Метрологічна надійність - це властивість засобів вимірювань зберігати встановлені значення метрологічних характеристик протягом певного часу при нормальних режимах і робочих умовах експлуатації.
Надійність СІ характеризує його поведінку з плином часу і є узагальненим поняттям, що включає в себе стабільність, безвідмовність, довговічність, ремонтопридатність (для відновлюваних СІ) і збереженість.
Стабільність СІ є якісною характеристикою, що відбиває незмінність у часі його MX. Вона описується тимчасовими залежностями параметрів закону розподілу похибки. Метрологічні надійність і стабільність є різними властивостями одного і того процесу старіння СІ. Стабільність несе більше інформації про сталість метрологічних властивостей засобу вимірювань. Це як би його «внутрішнє» властивість. Надійність, навпаки, є «зовнішнім» властивістю, оскільки залежить як від стабільності, так і від точності вимірювань і значень використовуваних допусків.
Безвідмовністю називається властивість СІ безперервно зберігати працездатний стан протягом деякого часу. Вона характеризується двома станами: працездатним і непрацездатним. Однак для складних вимірювальних систем може мати місце і більше число станів, оскільки не всякий відмова призводить до повного припинення їх функціонування. Відмова є випадковою подією, пов'язаною з порушенням або припиненням працездатності СІ. Це обумовлює випадкову природу показників безвідмовності, головним з яких є розподіл часу безвідмовної роботи СІ.
Довговічністю називається властивість СІ зберігати своє працездатний стан до настання граничного стану.
Працездатний стан - це такий стан СІ, при якому всі його MX відповідають нормованим значенням.
Граничним називається стан СІ, при якому його застосування неприпустимо.
Після метрологічного відмови характеристики СІ шляхом відповідних регулювань можуть бути повернуті в допустимі діапазони. Процес проведення регулювань може бути більш-менш тривалим залежно від характеру метрологічного відмови, конструкції СІ і ряду інших причин. Тому в характеристику надійності введено поняття «ремонтопридатність».
Ремонтопридатність - властивість СІ, що полягає в пристосованості до попередження і виявлення причин виникнення відмов, відновлення і підтримання його працездатного стану шляхом технічного обслуговування і ремонту. Воно характеризується витратами часу і коштів на відновлення СІ після метрологічного відмови і підтримання його в працездатному стані.
Процес зміни MX йде безперервно незалежно від того, чи використовується СІ або воно зберігається на складі. Властивість СІ зберігати значення показників безвідмовності, довговічності і ремонтопридатності протягом і після зберігання та транспортування називається його сохраняемостью.
Для великого числа промислово випускаються електричних і радіотехнічних елементів засобів вимірювань є спеціальні таблиці, в яких вказується інтенсивність їх відмов - кількість відмов в одиницю часу. Якщо - таких даних немає, то їх можна отримати експериментальним шляхом в результаті випробування елементів СІ на надійність. Тоді інтенсивність відмови елемента обчислюється за формулою
де - число ідентичних елементів, що не відмовили до моменту часу;
- число відмовили ідентичних елементів на інтервалі.
Знаючи інтенсивність відмов кожного елемента, можна визначити інтенсивність відмов кошти вимірів, що складається з цих елементів:
де - кількість типів елементів, що входять до складу СІ;
- кількість елементів -го типу.
Коли мова йде про раптові відмови, імовірність безвідмовної роботи визначається як
а напрацювання на відмову (середній час безвідмовної роботи)
За характером свого прояву раптові відмови є явними. Вони порівняно легко виявляються і після з'ясування їх причин - усуваються. Складніша справа з діагностикою так званих поступових відмов, які полягають в тому, що з плином часу метрологічні характеристики перестають відповідати встановленим для них нормам, і засіб вимірювань внаслідок цього стає непридатним. Такі відмови є прихованими і можуть бути виявлені тільки при черговій перевірці кошти вимірів, тому міжповірочні інтервали встановлюють виходячи з метрологічної надійності засобів вимірювальної техніки. Метрологічні відмови є наслідком старіння і зносу елементів і вузлів засобів вимірювань, так що їх інтенсивність з часом зростає.
На практиці міжповірочні інтервали встановлюють виходячи з наступної формули
де - ймовірність безвідмовної в метрологічному сенсі роботи;
- ймовірність метрологічного відмови за час між перевірками. Значення ймовірності метрологічного відмови за час між перевірками можна вибрати, використовуючи таблицю 3.4.
Таблиця 3.4 - Значення ймовірності метрологічного відмови
Для засобів вимірювань, що використовуються при
Значення ймовірності метрологічного відмови