8 منبع عدم قطعیت اندازه گیری برای هر بودجه عدم قطعیت

8 منبع عدم قطعیت اندازه گیری برای هر بودجه عدم قطعیت

مقدمه

آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چه منبع عدم قطعیت اندازه گیری را در بودجه عدم قطعیت خود لحاظ کنید؟ من دارم و مطمئنم که شما هم دارید.

امروز قصد دارم 8 منبع عدم قطعیت اندازه گیری را به شما آموزش دهم که باید در هر بودجه عدم قطعیت گنجانده شود. دلیل اینکه شما باید این منابع عدم قطعیت را هر بار در محاسبات بگنجانید این است که آنها معمولاً در هر اندازه گیری که انجام می دهید تأثیر می گذارند.

 دلیل دیگری برای استفاده از این منابع عدم قطعیت در اندازه گیری را در نظر بگیرید که این منابع عدم قطعیت مشترک هستند که توسط بسیاری از نهادهای اعتباردهی مورد نیاز هستند..

برای کمک به شما در ایجاد بودجه‌ های عدم قطعیت بهتر و تخمین مناسب‌ تر عدم قطعیت اندازه‌ گیری، فهرستی از 8 منبع عدم قطعیت در اندازه‌ گیری ایجاد کرده‌ ام که باید در هر بودجه عدم قطعیت وجود داشته باشد.

علاوه بر این، من از گفتن اینکه این منابع عدم قطعیت چیست فراتر رفته و تعاریف مناسبی را برای این منابع عدم قطعیت به شما ارائه می کنم و به شما یاد می دهم که چگونه بزرگی آنها را تخمین بزنید.

 

منابع عدم قطعیت

عدم قطعیت اندازه گیری می تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار گیرد. در زیر لیستی از 6 منبع رایج عدم قطعیت در اندازه گیری آورده شده است. هنگامی که شروع به شناسایی منابع عدم قطعیت اندازه گیری می کنید، باید با فکر کردن در مورد تأثیراتی که در این دسته ها هستند، شروع کنید.

 

6 منبع رایج عدم قطعیت اندازه گیری:

تجهیزات

واحد تحت آزمون

اپراتور

روش

کالیبراسیون

محیط

 

منابع برای هر بودجه عدم قطعیت

قبلاً اشاره کردم که 8 منبع عدم قطعیت اندازه گیری را که باید در هر بودجه عدم قطعیت گنجانده شود را به شما آموزش می دهم. تأثیراتی که امروز پوشش خواهم داد در لیست زیر ارائه شده است. بنابراین، نگاهی بیندازید و اگر چیزی را رد کردم به من اطلاع دهید.

 

8 منبع عدم قطعیت اندازه گیری که باید در هر بودجه عدم قطعیت گنجانده شود:

 

تکرارپذیری

تجدید پذیری

پایداری

گرایش

رانش

ریزنگری

استاندارد مرجع

پایداری استاندارد مرجع

 

تکرارپذیری

تکرارپذیری منبع عدم قطعیت اندازه گیری است که باید در هر بودجه عدم قطعیت گنجانده شود. این تأثیری است که می‌ توانید خودتان آن را آزمون کنید تا ببینید در شرایط تکرارپذیر چقدر در نتایج اندازه‌ گیری شما تغییر وجود دارد.

 

اکثر نهادهای اعتباردهی امروزه نیاز دارند که تکرارپذیری در تحلیل عدم قطعیت شما لحاظ شود. با این نوع تقاضا، متوجه خواهید شد که ارزیاب‌ های بیشتری می‌ خواهند داده‌ های نوع A شما را ببینند و بررسی می‌ کنند که در بودجه عدم قطعیت شما لحاظ شده است.

 

تعریف تکرارپذیری

 

  1: دقت اندازه گیری تحت مجموعه ای از شرایط تکرارپذیری اندازه گیری است

برای ساده تر شدن موضوع، تکرارپذیری دقت اندازه گیری تحت مجموعه ای از شرایط تکرارپذیر است. بنابراین، برای انجام آزمون تکرارپذیری، باید به طور مداوم فرآیند اندازه گیری را تکرار کنید و  تعداد نمونه مورد نظر خود را ثبت کنید.

