Проблемы теории метрологической надежности и пути их решения

Проблемы теории метрологической надежности и пути их решения

Розглядається дванадцять науково-практичних проблем розвитку теорії метрологічної надійності засобів вимірювання та можливі шляхи їх розв’язку.

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2009
Автор: Кондратов, В.Т.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України 2009
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/6518
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Проблемы теории метрологической надежности и пути их решения / В.Т. Кондратов // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2009. — № 8. — С. 138-148. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-6518
record_format dspace
spelling irk-123456789-65182013-02-13T02:12:24Z Проблемы теории метрологической надежности и пути их решения Кондратов, В.Т. Розглядається дванадцять науково-практичних проблем розвитку теорії метрологічної надійності засобів вимірювання та можливі шляхи їх розв’язку. Рассматривается двенадцать научно-практических проблем развития теории метрологической надежности средств измерений. Часть из них решена, часть в стадии решения, а другие только очерчены. In paper the twelve scientifically-practical problems of development of the theory of metrological reliability of measuring apparatuses and the possible ways of their solution are considered. 2009 Article Проблемы теории метрологической надежности и пути их решения / В.Т. Кондратов // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2009. — № 8. — С. 138-148. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 1817-9908 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/6518 389.638:011.54 ru Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
description Розглядається дванадцять науково-практичних проблем розвитку теорії метрологічної надійності засобів вимірювання та можливі шляхи їх розв’язку.
format Article
author Кондратов, В.Т.
spellingShingle Кондратов, В.Т.
Проблемы теории метрологической надежности и пути их решения
author_facet Кондратов, В.Т.
author_sort Кондратов, В.Т.
title Проблемы теории метрологической надежности и пути их решения
title_short Проблемы теории метрологической надежности и пути их решения
title_full Проблемы теории метрологической надежности и пути их решения
title_fullStr Проблемы теории метрологической надежности и пути их решения
title_full_unstemmed Проблемы теории метрологической надежности и пути их решения
title_sort проблемы теории метрологической надежности и пути их решения
publisher Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
publishDate 2009
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/6518
citation_txt Проблемы теории метрологической надежности и пути их решения / В.Т. Кондратов // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2009. — № 8. — С. 138-148. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT kondratovvt problemyteoriimetrologičeskojnadežnostiiputiihrešeniâ
first_indexed 2025-07-02T09:26:05Z
last_indexed 2025-07-02T09:26:05Z
_version_ 1836526721473445888
fulltext Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2009, № 8 138 V.T. Kondratov PROBLEMS OF THE THEORY OF METROLOGICAL RELIABILITY AND WAYS OF THEIR SOLUTION In paper the twelve scientifically- practical problems of development of the theory of metrological reliability of measuring apparatuses and the possible ways of their solution are considered. Розглядається дванадцять науково- практичних проблем розвитку тео- рії метрологічної надійності засо- бів вимірювання та можливі шляхи їх розв’язку. Рассматривается двенадцать на- учно-практических проблем раз- вития теории метрологической надежности средств измерений. Часть из них решена, часть в ста- дии решения, а другие только очерчены.  В.Т. Кондратов, 2009 УДК 389.638:011.54 В.Т. КОНДРАТОВ ПРОБЛЕМЫ ТЕОРИИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ В конце ХХ столетия в метрологии начался кризис. Он проявил себя не только в Украине, но и в других странах СНГ. За восемнадцать лет независимости (1991–2009 гг.) в Украине не сформировано новое поколение грамотных, свободно и масштабно мыслящих теоретиков- метрологов, работающих в перспективных направлениях теории измерений, теории мет- рологической надежности и т. д. [1]. Не подго- товлено новое поколение ученых-исследо- вателей, которое могло бы развивать фунда- ментальную метрологию XXI века на базе общенаучной методологии системного подхо- да, современных достижений микро- и нано- технологий. В настоящее время отсутствует эффектив- ная государственная политика в области мет- рологии – alma mater такой наукоемкой от- расли народного хозяйства как приборо- строение. В 2001 году нами было заявлено о созда- нии теории избыточных измерений (ТИИ) и ее прикладных направлений (избыточная концентратометрия, пирометрия, фазомет- рия, радиометрия, дальнометрия и т. д.) на основе общенаучной методологии системно- го подхода и информативной избыточности [2–5]. С 2005 года в ИК им. В.М. Глушкова НАН Украины начала развиваться теория метрологической надежности средств изме- рений [6–10], базирующаяся на общенаучной методологии системного подхода. Объект исследований – процесс развития теории метрологической надежности (ТМН) средств измерений. ПРОБЛЕМЫ ТЕОРИИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2009, № 8 139 Предмет исследований – проблемы развития теории метрологической на- дежности в ХХI веке. Цель работы – ознакомление ученых и специалистов-метрологов с научно- практическими проблемами, имеющими место в теории метрологической на- дежности средств измерений и возможными путями их решения. Результаты исследований. Новая стратегия развития ТМН в ХХI веке включает в себя решение таких двенадцати научно-практических проблем, разных по степени важ- ности и очередности решения. Проблема 1. Развитие теории метрологической надежности на основе общена- учной методологии системного подхода. Развитие ТИИ на основе общенаучной мето- дологии системного подхода и информативной избыточности обусловило необходи- мость по-новому взглянуть на развитие ТМН прямых средств измерений (СИ) и средств измерений избыточных (СИИ) и понять причины ее замедленного развития в конце ХХ века. Общенаучная методология системного анализа исчерпала свои возможности. Она прекратила быть двигателем научно-технического прогресса. На ее смену при- шла общенаучная методология системного подхода, хотя многие ученые-метрологи этого не заметили. В ХХ веке ученым и специалистам-метрологам не удалось сделать самое главное, – найти взаимосвязь метрологических характеристик (МХ) с парамет- рами МН СИ и создать адекватные вероятностно-физические модели метроло- гических отказов (МО) СИ разных групп и классов точности. В основу современного подхода к развитию ТМН в ХХI веке положено рас- смотрение объекта измерения (ОИ) и средства измерений (СИ) с позиций сис- темного подхода, т. е. как органически единой системы «ОИ – СИ», с учетом всего комплекса проблем на всех уровнях ее структурной организации и с уче- том влияния факторов внешней среды. Состояние данной измерительной систе- мы описывается «уравнением состояния» с неизвестными, в общем случае, па- раметрами. Нахождение значений этих параметров в любой момент времени – залог успешного решения задач МН СИ и СИИ. Дальнейшее решение проблемы обеспечения МН СИ и СИИ в метрологии и изме- рительной технике связано с развитием и внедрением новой стратегии измерений. Проблема 2. Разработка философских основ теории метрологической на- дежности и создание науки «метроники». С философской точки зрения «теория – это высшая, обоснованная, логически непротиворечивая система научных зна- ний, дающая целостный взгляд на существенные свойства, закономерности и причинно-следственные связи, определяющие характер функционирования и развития определенной области реальности» [7]. На этой основе и должна раз- виваться ТМН. Разработка философских основ предполагает разработку общих и частных за- конов становления, функционирования и развития ТМН, разработку фундамента теории в виде некоторой совокупности научных принципов. Как утверждают философы, сердцевину науки составляют входящие в нее законы, каркасом слу- жат категории, а фундаментом являются научные принципы. Новая стратегия развития ТМН включает в себя разработку не только философ- В.Т. КОНДРАТОВ Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2009, № 8 140 ских основ ТМН, но и объединение основных законов, понятий (категорий), принци- пов, методов и методологий в единую систему знаний или в науку «метроника». Дан- ный термин введен нами по первым буквам слов фразы «МЕТРОлогическая Надеж- ность Измерительных КАналов». Проблема 3. Синтез вероятностно-физических моделей метрологических отка- зов. В ТМН классические, строго вероятностные модели МО с фиксированными законами распределения себя не оправдали. Наиболее перспективными стано- вятся гибкие вероятностно-физические модели МО на основе двух- и многопа- раметровых функций плотности распределения случайных величин. Первая мо- дель нами создана ко Дню победы в 2007 году и получила название «функция распределения нормируемых погрешностей в течение времени наработки на МО» или «функция распределения Кондратова – Вейбулла» [8]. Для синтеза вероятностно-физических моделей МО нами разработаны «Правила синтеза функций распределения нормируемых погрешностей в тече- ние времени наработки на МО», которые впервые опубликованы в [8]. Далее, на рис. 1 и 2, в качестве примера приведены семейства кривых, характери- зующих функцию распределения Кондратова – Вейбулла (рис. 1), экспоненциальную функцию распределения проф. В.Т. Кондратова (сплошные линии), двойную экспо- ненциальную функцию распределения Кондратова – Лапласа (пунктирные линии) при значениях параметров формы ф4 8k≤ ≤ и дискретных значений времен наработки на МО но 10,20,30,40и 50T = лет (рис. 2) [9]. Из приведенного семейства видно, что данные функции распределения менее гибкие, чем функция распределения Кондратова – Вейбулла. Однако они характеризуют широкий класс вероятностно-физических мо- делей МО СИ с экспоненциальным законом распределением нормируемых погрешно- стей, представляют научный и практический интерес для метрологов. Проблема 4. Представление информации о метрологической надежности средств измерений в объединенной системе координат. Синтез новых вероят- ностно-физических моделей МО обусловил необходимость разработки более инфор- мативной формы отображения результатов исследований состояния измерительной системы «ОИ – СИИ» и прогнозных кривых МО СИ. Поставлена и решена задача объединения вероятностного и метрического пространств с единых (вероятностно-физических) позиций, поскольку метроло- гия является физической наукой и все используемые математические модели (ММ) должны отображать и характеризовать физическую сущность исследуемых эффектов, явлений, процессов, состояний и т. д. Вероятностное пространство, о котором говорят математики, не отражает в должной мере физическую сущ- ность процессов старения функциональных блоков и элементов СИ, а также МХ системы «ОИ – СИ (СИИ)». Поэтому, вероятностное пространство нами материализовано и переведено в метрическое за счет нахождения специфических связей пространства и време- ни, как объективной реальности. ПРОБЛЕМЫ ТЕОРИИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2009, № 8 141 ξ РИС. 1. Семейство кривых, характеризующих РИС. 2. Семейство кривых, характеризующих свойства функции распределения свойства экспоненциальных функций Кондратова – Вейбулла распределения С этой целью нами предложено результаты моделирования МО СИ представлять в вероятностно-физической пространственно-временной системе координат (рис. 3). Шкала значений вероятностной меры (одна или несколько) Шкала текущего времени и времени поверок СИ Шкала значений нормируемой погрешности «Плавающий ноль» Класс точности СИ Межповерочный интервал Календарное время МО Интервал времени наработки на МО Верхняя граница полосы неопределенности Шкала календарного времени определения вероятностных х-к Совмещенные отсчетов времени начала эксплуатации СИ и определения вероятности МО Календарное время начала эксплуатации СИ Значение погрешности в момент времени наступления МО РИС. 3. Вероятностно-физическая пространственно-временная система координат В ней шкалы нормированных значений погрешностей совмещены с одной или несколькими (см. далее) шкалами значений вероятностной меры, а шкала текущего времени и времени поверок СИ совмещена со шкалой календарного времени определения вероятностных характеристик. Отсчеты времени начала эксплуатации СИ и времени определения вероятности МО совмещены. С целью минимизации в объединенной системе координат может быть исполь- лет В.Т. КОНДРАТОВ Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2009, № 8 142 зована одна шкала текущего времени с отметками календарного времени. На данной системе координат должны быть указаны значения межповерочных ин- тервалов, календарное время начала эксплуатации СИ и прогнозное календарное время МО СИ, а также верхняя и/или нижняя доверительные границы полосы неопределенности, соответствующие исследуемому СИ определенной группы и класса точности. На рис. 4 в объединенной системе координат приведены кривые синтезированных нами (прогнозных) функций распределения нормируемых по- грешностей в течение времени наработки на МО (вероятностно-физических мо- делей МО) для трех СИ. Шкалы значений вероятностной меры жестко привяза- ны к шкале значений нормируемых погрешностей и имеют «плавающий» ноль. 1 3 2 РИС. 4. Графики представления вероятностно-физических моделей МО (для трех СИ) в объединенной системе координат В данной системе координат отметки шкал числовых значений вероятностной ме- ры, соответствующие единице ( ξ1 ξ2 ξ3 1P P P= = = ) жестко привязываются к числовой отметке «1,5» (рис. 4), соответствующей максимально допустимому значению норми- руемой погрешности (классу точности СИ или верхней границы полосы неопределен- ности) в момент времени наработки СИ на МО. Нулевое значение шкалы числовых значений вероятностной меры привязывается к значению погрешности oξ x , получен- ной в результате измерений нормируемой по значению физической величины (ФВ) 0x на момент календарного времени (07.05.2007) присвоения СИ класса точности или ввода его в эксплуатацию. Установлена взаимосвязь расстояний между делениями вероятностной и мет- рической шкал, которая описывается уравнением (связи) величин в в м вl l n n∆ = ∆ , ПРОБЛЕМЫ ТЕОРИИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2009, № 8 143 где вl∆ и вl∆ – расстояния между соседними делениями вероятностной и метри- ческой шкал; мn и вn – число делений вероятностной и метрической шкал. Такое представление информации дает возможность по прогнозным функ- циям оценивать вероятность МО на любой момент времени эксплуатации СИ, причем для СИ разных групп и классов точности. По приведенной объединен- ной системе координат легко характеризовать метрологическую исправность СИ через числовые значения вероятностной меры. Проблема 5. Оценка эффективности метрологической надежности СИ, реа- лизующих разные методы измерений. Развитие ТМН в ХХI веке будет направ- лено на решение задач оценки эффективности методов прямых и избыточных измерений физических величин в части обеспечения метрологической надежно- сти СИ и СИИ. Это обусловлено созданием и развитием ТИИ, обеспечивающей проектирование и создание СИИ со сверхнадежностью, поскольку результат из- быточных измерений является инвариантным к абсолютным значениям пара- метров НФП ИК и их отклонениям от номинальных значений, обусловленным воздействием внешних дестабилизирующих факторов на СИ. Проблема 6. Определение параметров вероятностно-физических моде- лей метрологических отказов. Данная проблема решается и будет решаться по мере создания все новых вероятностно-физических моделей МО СИ с после- дующей оценкой МХ этих моделей. Новая стратегия развития ТМН в ХХI веке включает в себя разработку методов и уравнений измерений не только парамет- ров системной метрологической характеристики (СМХ), но и параметров веро- ятностно-физических моделей МО СИ каждой группы и класса точности с целью определения метрологического ресурса, других параметров МН СИ и СИИ. Проблема 7. Поиск баз данных периодических поверок. Привязка ве- роятностно-физических моделей метрологических отказов к соответствую- щим группам средств измерений. После распада СССР возникла проблема поиска и восстановления баз данных периодических поверок СИ разных групп и класса точности. В Украине в начале ХХI века исчезла практически вся информация о по- верках СИ за последние 20−50 лет, в том числе и журналы периодических поверок. В связи с этим возникла и существует проблема поиска и восстановления баз дан- ных периодических поверок СИ. Отсутствие данной информации о результатах поверок тормозит развитие ТМН и может отбросить назад на двадцать и более лет решение практических задач присвоения СИ той или иной группы и класса точ- ности адекватной вероятностно-физической модели МО. Метрологические службы стран СНГ просто обязаны объединить свои усилия по восстановлению и созданию межгосударственных баз данных по периодическим поверкам СИ. Это облегчит решение проблем оценки метрологических ресурсов СИ, используемых в стра- нах СНГ. В противном случае необходимо будет поставить на продолжительную (1−3 года) интенсивную прогонку (искусственное старение) СИ разных групп и классов точности, проводить их периодическую поверку с уменьшенными меж- поверочными интервалами, чтобы наверстать упущенное и иметь объективное В.Т. КОНДРАТОВ Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2009, № 8 144 представление о распределении нормируемых погрешностей в течение времени наработки СИ до и на МО. Проблема 8. Создание баз знаний. Создание баз знаний по МН современ- ных СИ и СИИ разных групп и классов точности с привязанными к ним соот- ветствующими вероятностно-физическими моделями МО также является одной из проблем ТМН. Следует создать межгосударственные базы знаний с привлечением не только стран СНГ, но и тех стран, у которых закупаются современные СИ. Не исключена и разработка нормативных документов, регламентирующих права и обязанности стран-участников. Проблема 9. Разработка методологии проектирования сверхнадежных средств избыточных измерений. Особенность новой стратегии измерений − возможность использования ее по двум направлениям. Первое направление – реализация новой стратегии измерений с помощью существующих СИ с норми- рованными характеристиками ИК. Такое решение задачи повышения точности из- мерений не решает задачу повышения метрологической надежности СИ, посколь- ку требует создания новых технических средств и дополнительного сопряжения их с используемым СИ. Второе направление связано с созданием «собственных» СИИ с иными тре- бованиями к стабильности параметров ИК. Исследования показали, что метро- логическая сверхнадежность свойственна только цифровым СИИ, реализующим метод избыточных измерений. В этой связи проблема разработки методологии проектирования сверхнадеж- ных СИИ несомненно является актуальной. Она должна решаться с учетом осо- бенностей измерения величин разной физической природы, особенностей воспро- изведения нормированных по значению величин мерой, стандартными образцами состава веществ и свойств материалов и т. д. Методология осветит основные принципы создания средств избыточных изме- рений и даст разработчикам ответ о закладываемых допустимых значениях показате- лей быстродействия и нестабильности измерительных каналов. По результатам разработки методологии будут разработаны соответствующие нормативные документы, регламентирующие ее использование и внедрение. Проблема 10. Новые понятия и определения. Развитие любой физической теории сопровождается введением и использованием новых понятий и опреде- лений, свойственных только данной теории. В ТМН вводятся такие понятия, как: функция распределения нормированных МХ в течение времени наработки на МО [7–9]; метрологическая функция; метрологические числа; МХ системы «ОИ – СИИ» или системная МХ; понятие «уравнения связи свойств и парамет- ров» или, сокращенно, «уравнение параметров», – по аналогии с фундаменталь- ным понятием метрологии – «уравнение величин»; недоопределенная вероят- ность или метрологическая вероятность и другие. Они обогащают науку и пока- зывают глубину теоретических исследований. В частности, например, метрологическими функциями мы назвали функции распределения нормируемых погрешностей с указанием границ неопределен- ности (рис. 5). ПРОБЛЕМЫ ТЕОРИИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2009, № 8 145 Каждому значению времени наработки (т. е. аргумента) метрологической функции соответствует триединое числовое значение погрешности, – в виде метрологического числа, представляющего собой среднее значение погрешно- сти результат измерений ФВ, а также значения верхней и нижней доверитель- ных границ. При оценке метрологической исправности СИ по значениям метро- логических функций значений вероятностной меры будут рассеянными в преде- лах полосы неопределенности метрологической функции. Нулевая отметка шкалы вероятностных значений будет иметь неопределен- ное положение, т. е. будет плавающей и менять свое начальное положение в зависи- мости от полученного среднего значения погрешности 0ξ x (рис. 5). 0 5 10 15 20 25 30 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 ξx, /оо +ξнд kф=5 ∆Tп=5 лет Межпове- рочный интервал 7.05.2037 7.05.2007 kф=2 A B лет tx, ∆T1 ∆T2 С 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 -0.75 0 5 10 15 20 25 30 Рξ D E0.09 5 РИС. 5. Кривые метрологических функций в объединенной системе координат Проблема 11. Проведения поверок в процессе искусственного старения средств измерений. Решение задачи привязки каждой вероятностно-физической модели МО к СИ той или иной группы и класса точности может быть намного облегче- но, если знать предысторию изменения нормируемой погрешности в течение времени искусственного старения (прогонки) СИ. В этой связи весьма актуальным является решение проблемы получения ин- формации об изменениях (о динамике) нормируемых погрешностей не только в те- чение времени эксплуатации СИ, но и в течение времени искусственного старения (прогона) СИ. Эта проблема связана с необходимостью проведения первоначаль- ных 3…5 поверок в течение времени искусственного старения (прогонки) СИ. Значения погрешности измерения нормированной по значению ФВ 0x вновь созданным СИ претерпевают, как известно, три этапа изменения. В.Т. КОНДРАТОВ Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2009, № 8 146 I. Этап стабилизации или установления значений погрешности в пределах полосы неопределенности (с априори установленными и нормированными по значению доверительными границами) путем интенсивного искусственного ста- рения (прогонки) СИ (до присвоения ему класса точности). 2. Этап изменения значений погрешности в течение первой половины или трех четвертей времени эксплуатации СИ в нормальных условиях, т. е. при от- носительно стабильных значениях параметров ФП ИК. 3. Этап изменения значений погрешности как результат многолетней де- градации функциональных блоков и элементов СИ преимущественно за счет эксплуатации его в условиях, отличных от нормальных. На рис. 6 представлены графики зависимости приведенной погрешности в течение всех трех промежутков времени эксплуатации СИ при значениях по- грешностей разного знака. На практике вероятностно-физические модели МО приписываются, как правило, не одному, а определенной группе СИ того или иного класса точности (рис. 6). 0 10 20 30 40 505 15 25 35 45 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 0.15 0.45 0.75 1.05 1.35 1.65 III - прогрессирующее возрастание погрешности при интенсивном старении и деградации ИК СИ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 tx, лет δx I - изменения погрешности в р-те интенсивной прогонки СИ Прогонка СИ Tно II - изменение погрешности при относительно стабильной ФП ИК СИ в нормальных или рабочих условиях его эксплуатации tx0 - начало эксплуатации СИТ δ0п1 δ0п2 δ0п3 δ0п4 1 23 5 6 4 7 8 9 Усредненная во времени полоса неопределенности I II III 7 8 9 РИС. 6. Семейство кривых функций распределения Кондратова – Вейбулла Поэтому результирующая ширина полосы неопределенности устанавлива- ется гораздо шире, чем приведенная на рис. 5 (кривая при ф 5k = ) без или с уче- том дополнительных погрешностей. Следует узаконить необходимость проведе- ния 3… 5 поверок СИ при осуществлении их прогона в условиях эксплуатации, близких к реальным, и фиксацию результатов поверок в паспорте на СИ. ПРОБЛЕМЫ ТЕОРИИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2009, № 8 147 Проблема 12. Создание программно-алгоритмического обеспечения задач теории метрологической надежности. Новая стратегия развития ТМН в ХХI веке предполагает разработку собственного программно-алгоритмического обеспе- чения (ПАО) задач МН СИИ, разработку методов и пакетов прикладных про- грамм (ППП) по текущему контролю и прогнозированию МО СИИ, и своевре- менному оповещению пользователя, разработку ППП для баз знаний, эксперт- ных систем и интеллектуальных интерфейсов. В рамках науки метрологии целе- сообразно подготовить своих профессионалов-программистов и математиков, которые бы хорошо знали основы и проблемы метрологии, измерительной тех- ники. Привлечение сторонних специалистов не приводит к должному качеству ПАО задач МН СИИ и т. д. Выводы. В XXI веке новая стратегия развития теории метрологической надежно- сти будет развиваться на основе общенаучной методологии системного подхода и рас- сматривать объект исследований и средство измерений как органически единую из- мерительную (физическую) систему с учетом всего комплекса проблем на всех уровнях ее структурной организации и с учетом влияния факторов внешней среды. Введение новых понятий и определений в данную теорию является свидетель- ством дальнейшего ее развития. Разработка философских аспектов теории метроло- гической надежности обогатит ее новыми законами, категориями, принципами и обеспечит формирование и становление на ее основе науки «метроники». В новом тысячелетии теория метрологической надежности приобрела новое дыха- ние в своем развитии благодаря решению проблемы синтеза вероятностно-физических моделей метрологических отказов средств прямых и избыточных измерений. Разработка правил синтеза вероятностно-физических моделей метрологических от- казов является фундаментальным прорывом в теории метрологической надежности, обеспечивающим достаточно простой подход к решению задач синтеза прогнозных мо- делей и определения времени наработки средств измерений на метрологический отказ. Синтез вероятностно-физических моделей метрологических отказов обес- печивает решение метрологических задач определения параметров метрологи- ческой надежности средств измерений: получение уравнений измерений пара- метров вероятностно-физических моделей метрологических отказов средств из- мерений, оценку неопределенности результатов прогнозирования, определения времени наработки на метрологический отказ и т. д. Приписывание созданных и создаваемых вероятностно-физических моделей метрологических отказов к средствам измерений определенной группы и класса точности является важнейшей конечной целевой функцией теории метрологиче- ской надежности. Новый вклад в метронику внесет и предложенная форма представления ин- формации о метрологической исправности средств измерений в объединенной системе координат, связывающей шкалу значений нормируемых погрешностей со шкалами значений вероятностной меры. Установлена взаимосвязь между делениями вероятностной и метрической шкал, подтверждающая физический смысл вероятностной меры и возможность рассмотрения В.Т. КОНДРАТОВ Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2009, № 8 148 ее как безразмерной зависимой физической величины, характеризующей метрологиче- ский отказ средства измерений. Дальнейшее развитие теории метрологической надежности невозможно без оценки эффективности метрологической надежности средств измерений, реали- зующих методы прямых и избыточных измерений. Создание баз знаний приписанных вероятностно-физических моделей метроло- гических отказов к средствам измерений упрощает процесс прогнозирования и оценки метрологической исправности средств измерений в течение его эксплуатации. Разработка методологии проектирования сверхнадежных средств избыточных измерений также является целевой функцией теории метрологической надежности и всей науки метроники. Решение проблемы получения информации о динамике (о предыстории) нормируемых погрешностей не только в течение времени эксплуатации СИ, но и в течение времени его искусственного старения (интенсивного прогона) упро- стит задачу синтеза полного ряда вероятностно-физических моделей МО. Программно-алгоритмическое обеспечение задач метрологической надеж- ности средств будет выполняться специалистами-метрологами, а не только ма- тематиками или программистами. Знания теории измерений и теории метроло- гической надежности средств измерений обеспечит успешное и эффективное решение указанных задач. 1. Кондратов В.Т. Про чистоту технічної мови спілкування та обміну думками в метроло- гії і вимірювальній техніці. – Київ, 2002. – 59 с. – (Препр. / НАН України, Ін-т кіберне- тики ім. В.М. Глушкова; 2002 – 7). 2. Кондратов В.Т. Стратегічна теорія XXI століття // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2001. – № 2. – С. 11– 16. 3. Кондратов В.Т. Теория избыточных измерений // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2005. – № 1. – С. 7– 24. 4. Кондратов В.Т. Новая стратегия измерений // Законодательная и прикладная метроло- гия. – 2008. – № 2. – С. 35– 41. 5. Кондратов В.Т. Философские аспекты теории избыточных измерений // Законодатель- ная и прикладная метрология. – 2009. – № 2. – С. 21– 44. 6. Кондратов В.Т., Сахнюк И.А. Особенности и состояние проблемы метрологической надеж- ности средств измерений // Украинский метрологический журнал. – 2007.– № 2. – С. 10– 14. 7. Проблемы онтологии и теории познания. www/fos.ru/filosofy/12694.html. 8. Кондратов В.Т. Теория метрологической надежности: функция распределения Кондра- това – Вейбулла // Вісник Хмельницького національного ун-ту. Технічні науки. – 2008. – № 3. – С. 101– 113. 9. Кондратов В.Т. Теория метрологической надежности: экспоненциальная функция рас- пределения В.Т. Кондратова и функция распределения Кондратова – Лапласа // Вісник Хмельницького національного ун-ту. Технічні науки. – 2008. – № 6. – С. 43– 55. 10. Кондратов В.Т. Теория метрологической надежности: функция распределения Кондратова – Коши // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2007. – № 2. – C. 23– 31. Получено 01.06.2009

Схожі ресурси