Międzynarodowy słownik metrologii - pojęcia podstawowe i ogólne oraz terminy z nimi związane VIM

Transkrypt

1 Międzynarodowy słownik metrologii - pojęcia podstawowe i ogólne oraz terminy z nimi związane VIM WYMAGANIA TECHNICZNE NORMY PN-EN ISO/17025 W PRAKTYCE LABORATORYJNEJ - 4 MIARODAJNOŚĆ WYNIKÓW BADAŃ Andrzej Resztak

2 EN ISO/EC Powołania normatywne ISO/EC Conformity assessment-vocabulary and general principles VIM International vocabulary of basic and general terms in metrology - wydanie polskie: Międzynarodowy Słownik Podstawowych i Ogólnych Terminów Metrologii.

3 Słownik po raz pierwszy uwzględnia pomiary w chemii i medycynie laboratoryjnej oraz pojęcia odnoszące się do spójności pomiarowej, niepewności pomiaru i cech nominalnych

4 Wielkości i jednostki miar Wielkość właściwość zjawiska, ciała lub substancji, którą można wyrazić ilościowo za pomocą liczby i odniesienia odniesieniem może być jednostka miary, procedura pomiarowa, materiał odniesienia Wielkość podstawowa wielkość, która nie może, w danym podzbiorze, być wyrażona za pomocą innych należących do tego podzbioru wielkości

5 Wielkość pochodna Wielkości i jednostki miar wielkość, w układzie wielkości, która jest definiowana za pomocą wielkości podstawowych tego układu Jednostka miary wielkość skalarna, zdefiniowana i przyjęta na mocy konwencji. Inne wielkości tego samego rodzaju są z nią porównywane i wyrażane za pomocą liczby ilorazu dwóch wielkości

6 Pomiary Pomiar proces doświadczalnego wyznaczenia jednej lub więcej wartości wielkości, które w zasadny sposób mogą być przyporządkowane wielkości pomiary nie mają zastosowania do cech nominalnych (jakościowych) nieodzownym przy pomiarze jest istnienie: procedury pomiarowej wywzorcowanego układu pomiarowego

7 Pomiary Menzurand wielkość, która ma być zmierzona wielkość określona, stanowiąca przedmiot pomiaru pomiar może spowodować zmiany zjawiska tak, że konieczna będzie korekcja zgodnie z Guide 99 stosowane w chemii terminy: analit, albo nazwa substancji są błędne.

8 Pomiary Procedura pomiarowa opis pomiaru zgodny z zasadą pomiaru oraz z metodą pomiaru oparty na modelu pomiaru i zawierający sposób obliczeń niezbędnych do otrzymania wyniku pomiaru procedura pomiarowa jest dokumentem pozwalającym na wykonanie pomiaru Procedura pomiarowa odniesienia (procedura pomiarowa referencyjna) procedura pomiarowa przyjęta jako taka, która zapewnia wyniki pomiarów odpowiednie do ich zamierzonego wykorzystania, stosowana do oceny poprawności innych procedur pomiarowych

9 Pomiary Wynik pomiaru zbiór wartości przyporządkowany menzurandowi na ogół wynik pomiaru wyrażany jest za pomocą pojedyńczej wartości wielkości zmierzonej i niepewności pomiaru Poprawność pomiaru zbieżność zachodząca pomiędzy średnią z nieskończenie wielu powtórzonych wartości wielkości zmierzonych, a wartością wielkości odniesienia poprawność pomiaru jest odwrotnie zależna do błędu pomiaru systematycznego

10 Pomiary Precyzja pomiaru zbieżność zachodząca pomiędzy wskazaniami lub wartościami wielkości zmierzonymi przy powtarzaniu pomiarów w określonych warunkach precyzja pomiaru wyrażana może być za pomocą odchylenia standardowego lub wariancji Błąd pomiaru wartość wielkości zmierzona minus wartość wielkości odniesienia

11 Pomiary Błąd pomiaru systematyczny składnik błędu pomiaru, który przy powtarzaniu pomiarów pozostaje stały do skompensowania znanego błędu systematycznego można zastosować korekcję Odchylenie pomiarowe estymata błędu pomiaru systematycznego - obciążenie