پس از اینکه تعداد نمونه های  مورد نظر خود را جمع آوری کردید، می توانید تجزیه و تحلیل داده ها را برای یافتن خطای تصادفی یا واریانس فرآیند اندازه گیری خود شروع کنید. این کار را می توان به سادگی با محاسبه انحراف استاندارد مجموعه نمونه هایی که جمع آوری کرده اید انجام دهید.

 

نحوه محاسبه تکرارپذیری

برای محاسبه تکرارپذیری این دستورالعمل ها را دنبال کنید:

1. یک اندازه گیری ‘n’ را چند بار تکرار کنید
2. نتایج هر اندازه گیری را ثبت کنید.
3. انحراف معیار را محاسبه کنید.

مثال

 

تصور کنید که باید یک آزمون  تکرارپذیری انجام دهید که در آن 20 نمونه جمع آوری می کنید. برای یافتن تکرارپذیری فرآیند اندازه گیری خود، فقط 20 نمونه را جمع آوری کرده و انحراف استاندارد نتایج خود را محاسبه کنید. نتیجه تکرارپذیری شما خواهد بود.

 

در تصویر زیر مجموعه ای از 20 نمونه را شبیه سازی کردم که به طور معمول توزیع شده بودند که مقدار اسمی آن 10 و انحراف استاندارد 5 قسمت در میلیون یا ppm بود. پس از شبیه سازی 20 نمونه، من انحراف استاندارد مجموعه نمونه خود را محاسبه کردم تا تعیین کنم که تکرارپذیری 4.5 ppm با 19 درجه آزادی است. مستطیل قرمز برجسته را ببینید.

 

 با استفاده از مایکروسافت اکسل می توانید این کار را انجام دهید، من از فرمول زیر استفاده کردم:

 

=stdev(cell1:celln)

تجدید پذیری

تجدید پذیری منبع عدم قطعیت در اندازه گیری است که باید در هر بودجه عدم قطعیت گنجانده شود. این تأثیری است که می توانید خودتان آن را آزمون کنید تا ببینید در شرایط تجدید پذیر  چقدر در اندازه گیری های شما تغییر وجود دارد.

 

اکثر نهادهای اعتبار دهی امروزه نیاز دارند که تجدید پذیری در تحلیل عدم قطعیت شما لحاظ شود. با این نوع تقاضا، متوجه خواهید شد که ارزیاب‌ های بیشتری می‌ خواهند داده‌ های نوع A شما را ببینند و بررسی می‌ کنند که در بودجه عدم قطعیت شما لحاظ شده است.

 

آنچه تجدید پذیری را از تکرارپذیری متفاوت می‌ کند این است که باید چیزی (یک متغیر) را در فرآیند اندازه‌ گیری خود تغییر دهید. در اینجا لیستی از 5 مقایسه رایج برای آزمون تجدید پذیری آورده شده است.

 

5 مورد از رایج ترین مقایسه ها  برای آزمون تکرارپذیری

 

تجدید پذیری اپراتور

تجدید پذیری تجهیزات

تجدید پذیری روش

تجدید پذیری روز

تجدید پذیری  محیط

 

تعریف تجدید پذیری

دقت اندازه گیری در شرایط تجدید پذیری اندازه گیری

 

نحوه محاسبه تجدید پذیری

برای محاسبه تجدید پذیری این دستورالعمل ها را دنبال کنید:

1. آزمون تجدید پذیری را انجام دهید
2. میانگین میانگین ها را محاسبه کنید
3. یک متغیر را تغییر دهید و آزمون تجدید پذیری را تکرار کنید
4. میانگین را محاسبه کنید.
5. انحراف معیار میانگین های آزمون را محاسبه کنید.

مثال

تصور کنید که باید یک آزمون تجدید پذیری را انجام دهید، جایی که می‌ خواهید یاد بگیرید که نتایج اندازه‌ گیری شما در صورت انجام با روش‌ های مختلف چقدر تجدید پذیری است. بیایید تجدید پذیری فرآیند اندازه گیری شما را پیدا کنیم.

