Измерения, испытания и контроль. Методы и средства - страница 7

Правильность – степень близости среднего значения, полученного на основании большой серии результатов измерений (или результатов испытаний), к принятому опорному значению.

Систематическая погрешность – разность между математическим ожиданием результатов измерений и истинным (являющимся фактически эталонным) или в его отсутствие – принятым опорным значением.

Прецизионность – степень близости друг к другу независимых результатов измерений, полученных в конкретных регламентированных условиях.

Повторяемость (сходимость) – прецизионность в условиях повторяемости, т.е. в условиях, при которых независимые результаты измерений (испытаний) получают:

– одним и тем же методом

– на идентичных объектах испытаний

– в одной и той же лаборатории

– одним и тем же оператором

– с использованием одного и того же оборудования

– в пределах короткого промежутка времени.

Воспроизводимость – прецизионность в условиях воспроизводимости, т.е. в условиях, при которых результаты измерений (испытаний) получают:

– одним и тем же методом

– на идентичных объектах испытаний

– в разных лабораториях

– разными операторами

– с использованием различного оборудования.

Все перечисленные характеристики определяют качество результатов измерений прежде всего физических величин (физических измерений). Вместе с тем, химические измерения (измерения показателей химического состава; например, количества вещества, содержания того или иного компонента в ходе анализа) играют важную роль во многих областях деятельности:

– исследовательская и проектная работа;

– оценка качества материалов и промышленной продукции;

– оценка степени воздействия промышленного производства на окружающую среду;

– контроль производственных процессов.

Химический анализ реагентов, промежуточных веществ и продуктов дает информацию о ходе реакции, ее эффективности и выходе продукта. Его результаты можно использовать для достижения максимального выхода и максимальной чистоты продукта.

Реальная роль химических измерений в различных областях экономической и социальной деятельности не поддается точной оценке. Неправильные измерения приносят ежегодно убытки в несколько миллиардов долларов США. Сотрудники американского Национального бюро стандартов (ныне Национального института стандартов и технологий NIST) Уриано и Грават оценили значительный вклад химических измерений в валовой внутренний продукт (ВВП) США. По оценке Герца, в США ежедневно выполняется более 250 миллионов химических анализов. Порядка 10 % из них – низкого качества. На их повторное выполнение требуется более 5 млрд. долл. дополнительных затрат в год.

Все сказанное свидетельствует о важности химических измерений.

Характеристиками (показателями) качества химических измерений кроме основных являются:

– предел обнаружения;

– нижняя граница определяемых содержаний;

– рабочий диапазон (диапазон определяемых содержаний);

– селективность (избирательность);

– чувствительность;

– помехоустойчивость (робастность) и др.

Предел обнаружения – наименьшее содержание элемента, при котором по данной методике можно обнаружить присутствие компонента с заданной доверительной вероятностью. Если сигнал превышает предел обнаружения, то это свидетельствует о наличии обнаруживаемого вещества, а если ниже – о его отсутствии. Пределы обнаружения: высокий (pC_>min = 3-4); средний (pC_>min = 5-6); низкий (pC_>min = 7-8).

Диапазон определяемых содержаний – область значений определяемых содержаний, предусмотренная данной методикой и ограниченная нижней и верхней границами определяемых содержаний.