12 Pomiary Błąd pomiaru przypadkowy składnik błędu pomiaru, który w powtarzanych pomiarach zmienia się w sposób nieprzewidywalny błędy pomiaru przypadkowe przy powtarzanych pomiarach tworzą rozkład o wartości oczekiwanej równej zero

13 Pomiary Warunek powtarzalności pomiaru warunki pomiaru w których stosowaną ta samą procedurę pomiarową przez tego samego wykonawcę pomiaru, ten sam układ pomiarowy,te same warunki użytkowania, to samo miejsce, pomiary wykonywano na podobnych obiektach w krótkim przedziale czasu Warunek precyzji pośredniej pomiaru warunek pomiaru, w którym tą samą procedura pomiarową, w tym samym miejscu pomiary powtarzano dla podobnych obiektów w rozciągniętym okresie czasu

14 Pomiary Warunek odtwarzalności pomiaru warunek pomiaru, który obejmuje różne lokalizacje, różnych wykonawców, różne układy pomiarowe, pomiary powtarzane na tych samych lub różnych obiektach

15 Pomiary Niepewność pomiaru nieujemny parametr charakteryzujący rozproszenie wartości wielkości przyporządkowany do menzurandu Metoda typu A wyznaczania niepewności pomiaru wyznaczanie wartości składowej niepewności pomiaru za pomocą statystycznej analizy wartości wielkości zmierzonych w zdefiniowanych warunkach pomiaru warunek powtarzalności pomiaru, warunek precyzji pośredniej pomiaru, warunek odtwarzalności pomiaru

16 Pomiary Metoda typu B wyznaczania niepewności pomiaru wyznaczanie wartości składowej niepewności pomiaru za pomocą innych środków niż metoda typu A wyznaczania niepewności pomiaru oparte na informacjach: związanych z wartością wielkości certyfikowanego materiału odniesienia uzyskanych ze świadectwa wzorcowania o użytym w pomiarach przyrządzie wynikłych z osobistego doświadczenia

17 Pomiary Standardowa niepewność pomiaru niepewność pomiaru wyrażona odchyleniem standardowym Standardowa niepewność pomiaru złożona standardowa niepewność pomiaru otrzymana z wykorzystaniem poszczególnych standardowych niepewności pomiaru związanych z wielkościami wejściowymi w modelu pomiaru przy występowaniu korelacji pomiędzy wielkościami wejściowymi przy obliczaniu niepewności pomiaru złożonej, należy uwzględnić kowariancje

18 Pomiary Wzorcowania, kalibracja działanie, które w określonych warunkach, w pierwszym kroku ustala zależność pomiędzy odwzorowanymi przez wzorzec pomiarowy wartościami wielkości wraz z ich niepewnościami pomiaru, a odpowiadającymi im wskazaniami wraz z ich niepewnościami, a w drugim kroku wykorzystuje tę informację do uzyskania zależności pozwalającej uzyskać wynik pomiaru na podstawie wskazania. efektem wzorcowania może być protokół, funkcja wzorcowania, wykres wzorcowania, krzywa wzorcowania albo tablica wzorcowania

19 Pomiary Spójność pomiarowa powiązanie z wzorcami pomiarowymi właściwość pomiaru, przy której wynik może być związany z odniesieniem poprzez udokumentowany, nieprzerwany łańcuch wzorcowań, z których każde wnosi swój udział do niepewności pomiaru przy pomiarach z więcej niż jedną wielkością wejściowa w modelu pomiaru, każda z wejściowych wartości wielkości powinna być spójna pomiarowo

20 DA-06 Źródła zapewnienia spójności pomiarowej wyposażenie pomiarowe mające istotny wpływ na niepewność pomiaru powinno być wzorcowane przez krajowe instytucje metrologiczne NMI albo Instytuty Desygnowane-DI będące depozytariuszami wzorców państwowych, albo przez laboratoria wzorcujące akredytowane przez sygnatariuszy porozumień EA MLA lub ILAC MRA W Polsce funkcję NMI pełni GUM, a Instytutami Desygnowanymi są: Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych oraz Narodowe Centrum Badań Jądrowych- Ośrodek Radioizotopów Wzorce pomiarowe odniesienia akredytowanych laboratoriów powinny być wzorcowane w laboratoriach o odpowiedniej zdolności pomiarowej CMC,zgodnie z wykazem zawartym w bazie danych The BIPM Key Comparrison Database (KCDB) dla laboratoriów NMI i DI, a dla akredytowanych laboratoriów wzorcujących na stronie internetowej jednostki akredytującej

21 Pomiary Weryfikacja zapewnienie obiektywnego dowodu, że dany przedmiot spełnia określone wymagania przedmiotem może być proces, procedura pomiarowa, materiał, związek lub układ pomiarowy określone wymagania mogą oznaczać zgodność ze specyfikacją wytwórcy

22 Pomiary Walidacja weryfikacja, gdzie określone wymagania są adekwatne do zamierzonego zastosowania np.: procedura pomiarowa stosowana do pomiaru stężenia masowego azotu w wodzie może być zwalidowania także do pomiarów w surowicy ludzkiej

23 Pomiary Model pomiaru zależność matematyczna pomiędzy wszystkimi wielkościami, o których wiadomo, że były uwzględnione w pomiarze Wielkość wpływająca wielkość, która w pomiarze bezpośrednim nie wpływa na wielkość aktualnie mierzoną, ale wpływa na zależność miedzy wskazaniem, a wynikiem pomiaru

24 Pomiary Miara materialna przyrząd pomiarowy odtwarzający lub dostarczający w czasie jego użytkowania, w sposób ciągły, wielkości jednego lub więcej rodzajów, wraz z przyporządkowanymi im wartościami wielkości np..: wzorcowy rezystor elektryczny, przymiar liniowy, generator wzorcowy, certyfikowany materiał odniesienia

25 Pomiary Adiustacja układu pomiarowego zbiór czynności wykonywanych przy układzie pomiarowym zapewniających, że wartościom wielkości mierzonym odpowiadają odpowiednie wskazania np.: regulacja zera układu pomiarowego, adiustacja przesunięcia, adiustacja zakresu(wzmocnienia) adiustacja nie jest wzorcowaniem - po adiustacji następuje wzorcowanie

26 Właściwości urządzeń pomiarowych Przedział pomiarowy zbiór wartości wielkości, które mogą być mierzone za pomocą danego przyrządu pomiarowego z podaną niepewnością przyrządową w zdefiniowanych warunkach Warunki użytkowania znamionowe warunki użytkowania, które musza być spełnione aby przyrząd lub układ pomiarowy pracował poprawnie warunki użytkowania znamionowe określają przedziały wartości wielkości mierzonej oraz wszystkich wielkości wpływających

27 Właściwości urządzeń pomiarowych Warunki użytkowania graniczne ekstremalne warunki nie powodujące uszkodzenia ani trwałego pogorszenia właściwości metrologicznych przyrządu pomiarowego Warunki użytkowania odniesienia warunki użytkowania określone do oceny działania przyrządu pomiarowego lub porównywania wyników pomiarów

28 PN-EN ISO 10012:2004 Do warunków środowiskowych mających wpływ na wyniki pomiarów zalicza się temperaturę, szybkość zmiany temperatury, wilgotność, oświetlenie, drgania, zapylenie, czystość, zakłócenia elektromagnetyczne i inne czynniki. Producenci wyposażenia zwykle dostarczają specyfikacje podające zakresy i maksymalne obciążenia oraz ograniczenia wobec warunków środowiskowych umożliwiające prawidłową eksploatacje wyposażenia

29 Właściwości urządzeń pomiarowych Selektywność układu pomiarowego właściwość układu pomiarowego stosowanego wraz z określona procedura pomiarowa, co umożliwia otrzymanie zmierzonych wartości wielkości jednego lub więcej menzurantów w taki sposób, ze wartości każdego z tych menzurantów są niezależne od innych menzurantów lub innych wielkości występujących w zjawisku poddanym badaniom Rozdzielczość najmniejsza zmiana wielkości mierzonej, która powoduje dostrzegalną zmianę w odpowiadającym jej wskazaniu

