Estimation of the error of temperature measurement channels, taking into account the performance reliability of their elements during operation

This paper deals with a technique for estimating the error of a measurement system by taking into account the performance reliability of individual measuring instruments (MI) – measurement channel components. In the measurement system, the metrological characteristics of these components (e.g. sensors) vary in time, and sometimes they are defective. It introduces the error into the entire system. Determination of this error has been based on the information theory and statistical methods for estimating the variances of MI and temperature measurements.

W artykule przedstawiono metody oceny błędu kanałów pomiarowych z uwzględnieniem niezawodności i błędów wprowadzanych przez poszczególne urządzenia pomiarowe – elementy kanałów pomiarowych. Do określenia tego błędu zastosowano teorię informacji i wybrane metody statystyczne do szacowania wariancji sygnałów pomiarowych wytwarzanych przez urządzenia pomiarowe. Praca dotyczy głównie systemów do pomiaru temperatury. W kanałach do pomiaru temperatury powstają problemy wynikające głównie z zawodności poszczególnych elementów wyposażenia pomiarowego – elementów kanałów pomiarowych. Można do nich zaliczyć na przykład elementy termoelektryczne i inne sensory, które mogą zmieniać swoje właściwości metrologiczne w czasie eksploatacji. Zmiany właściwości metrologicznych prowadzą do powstania błędów pomiarowych. Istnieje więc potrzeba oceny parametrów metrologicznych i niezawodności systemu pomiarowego, która uwzględnienia zmiany właściwości metrologicznych poszczególnych urządzeń. Do oceny związku między niezawodnością urządzeń pomiarowych i rozrzutem wyników pomiaru temperatury zaproponowano wykorzystanie wartości rozrzutu sygnałów pomiarowych, w tym temperatury za pomocą odchylenia standardowego wartości wyników pomiaru. Na podstawie odchylenia standardowego wyników pomiarowych, możliwe jest wyznaczenie błędu ekwiwalentnego całego toru pomiarowego. Jako przykład, w pracy przedstawiono obliczenia dla toru pomiarowego temperatury, w którym poszczególne elementy systemu zostały uszkodzone określoną liczbę razy w ciągu określonego czasu pracy systemu.