گزارش عدم قطعیت اندازه گیری

نحوه گزارش عدم قطعیت اندازه گیری

مقدمه

گزارش عدم قطعیت اندازه گیری در گواهی های آزمون و کالیبراسیون یک روش معمول برای آزمایشگاه های تایید صلاحیت شده ISO/IEC 17025 است. همچنین این مورد یک مشکل رایج برای بسیاری از آزمایشگاه ها نیز است.

 

بسیاری برای انجام درست آن تلاش می کنند.

 

اکثر آزمایشگاه‌ های معتبر ملزم به درج عدم قطعیت در گواهی‌ های خود هستند. با این حال، بسیاری از آنها نمی دانند چگونه عدم قطعیت را به درستی گزارش کنند.

 

برخی از شایع ترین عدم انطباق هایی که آزمایشگاه ها با آنها مواجهه شده اند عبارتند از:

 

عدم گزارش عدم قطعیت در گواهی ها،

عدم گزارش صحیح عدم قطعیت،

عدم گزارش عدم قطعیت به دو رقم قابل توجها،

عدم گرد کردن صحیح عدم قطعیت،

گزارش عدم قطعیت کمتر از حد اعتبار آنها.

بسیاری از این عدم انطباق ها به راحتی قابل اجتناب هستند. با این حال، آنقدر تمرکز بر یادگیری نحوه تخمین عدم قطعیت اندازه گیری است که بسیاری فراموش می کنند یاد بگیرند که چگونه عدم قطعیت را گزارش کنند.

 

خبر خوب این است که قوانین گزارش عدم قطعیت در 10 سال گذشته بسیار واضح تر شده است. و امروز، ما قصد داریم همه آنها را پوشش دهیم!

 

در این راهنما، الزامات، فرآیند و مهارت های گزارش عدم قطعیت در اندازه گیری را خواهید آموخت.

 

به علاوه، من نمونه‌ های زیادی از آزمایشگاه‌ های بزرگ به شما ارائه می‌ دهم که می‌ توانید از آنها برای گزارش عدم قطعیت در گواهی‌ های خود استفاده کنید.

 

مواردی که ما قصد داریم پوشش دهیم؛

 

الزامات گزارش عدم قطعیت 

نحوه گزارش عدم قطعیت

ارقام مهم چیست؟

قوانین گرد کردن عدم قطعیت

نمونه های گزارش عدم قطعیت

اگر در مورد گزارش عدم قطعیت اندازه گیری در گواهینامه های خود سؤالی دارید، این راهنما را دوست خواهید داشت.

 

بیایید شروع کنیم.

 

الزامات برای گزارش عدم قطعیت

چه بدانید چه ندانید، قوانینی برای گزارش عدم قطعیت در گواهی های آزمون و کالیبراسیون شما وجود دارد.

 

با این حال، این قوانین همیشه وجود نداشته است.

 

در ابتدا، GUM فقط توصیه هایی ارائه می کرد، نه قوانین را. این توصیه ها به شدت اجرا نشدند، بنابراین آزمایشگاه ها از روش های مختلفی برای گزارش عدم قطعیت استفاده کردند.

 

در دهه گذشته، توصیه های GUM شروع به انتشار در سیاست ها و استانداردها کرده است.

 

در نتیجه، نهادهای اعتبار دهی شروع به اجرای این الزامات کرده اند. این بدان معنی است که شما باید با آنها آشنا شوید و مطمئن شوید که در گواهینامه های آزمون یا کالیبراسیون شما پیاده سازی شده اند.

 

بنابراین، ما قصد داریم به توصیه ها، سیاست ها و الزامات منتشر شده در:

 

JCGM 100:2008 (GUM)

ILAC P14:01/2013

ISO/IEC 17025:2017

JCGM 100:2008

بپردازیم.

 

1. گزارش عدم قطعیت اندازه گیری گسترده

در بخش 7.2.3، GUM بیان می‌ کند که هنگام گزارش عدم قطعیت اندازه‌ گیری گسترده، باید اطلاعات زیر را لحاظ کنید.

 

شرح کامل اندازه گیری Y،

نتیجه اندازه گیری، عدم قطعیت اندازه گیری، و واحدهای اندازه گیری،

عدم قطعیت گسترده نسبی (به عنوان مثال درصد) را در صورت،

مقدار فاکتور پوشش (k)،

سطح اطمینان مرتبط با عدم قطعیت گزارش شده،

یک نسخه از بودجه عدم قطعیت خود را ارائه دهید یا به سندی که حاوی آن است مراجعه کنید.

 

2. گزارش نتایج اندازه گیری و عدم قطعیت اندازه گیری

در بخش 7.2.4، GUM بیان می‌ کند که باید نتایج اندازه‌ گیری را برای حداکثر ریزنگری، مشابه مثال زیر گزارش کنید.

3. گرد کردن عدم قطعیت به دو رقم قابل توجه

در بخش 7.2.6، GUM بیان می‌ کند که نباید تعداد ارقام  را بیش از حد گزارش کنید و توصیه می‌ کند که عدم قطعیت اندازه‌ گیری را به دو رقم قابل توجه گرد کنید.

 

ILAC P14:01/2013

1. گزارش عدم قطعیت در گزارش های کالیبراسیون

در بخش 6.1، خط مشی ILAC P14 بیان می کند که یک آزمایشگاه کالیبراسیون باید عدم قطعیت را گزارش کند.

در گزارش کالیبراسیون،

با نتیجه اندازه گیری

بعلاوه، بخش 6.1 استثناهایی را برای گزارش عدم قطعیت تا زمانی که با مشتری توافق کرده اید و معیارهای ذکر شده را رعایت کنید، ارائه می کند.

2. الزامات برای گواهی کالیبراسیون

در بخش 6.2، خط‌ مشی بیان می‌ کند که باید مقدار اندازه‌ گیری شده و عدم قطعیت اندازه‌ گیری را با هم گزارش دهید و واحدهای اندازه‌ گیری مرتبط را برای هر دو لحاظ کنید.

 

به صورت اختیاری، می توانید نتایج را در یک جدول ارائه کنید یا عدم قطعیت اندازه گیری را به عنوان عدم قطعیت نسبی گسترده (به عنوان مثال درصد) ارائه دهید.

 

در نهایت، باید یادداشت یا بیانیه‌ ای اضافه کنید که فاکتور پوشش و احتمال پوشش مقادیر عدم قطعیت اندازه‌ گیری گزارش شده را توضیح دهد.

 

3. عدم قطعیت گرد کردن برای گواهی های کالیبراسیون

در بخش 6.3، خط‌ مشی بیان می‌ کند که باید عدم قطعیت اندازه‌ گیری را به دو رقم قابل توجه گرد کنید و از روش گرد کردن ارائه شده در بخش 7 GUM استفاده کنید.

 

4. اجزای عدم قطعیت برای عدم قطعیت کالیبراسیون

در بخش 6.4، این خط‌ مشی بیان می‌ کند که هنگام تخمین عدم قطعیت اندازه‌ گیری برای گزارش‌ های کالیبراسیون خود، منابع عدم قطعیت زیر را لحاظ کنید.

 

عدم قطعیت CMC،

ریزنگری UUT، و

تکرارپذیری UUT

 

5. عدم قطعیت را کوچکتر از عدم قطعیت CMC خود گزارش ندهید

در بخش 6.5، این خط‌ مشی بیان می‌ کند که نباید مقادیر عدم قطعیت اندازه‌ گیری را که کوچک‌ تر یا کمتر از عدم قطعیت CMC ذکر شده که در محدوده دامنه شما هستند، گزارش کنید.

 

ISO/IEC 17025:2017

به طور کلی، الزامات استاندارد ISO/IEC 17025 برای گزارش عدم قطعیت اندازه گیری بسیار ساده است.

 

1. گزارش عدم قطعیت اندازه گیری در گزارش های آزمون

در بخش 7.8.3.1c، ISO/IEC 17025:2017 بیان می‌ کند که باید عدم قطعیت را در گزارش‌ های آزمون خود گزارش دهید زمانی که؛

 

به اعتبار نتایج آزمون مربوط است،

یک مشتری آن را درخواست می کند، یا

بر انطباق با یک حد مشخصات تأثیر می گذارد.

به‌ علاوه، وقتی عدم قطعیت را گزارش می‌ کنید، باید در همان واحد اندازه‌ گیری نتیجه یا در واحدی نسبت به نتیجه (مثلاً درصد) گزارش شود.

 

2. گزارش عدم قطعیت اندازه گیری در گزارش های کالیبراسیون

در بخش 7.8.4.1a، ISO/IEC 17025:2017 بیان می‌ کند که باید عدم قطعیت را در گزارش‌ های کالیبراسیون خود گزارش دهید.

 

در همان واحد نتیجه اندازه گیری، یا

در یک عبارت نسبت به نتیجه اندازه گیری (به عنوان مثال درصد).

برخلاف گزارش‌ های آزمون، استاندارد به شما امکان حذف عدم قطعیت گزارش را نمی‌ دهد. بنابراین، همیشه باید عدم قطعیت را در گزارش های کالیبراسیون گزارش کنید.

 

 

3. گزارش عدم قطعیت اندازه گیری هنگام گزارش نمونه گیری

در بخش 7.8.5f، ISO/IEC 17025:2017 بیان می‌ کند که باید اطلاعات مورد نیاز برای ارزیابی عدم قطعیت اندازه‌ گیری را در آزمون ها یا کالیبراسیون‌ های بعدی اضافه کنید.

 

 

نحوه گزارش عدم قطعیت اندازه گیری

هنگام گزارش عدم قطعیت اندازه گیری، این فرآیند پنج مرحله ای را دنبال کنید.

 

نتیجه اندازه گیری را ثبت کنید

عدم قطعیت اندازه گیری را برآورد کنید

عدم قطعیت را به دو رقم قابل توجه برساند

نتیجه اندازه گیری را گرد کنید تا با عدم قطعیت مطابقت داشته باشد

نتایج را گزارش دهید

 

 

1. نتیجه اندازه گیری را ثبت کنید

اولین قدم برای گزارش عدم قطعیت، دانستن مقدار نتیجه اندازه گیری است. بنابراین، باید با انجام یک اندازه گیری و ثبت نتیجه، فرآیند را شروع کنید.

 

با استفاده از مثال در GUM، تصور کنید که مقاومت یک مقاومت را اندازه بگیرید و مقدار آن را 10.05762 اهم ببینید.

 

مقدار مقاومت را به عنوان نتیجه اندازه گیری ثبت کنید.

2. عدم قطعیت اندازه گیری را برآورد کنید

پس از ثبت نتیجه اندازه گیری، می توانید عدم قطعیت اندازه گیری را تخمین بزنید.

 

با پیروی از توصیه های ILAC P14، عدم قطعیت خود را در اندازه گیری از جمله این سه عامل برآورد کنید.

 

عدم قطعیت CMC

ریزنگری UUT

تکرارپذیری UUT

پس از ترکیب این سه عامل و محاسبه عدم قطعیت گسترده تا 95% که k=2 است، باید مقداری برای عدم قطعیت کالیبراسیون داشته باشید.

3. عدم قطعیت را به دو رقم مهم برسانید

اکنون که عدم قطعیت برای نتیجه اندازه گیری تخمین زده شده است، زمان آن رسیده است که عدم قطعیت به دو رقم قابل توجه گرد شود.

 

برای انجام این کار، دو رقم مهم اول خود را پیدا کنید. سپس، از گرد کردن معمولی برای گرد کردن به سمت بالا یا پایین به نزدیکترین عدد استفاده کنید.

4. نتیجه را گرد کنید تا با عدم قطعیت مطابقت داشته باشد

سپس، نتیجه اندازه گیری را گرد کنید تا با عدم قطعیت اندازه گیری مطابقت داشته باشد.

 

از آنجایی که عدم قطعیت تخمینی دقت کافی برای توجیه مقدار نتیجه اندازه گیری را به شما نمی دهد، نتیجه اندازه گیری را گرد کنید تا با دقت عدم قطعیت مطابقت داشته باشد.