 

در تصویر زیر 2 مجموعه از 20 نمونه را شبیه سازی کردم که به طور معمول توزیع شده بودند که مقدار اسمی آن 10 و انحراف معیار 5 قسمت در میلیون یا ppm بود. پس از شبیه سازی 20 نمونه، من میانگین  هر مجموعه نمونه را محاسبه کردم.

 

 من انحراف معیار دو میانگین محاسبه شده را محاسبه کردم تا مشخص کنم که تکرارپذیری 14 ppm با 1 درجه آزادی است. مستطیل قرمز برجسته را ببینید.

 

می توانید با استفاده از مایکروسافت اکسل این کار را انجام دهید، من از فرمول  زیر استفاده کردم:

 

=stdev(cell1,cell2)

پایداری 

پایداری منبع عدم قطعیت اندازه گیری است که باید در هر بودجه عدم قطعیت گنجانده شود. این تأثیری است که می‌ توانید خودتان آن را آزمون کنید یا از داده‌ های کالیبراسیون خود محاسبه کنید تا ببینید چقدر اندازه‌ گیری‌های شما در طول زمان تغییر می‌ کند.

 

پایداری  یک عدم قطعیت تصادفی است. معمولاً با گرایش اشتباه گرفته می شود که یک عدم قطعیت سیستماتیک است (ما بعداً به آن خواهیم پرداخت). اساساً، پایداری  تعیین می‌ کند که فرآیند اندازه‌ گیری شما در طول زمان چقدر پایدار است.

 

پایداری  را می توان از دو طریق تعیین کرد. با این حال، برای ساده نگه داشتن آن، من فقط روش آسان تخمین پایداری  را به شما آموزش می دهم.

 

اکثر نهادهای اعتباردهی  از شما نمی خواهند که پایداری  را در بودجه عدم قطعیت خود لحاظ کنید. با این حال، بسیاری از ارزیابان پایداری  را عامل مهمی در عدم قطعیت اندازه گیری می دانند. بنابراین، توصیه می کنم آن را در تحلیل عدم قطعیت اندازه گیری خود بگنجانید.

 

تعریف پایداری 

 ویژگی یک ابزار اندازه گیری که به موجب آن خواص اندازه گیری آن در زمان ثابت می ماند

 

نحوه محاسبه پایداری

برای محاسبه پایداری این دستورالعمل ها را دنبال کنید:

1. 3 گزارش کالیبراسیون آخر خود را مرور کنید.
2. نتایج هر گزارش کالیبراسیون را ثبت کنید.
3. انحراف معیار نتایج کالیبراسیون را محاسبه کنید.

مثال

تصور کنید که باید پایداری  فرآیند اندازه گیری خود را تعیین کنید. بنابراین، سه گزارش آخر کالیبراسیون خود را می گیرید و مقادیر گزارش شده از کالیبراسیون را ثبت می کنید. پایداری  فرآیند اندازه گیری خود را بیابید.

 

در تصویر زیر، من 3 گزارش کالیبراسیون را برای یکی از مولتی‌ مترهای Keysight 34401A خود گرفتم و داده‌ ها را کنار هم قرار دادم. پارامتری که من روی آن تمرکز کردم اندازه گیری 10 ولت برای تابع ولتاژ DC بود

اکنون، می بینید که از سال 2013 تا 2015 تغییراتی در قابلیت اندازه گیری وجود داشت. این همان چیزی است که ما می خواهیم ارزیابی کنیم.

 

بنابراین، به تصویر زیر نگاه کنید. من انحراف معیار 3 نتیجه اندازه گیری در تصویر بالا را برای تعیین پایداری محاسبه کردم. در نتیجه مشخص کردیم که پایداری این ابزار 4.6 ppm است. مستطیل قرمز برجسته را ببینید.

 

برای انجام این کار با استفاده از مایکروسافت اکسل، از فرمول زیر استفاده کردم:

 

=stdev(cell1:celln)

گرایش

گرایش منبع عدم قطعیت اندازه گیری است که می تواند به صورت اختیاری به بودجه عدم قطعیت شما اضافه شود. اینکه تصمیم می گیرید آن را بخشی از برآورد عدم قطعیت اندازه گیری خود قرار دهید یا نه بستگی به نحوه استفاده از تجهیزات خود برای انجام اندازه گیری ها دارد.

 

برای تعیین اینکه آیا باید گرایش را در بودجه عدم قطعیت خود لحاظ کنید یا خیر، سناریوهای زیر را بخوانید و ببینید کدامیک برای فرآیند اندازه گیری شما بهترین کاربرد را دارد.

 

سناریو 1: تجهیزات را با استفاده از یک استاندارد مرجع شناخته شده کالیبره می کنم و فقط نتیجه را گزارش می کنم.

 

اگر این مورد، کار  شما را توصیف می کند، پس گرایش را به بودجه عدم قطعیت خود اضافه کنید.

 

در سناریوی 1، شما گرایش را به بودجه عدم قطعیت خود اضافه می کنید زیرا هنگام گزارش نتایج اندازه گیری خود، آن را در نظر نمی گیرید. بنابراین، گرایش استاندارد مرجع می تواند بیشتر به عدم قطعیت در نتایج اندازه گیری کمک کند.

 

سناریو 2: تجهیزات را با استفاده از یک استاندارد مرجع شناخته شده کالیبره می کنم و مقدار استاندارد و مقدار واحد تحت آزمون را گزارش می کنم.

 

اگر این مورد، کار شما را توصیف می کند، پس گرایش  را به بودجه عدم قطعیت خود اضافه نکنید.

 

در سناریوی 2، شما گرایش را به بودجه عدم قطعیت خود اضافه نمی کنید زیرا قبلاً آن را در نتایج اندازه گیری گزارش شده خود در نظر گرفته اید. بنابراین، گرایش استاندارد مرجع را می توان به عنوان عاملی در عدم قطعیت در نتایج اندازه گیری حذف کرد.

 

گرایش در واقع یک خطای سیستماتیک است تا یک عدم قطعیت. گرایش به شما اطلاع می دهد که اندازه گیری های شما در مقایسه با مقدار هدف چقدر دقیق است. با این حال، بسته به نحوه انجام اندازه گیری های مقایسه، گرایش ممکن است در عدم قطعیت اندازه گیری نقش داشته باشد.

 

تعریف گرایش

1: برآورد خطای اندازه گیری سیستماتیک

2: میانگین تکرار منهای مقدار کمیت مرجع

 

نحوه محاسبه گرایش

برای محاسبه گرایش این دستورالعمل ها را دنبال کنید:

1. آخرین گزارش کالیبراسیون خود را مرور کنید.
2. مقدار نتیجه اندازه گیری را پیدا کنید.
3. مقدار اسمی یا مقدار استاندارد را پیدا کنید.
4. تفاوت را محاسبه کنید.

مثال

در تصویر زیر، 2 گزارش کالیبراسیون را برداشتم و نتایج را در کنار هم مقایسه کردم. گزارش اول (تصویر سمت چپ) از کالیبراتور Fluke 5720A من و گزارش دوم (تصویر سمت راست) از مولتی متر Keysight 34401A من است.

با استفاده از داده های تصویر بالا، با استفاده از مایکروسافت اکسل در تصویر زیر، گرایش را محاسبه کردم. برای محاسبه گرایش، تنها کاری که باید انجام دهید این است که مقدار استاندارد را از نتیجه اندازه گیری شده واحد مورد آزمون کم کنید. در این مورد، ما تعیین کردیم که بایاس این ابزار 7.3 ppm است. مستطیل قرمز برجسته را ببینید.

