорного ящика. Якщо відкрити чорний ящик, то може виявитися, що він складається з кількох менших чорних ящиків і/чи кількох прозорих ящиків.

Примітка 3. Метод оцінювання невизначеності використовує метод чорного ящика, навіть якщо це необхідно для додаткових вимірювань, щоб визначити значення впливних величин для внесення відповідних поправок

3.2 модель прозорого ящика для оцінювання невизначеності (transparent box model for uncertainty estimation)

Метод/модель для оцінювання невизначеності, у якій значення вимірюваної величини одержують вимірюванням інших величин, функційно залежних від вимірюваної величини

3.3 завдання вимірювання (measuring task)

Кількісне визначання вимірюваної величини відповідно до його .визначення

3.4 основне завдання вимірювання (основне вимірювання) (basic measurement task (basic measurement))

Завдання вимірювання, яке одне або з іншими формує основу для оцінювання складніших харак­теристик робочого зразка чи засобів вимірювальної техніки.

Примітка. Приклади основного вимірювання:

a) одне з кількох індивідуальних вимірювань відхилу від прямолінійності характеристики робочого зразка;

b) одне з індивідуальних вимірювань похибки показу мікрометра під час вимірювання діапазону похибки показу

3.5 загальне завдання вимірювання (overall measurement task)

Складне завдання вимірювання, оцінене на основі кількох, можливо різних, основних вимірювань.

Примітка. Прикладами загального завдання вимірювання є:

a) вимірювання прямолінійності характеристики робочого зразка;

b) діапазон похибки показу мікрометра

БІБЛІОГРАФІЯ

1 ISO/TR 14638:1995 Geometrical Product Specifications (GPS) — Masterplan

2 WECC 19:1990 Guidelines for the Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibrations, published by the Western European Calibration Corporation—WECC.

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

1 ISO/TR 14638:1995 Вимоги до геометричних розмірів виробів (GPS). Головний план

2 WECC 19:1990 Настанови щодо вираження невизначеності вимірювання калібрування, опуб­лікована Корпорацією калібрування у Західній Європі (WECC).