هیچ فایده ای در گزارش یک نتیجه اندازه گیری فراتر از تعداد ارقام داده شده در عدم قطعیت برآورد شده وجود ندارد. بنابراین، فقط نتیجه اندازه گیری خود را گرد کنید تا با تعداد ارقام داده شده در عدم قطعیت تخمینی شما مطابقت داشته باشد.

 

 

5. نتایج را گزارش دهید

نتایج را در گواهی آزمون یا کالیبراسیون خود گزارش دهید.

 

چندین روش وجود دارد که می توانید عدم قطعیت را در گزارش های آزمون یا کالیبراسیون خود گزارش دهید. 

 

در کنار نتایج آزمون یا اندازه گیری شما،

در یک جمله یا بیانیه، یا

در جدول یا بودجه عدم قطعیت.

روشی را انتخاب کنید که بهترین کار را برای شما دارد.

6.  بیانیه عدم قطعیت

در نهایت، بیانیه‌ ای ارائه کنید که توضیح دهد مشتریان شما چگونه باید عدم قطعیت اندازه‌ گیری گزارش شده را تفسیر کنند.

 

گواهی شما باید شامل بیانیه ای باشد که موارد زیر را بیان می کند؛

 

اطلاعات مربوط به اظهارات عدم قطعیت،

فاکتور پوشش و

احتمال پوشش

برای اینکه ایده ای به شما بدهم، در اینجا یک عبارت کلی وجود دارد که می توانید در گواهینامه های خود استفاده کنید.

 

عدم قطعیت های گزارش شده مطابق با [روش ……] که با فاصله اطمینان 95% که k=2 بیان شده است، برآورده شده است.

 

 

ارقام قابل توجه

ارقام مهم مفهوم مهمی هستند که بسیاری از افراد را گیج می کند. بنابراین، من سعی می کنم آن را برای شما ساده کنم.

 

تعریف ارقام مهم

بر اساس فرهنگ لغت یادگیرنده پیشرفته آکسفورد، ارقام قابل توجه هر یک از ارقام یک عدد هستند که برای بیان آن با درجه دقت لازم، از اولین رقم غیر صفر شروع می شوند.

 

حالا ممکن است در ابتدا این تعریف برای شما منطقی نباشد. با این حال، پس از بررسی قوانین تعیین ارقام مهم، بسیار واضح تر خواهد شد.

قوانین تعیین ارقام مهم

برای تعیین اینکه کدام ارقام مهم هستند، قوانین ذکر شده در زیر را دنبال کنید.

 

هر رقمی که صفر نباشد مهم است.

صفرهای بین ارقام غیرصفر قابل توجه است.

صفرهای سمت چپ اولین رقم غیرصفر مهم نیستند.

اعدادی که دارای نقطه اعشار هستند. همه صفرهای پسین به عنوان ارقام مهم به حساب می آیند.

اعدادی که دارای اعشار نیستند. همه صفرهای بعدی ممکن است مهم باشند یا نباشند.

در تصویر زیر نمونه هایی از این قوانین در حال استفاده را مشاهده می کنید تا بتوانید نحوه تعیین تعداد ارقام قابل توجه را بیاموزید.

راه حل آسان برای ارقام مهم

آیا هنوز با ارقام قابل توجه سر در گم می شوید؟

 

سعی کنید از نماد علمی استفاده کنید. گزارش عدم قطعیت به دو رقم مهم را برای شما آسان تر می کند.

 

ارقام مهم هنگام استفاده از نماد علمی بسیار ساده تر و کمتر گیج کننده هستند و به شما کمک می کند از اشتباه جلوگیری کنید.

 

به مثال زیر دقت کنید. کالیبراسیون Fluke از نماد علمی در بسیاری از گزارش‌ های کالیبراسیون خود استفاده می‌ کند.

همانطور که می بینید، آنها تنها دو رقم قابل توجه را با استفاده از نماد علمی گزارش می دهند.

 

این ساده ترین راه برای ارائه اطلاعات به مشتریان شما نیست، اما ساده ترین راه برای آزمایشگاه شما جهت انطباق با الزامات ISO/IEC 17025 است.