 

گرایش = مقدار اندازه گیری شده-مقدار استاندارد

b=mv-sv

برای انجام این کار با استفاده از مایکروسافت اکسل، از فرمول زیر استفاده کردم:

=cell2 – cell1

رانش

رانش منبع عدم قطعیت  اندازه گیری است که باید در هر بودجه عدم قطعیت گنجانده شود. این تأثیری است که می‌ توانید از داده‌ های کالیبراسیون خود محاسبه کنید تا ببینید خطا در اندازه‌ گیری‌ های شما در طول زمان چگونه تغییر می‌ کند.

 

رانش یک عدم قطعیت سیستماتیک است. معمولاً با پایداری اشتباه گرفته می شود که یک عدم قطعیت تصادفی است. اساساً، رانش تعیین می کند که چگونه خطا در فرآیند اندازه گیری شما در طول زمان تغییر می کند و چقدر می تواند به تخمین شما از عدم قطعیت در اندازه گیری کمک کند.

 

تعریف رانش

تغییر مداوم یا افزایشی در طول زمان در مقدار، به دلیل تغییر در خواص اندازه‌ شناسی یک ابزار اندازه‌ گیری

 

نحوه محاسبه رانش

برای محاسبه رانش این دستورالعمل ها را دنبال کنید:

1. 3 گزارش کالیبراسیون آخر خود را مرور کنید.
2. نتایج هر گزارش کالیبراسیون را ثبت کنید.
3. تاریخ انجام هر کالیبراسیون را ثبت کنید.
4. میانگین نرخ رانش روزانه را محاسبه کنید.
5. میانگین نرخ رانش روزانه را در فاصله کالیبراسیون خود (در روز) ضرب کنید.

مثال

در تصویر زیر، من 3 گزارش کالیبراسیون را برای یکی از مولتی مترهای Keysight 34401A خود گرفتم و داده ها را در کنار هم قرار دادم. پارامتری که من روی آن تمرکز کردم اندازه گیری 10 ولت برای تابع ولتاژ DC بود.

اکنون، می بینید که از سال 2013 تا 2015 تغییراتی در عملکرد اندازه گیری وجود داشته است. با استفاده از این داده ها، می توانید میانگین نرخ رانش را محاسبه کنید.

ابتدا نرخ رانش روزانه را از سال 2014 تا 2015 محاسبه کنید.

سپس، نرخ رانش روزانه را از سال 2013 تا 2014 محاسبه کنید.

سپس، میانگین نرخ رانش روزانه را محاسبه کنید.

در نهایت، نرخ رانش روزانه را در 365.25 روز ضرب کنید تا میانگین نرخ رانش در سال محاسبه شود.

به تصویر زیر نگاه کنید. من میانگین رانش سالانه را از داده های گزارش کالیبراسیون خود محاسبه کردم. در نتیجه مشخص کردیم که میانگین دریفت این ابزار 7.6 ppm است. مستطیل قرمز برجسته را ببینید.

برای انجام این کار با استفاده از مایکروسافت اکسل، از معادلاتی که در تصاویر بالا استفاده کردم استفاده کنید.

ریزنگری

ریزنگری یک منبع عدم قطعیت اندازه گیری است که باید در هر بودجه عدم قطعیت گنجانده شود. برای انجام تجزیه و تحلیل عدم قطعیت، باید ریزنگری استاندارد و واحد مورد آزمون را لحاظ کنید. با این حال، اینکه آیا تصمیم می‌ گیرید عدم قطعیت ریزنگری UUT را به عنوان بخشی از تخمین عدم قطعیت اندازه‌ گیری خود بگنجانید یا نه، به فرآیند شما برای تخمین عدم قطعیت اندازه‌ گیری بستگی دارد.

 

برای تعیین اینکه آیا باید ریزنگری UUT را در بودجه عدم قطعیت خود لحاظ کنید یا خیر، سناریوهای زیر را بخوانید و ببینید کدام مورد برای فرآیند اندازه گیری شما بهترین کاربرد را دارد.

سناریوی 1: من عدم قطعیت اندازه گیری را برای یک فرآیند اندازه گیری واحد، یا فرآیندی که در آن نوع UUT هرگز تغییر نمی کند، تخمین می زنم.

 

اگر این مورد کار شما را توصیف می کند، پس ریزنگری UUT را به بودجه عدم قطعیت خود اضافه کنید.