30 Właściwości urządzeń pomiarowych Dryft przyrządowy, pełzanie ciągła lub dyskretna, zachodząca w czasie zmiana wskazania, spowodowana zmianami właściwości metrologicznych przyrządu pomiarowego dryft przyrządowy nie zależy ani od zmiany wielkości mierzonej, ani od zmiany jakiejkolwiek stwierdzonej wielkości wpływającej

31 Właściwości urządzeń pomiarowych Niepewność pomiaru przyrządowa składowa niepewności pomiaru pochodząca od używanego przyrządu pomiarowego lub układu pomiarowego niepewność przyrządowa wykorzystywana jest w metodzie B wyznaczania niepewności pomiaru, może być podana w specyfikacji przyrządu Największy dopuszczalny błąd pomiaru ekstremalna wartość błędu pomiaru, w odniesieniu do znanej wartości wielkości odniesienia, dopuszczona przez specyfikację lub przepisy dotyczące danego pomiaru

32 Wzorzec pomiarowy Wzorce pomiarowe (etalony) realizacja definicji danej wielkości o zadeklarowanej wartości wielkości, której towarzyszy związana z nią niepewność pomiaru, realizacja ta służy jako odniesienie wzorzec pomiarowy bywa stosowany jako odniesienie przy ustalaniu wartości wielkości zmierzonej i związanej z nią niepewności pomiaru innych wielkości tego samego rodzaju, dzięki czemu możliwe staje się ustanowienie spójności pomiarowej realizowane drogą wzorcowania innych wzorców pomiarowych, przyrządów pomiarowych lub układów pomiarowych

33 Wzorce pomiarowe (etalony) Międzynarodowy wzorzec pomiarowy wzorzec pomiarowy uznany przez sygnatariuszy umowy międzynarodowej i przeznaczony do stosowania w skali światowej Państwowy wzorzec pomiarowy wzorzec pomiarowy uznany przez organ państwowy do stosowania w państwie lub gospodarce jako podstawa do przyporządkowania wartości wielkości innym wzorcom pomiarowym danego rodzaju wielkości

34 Wzorce pomiarowe (etalony) Uznawanie wzorców jednostek miar za państwowe wzorce jednostek miar Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 27 lutego 2007 r. Za państwowy wzorzec jednostki miary, zwany dalej wzorcem państwowym, uznawany jest wzorzec legalnej jednostki miary charakteryzujący się najwyższą w kraju jakością metrologiczną oraz powiązany z międzynarodowym systemem miar, stanowiący odniesienie dla innych wzorców

35 Wzorce pomiarowe (etalony) Wzorzec pomiarowy pierwotny wzorzec pomiarowy ustanowiony przy użyciu procedury pomiarowej odniesienia podstawowej, albo wykonany jako artefakt i wybrany na mocy konwencji Materiał odniesienia materiał dostatecznie jednorodny i stabilny, jeżeli chodzi o określone właściwości, który przyjęto jako odpowiedni do zamierzonego jego wykorzystania w pomiarach lub przy badaniu cech nominalnych

36 Wzorce pomiarowe (etalony) Materiały odniesienia cd.: materiały odniesienia z przyporządkowana wartością wielkości lub bez niej mogą zostać wykorzystane do kontroli precyzji pomiaru, a materiały odniesienia z przyporządkowana wartością wielkości mogą być wykorzystane przy wzorcowaniu lub kontroli poprawności pomiaru przykłady materiałów odniesienia: woda o ustalonej czystości - wzorzec lepkości tkanka ryby zawierająca ustalony ułamek masowy dioksyny - kalibrator

37 Materiały odniesienia przykłady: Wzorce pomiarowe (etalony) karta barwna pokazująca jeden lub więcej kolorów substancja o znanym punkcie potrójnym w komórce punktu potrójnego niektóre materiały odniesienia maja przypisane wartości, które są metrologicznie spójne do jednostki miary spoza układu jednostek np.: szczepionki

38 Wzorce pomiarowe (etalony) Certyfikowany materiał odniesienia materiał odniesienia, któremu towarzyszy dokumentacja wystawiona przez miarodajną instytucję i podająca jedną lub więcej wartości określonej właściwości wraz ze związanymi z nimi niepewnościami i spójnością, przy użyciu zwalidowanych procedur dokumentacja dana jest w postaci certyfikatu -ISO Guide 31 procedury wytwarzania i certyfikacji CRM -wymagania ISO Guide 34 i ISO Guide 35

39 DA-06 Spójność pomiarowa w badaniach chemicznych zapewniona jest poprzez stosowanie w ramach metody badawczej certyfikowanych materiałów odniesienia i materiałów odniesienia o potwierdzonych i udokumentowanych właściwościach. Podstawa spójności pomiarowej jest wzorcowanie wyposażenia pomiarowego w ramach metody badawczej, przy zastosowaniu właściwych dla tej metody wzorców pomiarowych odniesienia. Materiały odniesienia zarejestrowane w bazie The BIPM Key Comparison Datebase lub wyprodukowane przez akredytowany wg ISO/IEC w połączeniu z ISO Guide 34 podmiot, w ramach posiadanego zakresu akredytacji, uważa się za posiadające wystarczające potwierdzenie dla zapewnienia spójności pomiarowej. Również świadectwa wzorcowania wydane dla materiałów odniesienia przez akredytowane laboratoria wzorcujące stanowią dowód spójności pomiarowej. Źródłem spójności w badaniach mikrobiologicznych są szczepy odniesienia (referencyjne)

40 Metrologia prawna Międzynarodowy Słownik terminów Metrologii Prawnej Komitet techniczny TC1 Terminologia Polska 2002 VIML dział metrologii odnoszący się do działań, które wynikają z wymagań ustawowych i dotyczą pomiarów, jednostek miar, przyrządów pomiarowych i metod pomiarowych i które przeprowadzane są przez kompetentne organy prawna kontrola przyrządów pomiarowych działania prawne którym mogą podlegać przyrządy pomiarowe np. zatwierdzenie typu, legalizacja itp. Nadzór metrologiczny kontrola wykonywana w odniesieniu do produkcji, importu, instalacji, użytkowania, utrzymania i naprawy przyrządów pomiarowych w celu sprawdzenia czy z punktu widzenia prawa są poprawnie użytkowane

41 Międzynarodowy Słownik terminów Metrologii Prawnej Komitet techniczny TC1 Terminologia Polska 2002 VIML Ekspertyza metrologiczna działania w celu zbadania i wykazania, np. w celu zaświadczenia w sądzie, jaki jest stan przyrządu pomiarowego oraz w celu określenia jego własności metrologicznych badanie typu systematyczne badanie i sprawdzenie działania jednego lub więcej egzemplarzy określonego typu przyrządu pomiarowego pod względem zgodności z zawartymi w odpowiednich dokumentach wymaganiami w celu określenia czy typ może być zatwierdzony ocena zgodności przyrządu pomiarowego sprawdzenie i ocena przyrządu pomiarowego w celu ustalenia, czy pojedyńczy przyrząd,lub seria przyrządów spełnia wymagania prawne

42 Międzynarodowy Słownik terminów Metrologii Prawnej Komitet techniczny TC1 Terminologia Polska 2002 VIML Legalizacja przyrządu pomiarowego procedura która obejmuje badanie i nałożenie cechy lub wydanie świadectwa legalizacji które stwierdza i potwierdza, że przyrząd pomiarowy spełnia wymagania przepisów prawnych

43 DAB-08 Program akredytacji laboratoriów badawczych wykonujących pomiary emisji ze źródeł stacjonarnych wg PKN-CEN/TS 15675:2009 W zastosowaniu do działalności laboratoriów prowadzonej w zakresie: pomiarów okresowych emisji ze źródeł stacjonarnych wzorcowania automatycznych układów pomiarowych (ASM) wg PN-EN 14181:2005 Emisja ze źródeł stacjonarnych- Zapewnienie jakości automatycznych systemów pomiarowych w rozumieniu tego dokumentu nie stanowi przedmiotu działalności laboratoriów wzorcujących i jest przeprowadzane przez laboratoria badawcze zgodnie z procedura określona w normie PN-EN 14181:2005