 

 

عدم قطعیت گرد کردن

هنگامی که نیاز به گرد کردن عدم قطعیت دارید، این کار را ساده نگه دارید و از گرد کردن معمولی استفاده کنید.

 

با وجود توصیه های دیگر برای گرد کردن اعداد، توصیه می کنم به سادگی از گرد کردن معمولی استفاده کنید. این کار به شما کمک می کند سردرگمی در آزمایشگاه را کاهش دهید.

 

در واقع، گرد کردن معمولی روشی است که توسط GUM توصیه شده است (JCGM 100:2008). طبق بخش 7.2.6، GUM بیان می کند؛

 

“در گزارش نتایج نهایی، گاهی اوقات ممکن است مناسب باشد که ابهامات را به جای نزدیکترین رقم گرد کنیم… با این حال، عقل سلیم باید غالب باشد…”

 

برای انجام این کار، فقط قوانین گرد کردن معمولی را دنبال کنید.

 

اگر عددی بزرگتر یا مساوی 5 باشد آن را به بالا گرد کنید،

اگر عددی کوچکتر از 5 باشد، آن را به پایین گرد کنید.

به عنوان مثال، اگر از قوانین بالا پیروی کنید، 10.5 میلی ولت را تا 11 میلی ولت و 10.4 میلی ولت را تا 10 میلی ولت گرد می کنید.

 

گرد کردن 10.5mV تا 11mV

10.4mV را به 10mV کاهش دهید

نکته حرفه ای: برای آسان کردن گرد کردن و گزارش عدم قطعیت، از نماد علمی استفاده کنید.

 

استفاده از علامت گذاری علمی، برآوردن الزامات و به حداقل رساندن اشتباهات را برای آزمایشگاه ها آسان می کند. با این حال، گزارش نتایج به صورت نماد علمی، خواندن و درک نتایج را برای مشتریان شما دشوارتر می کند.

 

بر اساس تجربه خودم، ارزیابی گزارش‌ هایی که از نماد علمی استفاده می‌ کنند، بیشتر طول می‌ کشد. به طور معمول، من باید نتیجه را به یک عدد برگردانم و دوباره آن را تبدیل کنم تا با بزرگی نتیجه اندازه گیری مطابقت داشته باشد.

 

اینها مراحل اضافی هستند که من دوست ندارم برای ارزیابی نتایج انجام دهم. زمان را تلف می کند و به تجربه کاربر لطمه می زند. بنابراین، من از نماد علمی استفاده نمی کنم.

 

 

نمونه گزارش های عدم قطعیت

اگر به دنبال ایده هایی برای گزارش عدم قطعیت در گواهی های آزمون یا کالیبراسیون خود هستید، از بررسی گزارش های آزمایشگاه های دیگر الهام بگیرید.

 

این یک راه سریع و کارآمد برای یافتن راه حلی است که الزامات را برآورده کند. فقط این فرآیند سه مرحله ای ساده را دنبال کنید.

 

به گواهی های آزمون و کالیبراسیون از آزمایشگاه های معتبر نگاه کنید،

قالبی را که بیشتر دوست دارید انتخاب کنید و

آن را در گواهی های خود پیاده سازی کنید.

به همین راحتی است!

 

در نتیجه، می‌ دانید که گواهی‌ هایی صادر می‌ کنید که الزامات را بدون نیاز به صرف زمان زیادی برای تحقیق و طراحی، برآورده می‌ کنند.

 

برای الهام بخشیدن به شما، چند نمونه از برخی از بزرگترین آزمایشگاه های برند در ایالات متحده را با شما به اشتراک می گذارم.

 

 

مثال Fluke Report

در زیر یک گزارش کالیبراسیون صادر شده توسط Fluke آمده است. توجه داشته باشید که آنها یک عدم قطعیت را در کنار هر نتیجه اندازه گیری گزارش می کنند.

 

علاوه بر این، Fluke معمولاً عدم قطعیت اندازه‌ گیری را در نماد علمی گزارش می‌ کند.

