CC BY
30
В порядке обсуждения
Почему
сохраняются в неприкосновенности некорректные положения стандартов ГОСТ Р ИСО 5725?
Н. Г Семенко
В статье приведены критические оценки положений стандартов ГОСТ Р ИСО 5725, противоречащие положениям национальный нормативный документов в этой области, включая исходные методические подходыг, плохо согласующиеся с задачами аттестации МВИ.
Ко времени введения группы стандартов ГОСТ Р ИСО 5725—2002 в нашей стране был накоплен достаточный опыт разработки и применения методик выполнения измерений (МВИ), начало которому было положено еще в 1972 г. (ГОСТ 8.010—72).
В 1993 г. требование о применении МВИ в системе обеспечения единства измерений было закреплено законодательно (ст. 9 закона РФ «Об обеспечении единства измерений»), наконец, в 1996 г. введен ГОСТ Р 8.563, установивший нормативные требования к МВИ, общий порядок их разработки, а также некоторые важные методические подходы.
Поэтому вызывает некоторое недоумение организационная напористость, которой со-
провождается введение стандартов ИСО 5725 в качестве национальных стандартов России без какой-либо их корректировки и адаптации, в которых они весьма нуждаются.
Предписывалось даже ввести изменения в метрологическую терминологию.
В статье невозможно перечислить все замечания, а потому отметим наиболее принципиальные некорректные положения.
1. Терминология
В настоящее время в нашей стране проводятся мероприятия по введению в измерительную практику таких характеристик, как «неопределенности результатов измерений», в порядке внедрения
«Руководства ИСО по выражению неопределенности измерений», принятого в 1993 г. от имени семи международных организаций (МКМВ, МЭК, ИСО, МОЗМ, ИЮПАК и др.).
Положения этого документа, изданного ИСО, непосредственно и в первую очередь относятся к МВИ и показателям их точности.
Терминология стандартов ГОСТ Р ИСО 5725, принятых в 2002 г. полностью игнорирует положения этого документа. Что касается самих терминов, то большинство из них являются общепринятыми, за исключением некоторых. Например, термин «погрешность» применяется в метрологической и измерительной практике только к средствам измерений и результатам измерений.
Это достаточно принципиальное положение, которым руководствовались при выработке терминологии в области контроля и испытаний и где использование понятия «погрешность» признано неприемлемым. Поэтому термины «систематическая погрешность лаборатории (!), «лабораторная составляющая систематической погрешность», приведенные в стандартах, надо считать неприемлемыми. (Сама по себе эта характеристика имеет смысл и может быть полезна, но для нее лучше использовать слово «смещение», как это и сделано в оригинале.)
2. Общая постановка проблемы
Основное содержание стандартов ГОСТ Р ИСО 5725 посвящено межлабораторным исследованиям показателей точности «метода измерений».
Для специалистов в области разработки и аттестации стандартных образцов (СО) этот подход не содержит особой методической новизны, поскольку метод межлабораторной аттестации СО применяется уже несколько десятилетий и регламентирован на уровне межгосударственного стандарта.
Однако стоит обратить внимание на исходные требования ГОСТ Р ИСО 5725, повторяющиеся рефреном в не-
скольких его частях, что метод измерения, подвергаемый исследованиям, должен быть «стандартизован» (до исследований), что вызывает недоумение.
Если метод уже стандартизован, то, чего ради следует проводить трудоемкие и дорогостоящие эксперименты? И чем они должны быть закончены и как они отразятся на стандарте?
И с другой стороны, если для метода не установлены показатели точности, как того требует ГОСТ Р 8.563, то, как и кем может быть утвержден или принят такой стандарт?
Это странное требование можно разъяснить только тем, что разработчики стандартов ИСО придавали термину «метод измерений» не совсем то значение, которое придается понятию «МВИ» как подробному описанию измерительной процедуры с четким перечнем средств измерений, условий и операций, включая и приписанную погрешность измерений (либо они ставили перед собой другую задачу?).
Во всяком случае изложенные в стандартах ИСО процедуры представляют исследования метода измерений в условиях его реального применения, которые нельзя переносить на аттестационные исследования МВИ, завершающиеся приписыванием им погрешностей.
При разработке МВИ ориентируются на заранее заданные или намеченные разра-
ботчиком требования к погрешностям измерений. При исследованиях и аттестации находят оценки приписанных МВИ погрешностей. При этом такие исследования проводят достаточно квалифицированные лаборатории, что позволяет установить наиболее достоверные оценки погрешностей не отягощенные факторами второстепенными, в том числе и обусловленные недостаточной квалификацией исполнителей эксперимента.
Так же поступают и при исследовании и испытаниях средств измерений, когда объектом исследований является СИ и его метрологические характеристики.
Однако в части 1 ГОСТ Р ИСО 5725 в п. 6.3.1. «Выбор лабораторий» устанавливается следующее:
«Со статистической точки зрения лаборатории, участвующие в любом эксперименте, по оценке точности, должны быть выбраны наугад из числа всех лабораторий, применяющих данный метод измерений... Участвующие в эксперименте лаборатории не должны быть из числа тех, которые уже приобрели особый опыт применения метода в ходе его стандартизации. Также они не должны включать специализированные «опорные» лаборатории, чтобы демонстрировать ту точность, которую можно достичь при реализации метода
высококвалифицированным персоналом».
Очевидно, что при исследованиях и аттестации МВИ такой подход совершенно неприемлем.
Сопоставление этих «странных противоречий» объясняется тем, что стандарты ИСО разработаны комитетом по статистике (на что, возможно, обратили внимание специалисты), поэтому такой подход для специалистов по статистике типичный, т.е. оценить реальное рассеивание некоторых показателей.
Но он совершенно не соответствует целям разработчиков МВИ, в задачу которых входит за счет четкого регламентирования процедур обеспечение и достижение лучших метрологических характеристик МВИ, в том числе и с помощью обучения специалистов, их стажировок и т. п.
Возвращаясь к аналогии со средствами измерений, это выглядело бы так, что оценку погрешностей СИ на стадиях, предшествующих испытаниям, для утверждения типа поручили малосведущим специалистам и по их результатам решили, какому классу точности соответствует СИ.
Из этих рассуждений вытекает, что стандарты ИСО излагают статистический механизм оценивания состояния измерений, но не методологию аттестации МВИ, для чего их методология и расчет-
ный аппарат мало пригодны. И с этой точки зрения они не могут рассматриваться как конструктивное развитие и дополнение ГОСТ Р 8.563, в который поспешили внести изменения.
3. Другие
принципиальные
недостатки
Разработчики стандартов ИСО продвигали статистические подходы, но, недостаточно ориентируясь в специфике измерений и метрологии, смело, но необоснованно перечисляли главные факторы, оказывающие решающее влияние на погрешности МВИ.
К их числу отнесены: время, калибровка, оператор, оборудование (последнее в широком толковании).
Возникает вопрос: почему погрешности МВИ могут зависеть от времени, если другие факторы остаются постоянными? Если бы это было так (что говорило бы о наличии дрейфа погрешности), то впору ставить вопрос о периодической поверке МВИ, что выглядит абсурдом.
Такой же вопрос возникает и в отношении фактора «калибровка» или «оборудование», если это касается собственно СИ.
Известно, что предварительные оценки погрешностей МВИ опираются в первую очередь на нормирован-
ные, а не действительные метрологические характеристики используемых СИ.
При поверке СИ признают соответствующим либо не соответствующим, если его погрешности находятся в нормированных пределах либо наоборот. В отечественной практике в 95% случаев так же поступают и при калибровке СИ.
Во всяком случае и при поверке и при калибровке погрешности СИ не корректируют!
Если же их погрешности соответствуют нормам, то фактор «калибровка» лишен всякого смысла.
Осталось 2 фактора: «оператор» и факторы пробы — давно известные. Но механизм исследования последнего самого сложного фактора, естественно, не предложен.
Поэтому все статистические расчеты, опирающиеся на эти исходные посылки, практически не представляют интереса.
В части 4 стандартов излагается методология оценивания систематической погрешности «метода» с использованием «опорного значения» измеряемой величины. (Отметим, что введение этого термина можно одобрить, так как в нем ощущалась необходимость.)
Но в стандарте, введенном в России в качестве национального, недопустимо положение, гласящее:
«Настоящий стандарт может применяться лишь в случае, если принятое опорное значение может быть установлено в качестве условно истинного значения, например, с применением эталонов или соответствующих стандартных образцов... Стандартными образцами могли бы быть:
a) аттестованные стандартные образцы (крайне не корректный перевод, так как по ГОСТ 8.315 стандартный образец есть аттестованное вещество);
b) материалы с известными свойствами, подготовленные для проведения эксперимента;
c) материалы, свойства которых были установлены путем измерений альтернативным методом, известным тем, что его систематическая погрешность пренебрежимо мала».
Вся предистория введения в метрологическую и измерительную практику СО, как
специальных метрологических средств, связана с усилиями не допускать к применению «в качестве СО» чего-то другого, не являющимся СО. Этому уделяется внимание в ГОСТ 8.513; в 2000 году Госстандаром России был введен в действие документ (Р 50.2.005) «Метрологический надзор за выпуском и применением стандартных образцов», в котором также делается акцент на недопустимость использования в качестве СО реактивов, «эталонных растворов», «эталонных метериалов» и т. п., не узаконенных в качестве СО в установленном порядке.
К сожалению, это требование ГОСТ Р ИСО 5725 дословно было включено в ГОСТ Р 8.563 при подготовке его изменений в связи с принятием обсуждаемых стандартов.
Можно привести и другие некорректные положения стандартов ИСО, касающиеся выбора количества лабораторий, количества исходных
измерений и некоторых других (например, раздел 6 части 4, который, по-видимому, просто позаимствован из регламентных процедур по статистике и не имеет никакого отношения к порядку разработки МВИ по ГОСТ Р 8.563; наивные и неуместные в НД России рекомендации по приготовлению проб СО и др.).
В заключение, по-видимому, следовало бы ответить на вопрос: как же можно правильно и с пользой применить стандарты ГОСТ Р ИСО 5725?
Правильнее всего планировать на их основе оценку состояния измерений по многим важнейшим и широко применяемым МВИ для правильной организации эксперимента и корректной оценки реальных показателей точности измерений. Правда, для этого едва ли понадобятся все шесть многословных книжек стандарта и поэтому даже при таком применении стандарты нуждаются в существенных корректировках и комментариях.
Автор
Семенко Н. Г.
К. т. н., с. н. е., профессор Учебного центра ФГУП УНИИМ, кафедры стандартизации, метрологии и сертификации УГТУ — УПИ, член-корреспондент Метрологической академии.
Имеет свыше 150 научных трудов, в том числе 4 монографии; значительная часть работ посвящена проблеме стандартных образцов.
Адрес:
ФГУП УНИИМ, 620000, г. Екатеринбург, ГСП-824, ул. Красноармейская, 4. e-mail:
