Неопределённость потока эталонной течи: из чего складывается и как ей пользоваться
В свидетельстве на меру потока рядом со значением всегда стоит его неопределённость (или доверительные границы). Это не «допуск на брак», а честная количественная мера незнания: в каких пределах лежит истинное значение потока с вероятностью 0,95. Понимание, откуда берётся это число, помогает правильно сравнивать показания прибора с паспортом.
Из чего складывается бюджет
Поток при воспроизведении вычисляется из давлений, объёмов и времени, поэтому в бюджет неопределённости входят:
- давление — главный вклад в области вакуума: лучшие СИ давления дают относительное стандартное отклонение 2–3,5 % при 10⁻⁶–10⁻³ Па и лишь 0,033–0,05 % при 10⁻³–10³ Па;
- объём измерительной камеры и его изменения (тепловое расширение);
- время — вклад пренебрежимо мал при современных стандартах частоты;
- температура — дрейф и неоднородность поля температуры в помещении;
- собственное натекание и газоотделение вакуумной системы — фоновая поправка со своим разбросом.
Обзор методов, в которых эти вклады реализуются, — на странице «Методы воспроизведения потока».
Что достижимо на практике
| Уровень | Типичная неопределённость (k=2 / P=0,95) |
|---|---|
| Эталонная установка (кумуляционный блок), стабильные меры | ~1,3 % |
| Воспроизводимость лучших диффузионных мер при калибровке | σ ≈ 0,8 % до потоков ~10⁻⁹ Па·м³/с |
| Допускаемая погрешность рабочих мер Гелит | ±15 % (Гелит-1), ±20 % (Гелит-2) |
| Контрольные капиллярные течи | ±30 % (БГ, КТК-2УП) |
Разрыв между «1,3 % на эталоне» и «±15 % на рабочей мере» — это запас на реальные условия эксплуатации: температурные поправки, старение, транспортировку, а также экономику поверки. Мера с паспортом ±15 % не «хуже измерена» — ей гарантированы более широкие границы на весь межповерочный интервал.
Как пользоваться неопределённостью
- сравнивая показание прибора Qизм с паспортным Qэт, складывайте неопределённости обоих: расхождение внутри суммарных границ — не повод для тревоги;
- выбирая меру под порог браковки, держите запас: порог не должен «сидеть» на краю доверительных границ меры (руководство по выбору);
- для ответственных решений используйте действительное значение и его неопределённость из свидетельства, а не номинал (подробнее).