 

در سناریوی 1، ریزنگری UUT را به بودجه عدم قطعیت خود اضافه می کنید زیرا در حال ارزیابی عدم قطعیت یک فرآیند واحد هستید (مثلاً اندازه گیری به موقع) یا فرآیند اندازه گیری شما همیشه همان نوع UUT را آزمون می کند.

این امر شما را از محاسبه عدم قطعیت اندازه گیری پس از هر آزمون یا کالیبراسیون جلوگیری می کند.

 

سناریو 2: من عدم قطعیت اندازه گیری را برای یک تابع اندازه گیری یا پارامتری که در آن نوع UUT می تواند متفاوت باشد، تخمین می زنم.

 

اگر این مورد کار شما را توصیف می کند، پس ریزنگری UUT را به بودجه عدم قطعیت خود اضافه نکنید.

 

در سناریوی 2، ریزنگری UUT را به بودجه عدم قطعیت خود اضافه نمی کنید زیرا بعداً هنگام محاسبه عدم قطعیت اندازه گیری پس از هر آزمون یا کالیبراسیون، آن را محاسبه خواهید کرد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این، مطمئن شوید که خط مشی ILAC P14 برای محاسبه عدم قطعیت کالیبراسیون را مطالعه کرده اید.

اگر شما دارای گواهینامه ISO/IEC 17025 هستید، باید الزامات خط مشی ILAC P14 را رعایت کنید.

 

تعریف ریزنگری

کوچکترین تغییر در یک کمیت در حال اندازه گیری که باعث تغییر محسوس در نشانه مربوطه می شود.

 

نحوه یافتن ریزنگری

برای محاسبه ریزنگری این دستورالعمل ها را دنبال کنید:

1. به سیستم یا تجهیزات اندازه گیری خود نگاه کنید
2. کمترین رقم را بیابید
3. کوچکترین تغییر افزایشی را مشاهده کنید

مثال

تعیین ریزنگری همیشه آنطور که فکر می کنید ساده نیست. در برخی از سناریوها، می‌ توانید با نگاه کردن به تجهیزات اندازه‌ گیری و واحد مورد آزمون، ریزنگری را به سرعت پیدا کنید. با این حال، مواقع دیگر ممکن است کمی پیچیده‌ تر باشد. مخصوصا برای ابزارها و دستگاه های آنالوگ.

 

یافتن ریزنگری دستگاه های دیجیتال بسیار آسان است. به صفحه نمایش دیجیتال دستگاه نگاه کنید و یا کمترین رقم را مشاهده کنید یا کمترین تغییر رقم را مشاهده کنید.

 

در تصویر زیر یک مولتی متر دیجیتال است. با نگاهی به صفحه نمایش دیجیتال، می توانیم کمترین رقم و کمترین تغییر را مشاهده کنیم. از مشاهدات مشاهده می کنید که ریزنگری 10 میکرو ولت است.

برای دستگاه‌ های دارای نشانگر آنالوگ، باید فاصله نشانگر ، عرض نشانگرها و عرض سوزن یا اشاره گر را رعایت کنید. از این عوامل می توانید عدم قطعیت ریزنگری تجهیزات اندازه گیری خود یا واحد مورد آزمون را تعیین کنید.

هنگام استفاده از ابزارها، باید به گزارش های کالیبراسیون خود نگاه کنید تا کمترین رقم ارزش کالیبراسیون گزارش شده را تعیین کنید. از آنجایی که ابزارها دارای مقیاس یا نمایشگر نیستند، تنها می توانید ریزنگری خود را از روی مقدار شناخته شده ابزار تعیین کنید.

عدم قطعیت استاندارد مرجع

عدم قطعیت استاندارد مرجع منبع عدم قطعیت اندازه گیری است که باید در هر بودجه عدم قطعیت گنجانده شود. این تأثیری است که می توانید با مشاهده گزارش های کالیبراسیون خود پیدا کنید.