در تصویر زیر، نگاهی به عبارتی که فلوک استفاده می‌ کند تا توضیح دهد که چگونه باید تخمین‌ های گزارش‌ شده آنها از عدم قطعیت اندازه‌ گیری را تفسیر کنید، بیندازید.

نمونه گزارش NIST

در زیر یک گزارش کالیبراسیون صادر شده توسط NIST آمده است. توجه داشته باشید که آنها یک عدم قطعیت را در کنار هر نتیجه اندازه گیری گزارش می کنند.

 

علاوه بر این، NIST معمولاً عدم قطعیت اندازه گیری را در همان واحدهای اندازه گیری نتایج اندازه گیری گزارش می کند.

در تصویر زیر، نگاهی به عبارتی بیندازید که NIST برای توضیح چگونگی تفسیر تخمین‌ های گزارش شده آنها از عدم قطعیت اندازه‌ گیری استفاده می‌ کند.

نمونه گزارش Tektronix

در زیر یک گزارش کالیبراسیون صادر شده توسط Tektronix آمده است. توجه داشته باشید که آنها یک عدم قطعیت را در کنار هر نتیجه اندازه گیری گزارش می کنند.

 

علاوه بر این، Tektronix معمولا عدم قطعیت اندازه گیری را در همان واحدهای اندازه گیری نتایج اندازه گیری گزارش می کند.

در تصویر زیر، نگاهی به عبارت Tektronix بیندازید تا توضیح دهد که چگونه باید برآوردهای گزارش شده آنها از عدم قطعیت در اندازه گیری را تفسیر کنید.

نمونه گزارش Keysight

در زیر یک گزارش کالیبراسیون صادر شده توسط Keysight آمده است. توجه داشته باشید که آنها یک عدم قطعیت را در کنار هر نتیجه اندازه گیری گزارش می کنند.

 

علاوه بر این، Keysight معمولاً عدم قطعیت اندازه‌ گیری را در واحدهای اندازه‌ گیری مشابه نتایج اندازه‌ گیری گزارش می‌ کند.

به تصویر زیر، نگاهی به عبارتی بیندازید که Keysight استفاده می‌ کند تا توضیح دهد چگونه باید تخمین‌ های گزارش‌ شده آنها از عدم قطعیت اندازه‌ گیری را تفسیر کنید.

نمونه گزارش Mitutoyo

در زیر یک گزارش کالیبراسیون صادر شده توسط Mitutoyo آمده است. توجه داشته باشید که آنها عدم قطعیتی را در کنار هر نتیجه اندازه گیری گزارش نمی کنند. آنها آن را جداگانه فهرست می کنند.

 

علاوه بر این، Mitutoyo معمولاً عدم قطعیت اندازه گیری را در همان واحدهای اندازه گیری نتایج اندازه گیری گزارش می کند.

 

در نهایت، نگاهی به بیانیه ای بیندازید که Mitutoyo استفاده می کند تا توضیح دهد چگونه باید تخمین های گزارش شده آنها از عدم قطعیت اندازه گیری را تفسیر کنید.

نتیجه

گزارش عدم قطعیت اندازه گیری در گواهی های آزمون یا کالیبراسیون شما می تواند یک چالش باشد. قوانین زیادی برای تأیید صلاحیتISO/IEC 17025 وجود دارد.

 

در این راهنما، شما باید موارد زیر را یاد می گرفتید؛

 

الزامات برای گزارش عدم قطعیت،

فرآیند 6 مرحله ای برای گزارش عدم قطعیت،

ارقام قابل توجه چیست،

چگونه عدم قطعیت را گرد کنیم، و

نحوه ارائه عدم قطعیت در گواهینامه های خود

به طور کلی، ما اطلاعات زیادی را پوشش داده ایم که به شما کمک می کند تا عدم قطعیت اندازه گیری را به راحتی گزارش دهید و الزامات ISO/IEC 17025 را برآورده کنید.

 

اگر گواهی‌ های شما در حال حاضر این شرایط را برآورده نمی‌ کنند، این فرآیند را امتحان کنید و اگر سؤالی دارید به من اطلاع دهید.

 

منبع:https://www.isobudgets.com