عدم قطعيت نتايج و یا روش اندازه گيري

رویکرد های مختلفی برای تخمین عدم قطعیت نتایج اندازه گیری وجود دارد یکی از مهمترین و کاربردی ترین آنها استفاده از یک مدل ریاضی جهت تخمین عدم قطعیت می باشد. رویکرد های صحیح و درست دیگری جهت بررسی عدم قطعیت وجود دارد، برای نمونه رویکرد شبیه سازی مونته کارلو و یا رویکرد های مبتنی بر داده های تجربی و مطالعات درون و یا بیرون آزمایشگاهی ناشی از کنترل و یا تصدیق روش اندازه گیری. مطالعات مونته کارلو مخصوصا هنگامی که یک مدل ریاضی قابل تشخیص نباشد دارای اهمیت می باشد. استفاده از رویکرد های مبتنی براطلاعات صحه گذاری روش ها و یا مقایسات بین آزمایشگاهی هنگامی که مولفه اصلی تاثیر گذار بر نتیجه اندازه گیری قابل خواندن و یا قابل تبدیل به یک مولفه تاثیر گذار بر کمیت اندازه گیری نباشد و همچنین تعداد زیادی آزمایشگاه که از یک روش یکسان با استفاده از تجهیزات یکسان اندازه گیری مورد نظر را انجام می دهند موجود باشد کاربرد دارد. استفاده از این رویکرد های در برخی اوقات باعث ارزیابی واقع بینانه تری از مقدار عدم قطعیت در مقایسه با رویکرد مدل سازی ریاضی می باشد زیرا انعکاس عملی مولفه های تاثیر گذار بر عدم قطعیت در آزمایشگاه می باشد.

طبقه بندی رویکرد های مختلف

همانطوری که گفته شد برای محاسبه عدم قطعیت نتایج و یا روش اندازه گیری٬ با توجه به ماهیت اندازه گیری رویکرد های مختلفی می تواند مورد استفاده قرار گیرد این رویکرد ها به دو صورت کلی تقسیم بندی می شوند:

1- استفاده از داده های درون آزمایشگاهی

2- استفاده از داده های ناشی از مطالعات مشارکتی که رویکرد بین آزمایشگاهی نامیده می شود.

هر کدام از این دو رویکرد به دو زیر گروه نیز تقسیم بندی می شوند. رویکرد درون آزمایشگاهی به دو گروه زیر تقسیم بندی می شود:

  • استفاده از انتشار عدم قطعیت بر پایه یک مدل ریاضی که دارای یک معادله ریاضی بین اندازه ده و مولفه های تاثیر گذار بر آن می باشد.
  • استفاده از داده های صحه گذاری روش درون آزمایشگاهی.

رویکرد بین آزمایشگاهی نیز به دو زیر گره تقشیم بتدی می شود:

  • استفاده از داده های مشارکتی کارایی روش ( به عنوان مثال مطابق با استاندارد ISO 5725 )
  • استفاده از داده های آزمون مهارت ( بین آزمایشگاهی )

اگر چه در رویکرد بین آزمایشگاهی و تصدیق و یا صحه گذاری روش ها از مدل های آماری برای تجزیه و تحلیل داده ها استفاده می شود و می توان آنها را تحت عنوان مدل ریاضی نیز نامید اما در مباحث مربوط به عدم قطعیت در این کتاب تنها رویکرد مبتنی بر مدل  GUMتحت عنوان مدل سازی ریاضی  نام برده می شود.

برای محاسبه عدم قطعیت نتایج اندازه گیری ابتدا باید تعریف شفاف و غیر مبهمی از اندازه ده٬ مشخصات کمیت مورد اندازه گیری و یا تجزیه و تحلیل آزمون انجام شود سپس به باید تجزیه و تحلیل دقیق اندازه گیری و مراحل آزمون به منظور تشخیص اجزاء اصلی عدم قطعیت انجام شود.

نکته مهم: در برخی موارد امکان شناخت و دقیق مولفه تاثیر گذار بر نتیجه اندازه گیری وجود ندارد در این صورت استفاده از مدل ریاضی مطابق با GUM ممکن است منجر به تخمین کم عدم قطعیت نتایج اندازه گیری در مقایسه با مقدار واقعی آن که ممکن است از سایر رویکرد ها ( مقایسات بین آزمایشگاهی- مشاهده تغییر پذیری و …. ) به دست آید می شود.

زمانی که در مراحل انجام آزمون و یا در مراحل کنترل یک نمونه فعالیت های مربوط به نمونه برداری انجام می شود تعریف دقیق و شفاف اندازه ده اهمیت زیادی دارد. برای مثال آیا باید دنبال ارائه نتیجه اندازه گیری به آزمایشگاه باشیم؟ و یا به دنبال ارائه نتیجه اندازه گیری به بحر[1] نمونه می باشیم؟ واضح است که عدم قطعیت در هر دو مورد متفاوت می باشد. هنگامی که هدف از اندازه گیری بحر نمونه می باشد اثرات نمونه برداری اولیه دارای اهمیت می باشد و اغلب بزرگتر از عدم قطعیت اختصاص یافته به اندازه گیری آزمایشگاه می باشد.

نکات:

اغلب اوقات می توان از ترکیب رویکرد های مختلف مقدار عدم قطعیت نتایج اندازه گیری را محاسبه کرد. به عنوان مثال هنگامی که آزمایشگاه تصمیم به محاسبه عدم قطعیت از رویکرد مدل سازی آماری را دارد می تواند از داده های فعالیت های کنترل کیفی و یا سایر روش های مربوط به تکرار پذیری مولفه مربوط به متغیر های تصادفی را محاسبه نماید.

نتایج به دست آمده بر مبنای استفاده از رویکرد مدل سازی که در آن به بررسی تکرار پذیری و مولفه های نوع B می پردازد برای یک اندازه گیری منحصر به فرد صحیح می باشد و مفهوم مشخصات کارایی روش که توسط صحه گذاری و با استفاده از فعالیت های کنترل کیفی رصد می شود به صورت خیلی ریشه ای و عمیقی به اندازه شناسی ارتباط ندارد

 

 

محاسبه عدم قطعیت اندازه گیری مقاومت کششی پلاستیک ها

 آزمون اندازه گیری مقاومت کششی (Tensile strength at break  ) مطابق رابطه زیر به دست می آید. عدم قطعیت اندازه گیری  را برای آزمون کشش با دستگاه کشش با 5 تکرار مطابق جدول زیر به دست آورید. ریزنگری تجهیز اندازه گیری ابعاد نمونه 100 میکرو اینچ و عدم قطعیت ناشی از دستگاه کشش مطابق گواهینامه کالیبراسیون آن برابر1 % ± مقدار خوانده شده می باشد.

 

حل مسئله:

ابتدا به بررسی عدم قطعیت ناشی از تکرار پذیری آزمون می پردازیم.

با توجه به اینکه نمونه ها از نظر ابعادی یکسان نمی باشند در نتیجه نتایج مقاومت کششی نمونه ها به علت تغییر ابعاد نمونه ها می باشد

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *