Оцінка довгострокового дрейфу еталона передавання для звірень

Автор(и)

  • Олег Величко ДП “Укрметртестстандарт”, вул. Метрологічна, 4, 03143, Київ, Ukraine
  • Тетяна Гордієнко ДП “Укрметртестстандарт”, вул. Метрологічна, 4, 03143, Київ, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.24027/2306-7039.4.2023.298632

Ключові слова:

довготривалий дрейф; еталон передавання; звірення; електрична ємність; невизначеність вимірювання; калібрування

Анотація

Аналіз інструментального дрейфу в засобах вимірювання та еталонах має важливе значення в метрології. Кожен референтний засіб періодично калібрується відповідно до інтервалу, визначеного лабораторією. Калібрування встановлює метрологічний стан засобу вимірювання або еталона на певну дату його проведення. Але потрібно також знати стан засобу вимірювання або еталона під час калібрування або після його закінчення.

Надійний облік дрейфу відіграє важливу роль у підтриманні точності вимірювань. Неврахований дрейф може призвести до значних похибок вимірювань. Облік дрейфу часу є обов’язковим при проведенні міжнародних звірень національних еталонів. Невизначеність дрейфу можна оцінити з історії послідовних калібрувань. За відсутності такої історії можна зробити оцінку порядку величини невизначеності калібрування.

Аналіз довгострокового дрейфу еталонів передавання обмежений прикладами ключових і додаткових звірень еталонів електричної ємності. Досить багато таких звірень було проведено як Консультативним комітетом з електрики та магнетизму (CCEM), так і більшістю регіональних метрологічних організацій (РМО). Низка міжнародних стандартів і настанов описують різні статистичні методи аналізу результатів вимірювань.

Для еталонів електричної ємності дрейф часу є передбачуваним і майже лінійним. Лінійна модель досить часто використовується при звіреннях еталонів, оскільки застосовується еталон передавання з дуже хорошими характеристиками стабільності. Були отримані сумісні результати. Лінійну модель було застосовано для оцінки дрейфу еталонів передавання у ключових і додаткових звіреннях (COOMET.EM-K4, COOMET.EM-S4 та COOMET.EM-S13) для національних еталонів електричної ємності. Надано оцінку довгострокового дрейфу еталонів електричної ємності як еталонів передавання, що використовувались для звірень за допомогою поліноміальної регресії.

Посилання

JCGM 200:2012. International vocabulary of metrology – Basic and general concepts and associated terms (VIM). 3rd edition. JCGM, 2012. 108 p.

ISO/IEC 17025:2017. General requirements for the competence of testing and calibration laboratories. ISO/IEC, 2017. 30 р.

CIPM MRA-G-11:2021. Measurement comparisons in the CIPM MRA. Guidelines for organizing, participating and reporting. BIPM, 2021. 26 р.

JCGM 100:2008 (GUM 1995 with minor corrections). Evaluation of measurement data – Guide to the expression of uncertainty in measurement. JCGM, 2008. 134 p.

EA-4/02 М. Evaluation of the Uncertainty of Measurement in Calibration. EA, 2013. 75 p.

The BIPM Key Comparison Database (KCDB). Available at: http://kcdb.bipm.org

Velychko O., Gordiyenko T. Some practical issues in the evaluation of the long-term drift of travelling standards for comparisons. Theses of reports of XX International Scientific and Technical Seminar “Uncertainty in Measurement: Scientific, Normative, Applied and Methodical Aspects” (UM-2023). Sofia, Bulgaria, November 27–28, 2023, pp. 66–68.

NIST/SEMATECH. e-Handbook of Statistical Methods, 2006. Available at: http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/

Velychko O., Gordiyenko T. The implementation of general international guides and standards on regional level in the field of metrology. Journal of Physics: Conf. Series, 2010, vol. 238, 012044. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/238/1/012044

Velychko O., Gordiyenko T. The estimation of the measurement results with using statistical methods. Journal of Physics: Conf. Series, 2015, vol. 588, 012017. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/588/1/012017

Pou J.-M., Leblond L. Evaluate and quantify the drift of a measuring instrument. Proceedings of 19th International Congress of Metrology, 2019, 12004. 13 p. doi: https://doi.org/10.1051/metrology/201912004

Jeffery A.-M. Final report on key comparison CCEM-K4 of 10 pF capacitance standards. Metrologia, 2002, vol. 39(1A):01003. doi: https://doi.org/10.1088/0026-1394/39/1A/3

Belliss J.H. International comparison of 10 pF and 100 pF capacitance standards: EUROMET Project No. 345. Metrologia, 2000, vol. 37, no. 4. doi: https://doi.org/10.1088/0026-1394/37/4/8

Johnson L. et al. Final report on the APMP comparison of capacitance at 10 pF: APMP.EM-K4.1. Metrologia, 2009, vol. 46(1A):01003. doi: https://doi.org/10.1088/0026-1394/46/1A/01003

Johnson L. et al. Final report on the APMP comparison of capacitance at 100 pF (APMP supplementary comparison APMP.EM-S7). Metrologia, 2008, vol. 45(1A):1003-01003. doi: https://doi.org/10.1088/0026-1394/45/1A/01003

Cazabat M. et al. Final report on the SIM capacitance comparisons SIM.EM-K4 (10 pF fused-silica standard capacitor at 1000 Hz and 1600 Hz), SIM.EM-S4 (100 pF fused-silica standard capacitor at 1000 Hz and 1600 Hz) and SIM.EM-S3 (1000 pF nitrogen gas standard capacitor at 1000 Hz). Metrologia, 2013, vol. 50(1A):01005. doi: https://doi.org/10.1088/0026-1394/50/1A/01005

Sanchez H. et al. Final report: Interamerican Metrology System (SIM) Regional Metrology Organization (RMO) capacitance comparison. SIM.EM-K4.1, 10 pF fused-silica standard capacitor at 1000 Hz and SIM.EM-S4.1, 100 pF fused-silica standard capacitor at 1000 Hz. Metrologia, 2015, vol. 52(1A):01004. doi: https://doi.org/10.1088/0026-1394/52/1A/01004

Velychko O., Akhmadov O. Final report on COOMET key comparison of capacitance at 10 pF (COOMET.EM-K4). Metrologia, 2017, vol. 54(1A):01005. doi: https://doi.org/10.1088/0026-1394/54/1A/01005

Velychko O., Akhmadov O. Final report on COOMET key comparison of capacitance at 100 pF (COOMET.EM-S4). Metrologia, 2017, vol. 54(1A):01006. doi: https://doi.org/10.1088/0026-1394/54/1A/01006

Velychko O., Shevkun S. Final report: COOMET supplementary comparison of capacitance at 10 pf and 100 pF (COOMET.EM-S13). Metrologia, 2014, vol. 52(1A). doi: https://doi.org/10.1088/0026-1394/52/1A/01005

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-28

Номер

Розділ

Статті