 

عدم قطعیت استاندارد مرجع یک عدم قطعیت سیستماتیک است که از کالیبراسیون تجهیزات یا مواد مرجع تأیید شده شما بدست آمده است. علاوه بر این، مقدار آن تا یک استاندارد ملی یا بین المللی قابل ردیابی است، به همین دلیل است که بسیار مهم است.

 

من می‌ بینم که آزمایشگاه‌ های بیشتری برای کنار گذاشتن عدم قطعیت استاندارد مرجع از بودجه عدم قطعیت خود دچار اشتباه می‌ شوند.

 

این اشتباه را نکنید. تجهیزات خود را توسط یک آزمایشگاه معتبر ISO/IEC 17025 کالیبره کنید و عدم قطعیت استاندارد مرجع را در بودجه عدم قطعیت خود لحاظ کنید.

 

تعریف عدم قطعیت استاندارد مرجع

عدم قطعیت استاندارد اندازه گیری تعیین شده برای کالیبراسیون سایر استانداردهای اندازه گیری برای مقادیر از یک نوع معین در یک سازمان یا در یک مکان معین

 

نحوه محاسبه عدم قطعیت استاندارد مرجع

برای یافتن عدم قطعیت استاندارد مرجع، این دستورالعمل ها را دنبال کنید:

1. آخرین گزارش کالیبراسیون خود را مرور کنید.
2. برآورد گزارش شده عدم قطعیت اندازه گیری را بیابید

مثال

هنگامی که تجهیزات شما توسط یک آزمایشگاه معتبر ISO/IEC 17025:2005 یا یک موسسه ملی اندازه‌ شناسی کالیبره می‌ شوند، گزارشی با نتایج اندازه‌ گیری و تخمین عدم قطعیت در اندازه‌ گیری دریافت می‌ کنید. هر برآورد گزارش شده از عدم قطعیت اندازه گیری، عدم قطعیت استاندارد مرجع شما است.

 

در تصویر زیر بخشی از گزارش کالیبراسیون مولتی متر دیجیتال Keysight 34401A را مشاهده می کنید. در این گزارش مجموعه ای از نتایج اندازه گیری وجود دارد که هر کدام تخمینی از عدم قطعیت در اندازه گیری دارند.

از آنجایی که ما عدم قطعیت را در 10 VDC ارزیابی می کنیم، عدم قطعیت را برای نتیجه اندازه گیری 10 VDC انتخاب می کنم. این عدم قطعیت استاندارد مرجع شما خواهد بود. مستطیل قرمز را ببینید.

نکته تخصصی:

برخی از افراد سه مقدار آخر عدم قطعیت استاندارد مرجع خود را میانگین می گیرند و میانگین محاسبه شده را در بودجه عدم قطعیت خود قرار می دهند.

 

سایر افراد از آخرین مقدار عدم قطعیت مرجع گزارش شده در بودجه عدم قطعیت خود استفاده خواهند کرد.

 

هر دو رویکرد قابل قبول است. بنابراین، از روشی استفاده کنید که بهترین کارکرد را برای شما دارد. اگر به دنبال کاهش برآوردهای خود از عدم قطعیت اندازه گیری هستید، از روشی استفاده کنید که کمترین نتیجه را برای شما به ارمغان می آورد.

پایداری استاندارد مرجع

پایداری استاندارد مرجع منبع عدم قطعیت در اندازه گیری است که باید در هر بودجه عدم قطعیت گنجانده شود. این تأثیری است که می‌ توانید با استفاده از داده‌ های گزارش‌ های کالیبراسیون خود محاسبه کنید تا میزان تغییر در استاندارد مرجع خود را ببینید.

 

پایداری استاندارد مرجع یک عدم قطعیت تصادفی است. این مولفه شبیه به محاسبه پایداری است، اما شما انحراف استاندارد عدم قطعیت استاندارد مرجع خود را به جای نتایج اندازه گیری خود محاسبه می کنید. اساساً، هدف شما این است که تعیین کنید استاندارد مرجع شما در طول زمان چقدر پایدار است.

 

اگر می‌پرسید چرا این مولفه مهم است، اجازه دهید توضیح دهم. دو سناریو وجود دارد که این عامل را در عدم قطعیت اندازه گیری شرح می دهد.

سناریو 1: تجهیزات شما توسط همان آزمایشگاه کالیبره شده است، اما برآورد گزارش شده آنها از عدم قطعیت در اندازه گیری هر بار تغییر می کند.

 

گاهی اوقات عدم قطعیت اندازه گیری گزارش شده در گزارش کالیبراسیون شما تغییر می کند، حتی اگر فقط کمی با هر کالیبراسیون متفاوت  باشد. در این سناریو، هدف، تعیین پایداری استاندارد مرجع آزمایشگاه کالیبراسیون شما است.

 

سناریو 2: تجهیزات شما توسط آزمایشگاه‌ های مختلف کالیبره می‌ شوند که هر کدام تخمین متفاوتی از عدم قطعیت در اندازه‌ گیری دارند.

 

گاهی اوقات تجهیزات شما توسط آزمایشگاه های مختلف (به هر دلیلی) کالیبره می شوند. هر آزمایشگاه مقدار عدم قطعیت تخمینی خود را گزارش خواهد کرد. در این سناریو، هدف تعیین پایداری عدم قطعیت قابل ردیابی شما است.

 

تعریف پایداری استاندارد مرجع

پایداری یک استاندارد اندازه گیری تعیین شده برای کالیبراسیون سایر استانداردهای اندازه گیری برای مقادیر از یک نوع معین در یک سازمان یا در یک مکان معین

 

نحوه محاسبه پایداری استاندارد مرجع

این دستورالعمل ها را برای محاسبه پایداری استاندارد مرجع دنبال کنید:

1. 3 گزارش کالیبراسیون آخر خود را مرور کنید.
2. برآورد عدم قطعیت را از هر گزارش کالیبراسیون ثبت کنید.
3. انحراف معیار را محاسبه کنید.

مثال

در تصویر زیر خواهید دید که من تخمین های گزارش شده عدم قطعیت اندازه گیری را از 3 گزارش کالیبراسیون آخر خود جمع آوری کرده ام. داده ها از یکی از مولتی متر دیجیتال Keysight 34401A من است.

در تصویر بعدی، پایداری استاندارد مرجع را با محاسبه انحراف معیار سه مقدار مشخص شده در تصویر بالا محاسبه کرده ام. در نتیجه، پایداری استاندارد مرجع 0.29 ppm است.

برای انجام این کار با استفاده از مایکروسافت اکسل، از فرمول اس زیر تفاده کردم:

=stdev(cell1:celln)

منابع عدم قطعیت

بسیاری از عوامل دیگر در عدم قطعیت نتایج اندازه گیری وجود دارد. هیچ راهی وجود ندارد که بتوانم همه آنها را در اینجا فهرست کنم. بنابراین، توصیه می‌ کنم تحلیل عدم قطعیت خود را همیشه با منابعی که در اختیار شما قرار داده‌ ام شروع کنید.

 

پس از آن، فرآیند اندازه گیری خود را برای شناسایی منابع اضافی عدم قطعیت اندازه گیری ارزیابی کنید. اگر گیر افتادید، کمی تحقیق کنید.

 

چند مکان عالی برای یافتن منابع عدم قطعیت اندازه گیری؛

 

جستجوی آنلاین

راهنمای عدم قطعیت

کتاب های درسی

مقاله های ژورنال

مقالات کنفرانس

آزمایشگاه های دیگر

اگر پس از جستجوی همه این منابع اطلاعاتی هنوز گیر کرده اید، با من تماس بگیرید! من خوشحال خواهم شد که به شما کمک کنم یا حتی یک بودجه عدم قطعیت برای شما ایجاد کنم.

 

 

نتیجه

در این پست 8 منبع عدم قطعیت اندازه گیری را در اختیار شما قرار داده ام که باید در هر بودجه عدم قطعیت گنجانده شود. علاوه بر این، من به شما اطلاعات دقیق دادم و به شما نشان دادم که هر منبع را کمی کنید.

 

منبع:https://www.isobudgets.com/