Dr inż. Paweł Fotowicz. Przykłady obliczania niepewności pomiaru

Podobne dokumenty
Dr inż. Paweł Fotowicz. Procedura obliczania niepewności pomiaru

Obliczanie niepewności rozszerzonej metodą analityczną opartą na splocie rozkładów wielkości wejściowych

Wzorzec analityczny do absorpcyjnej spektrometrii atomowej Niepewność stężenia roztworu

Sprawdzenie narzędzi pomiarowych i wyznaczenie niepewności rozszerzonej typu A w pomiarach pośrednich

Niepewność pomiaru masy w praktyce

DOKUMENTACJA SYSTEMU ZARZĄDZANIA LABORATORIUM. Procedura szacowania niepewności

Procedura szacowania niepewności

Szkoła Letnia STC Łódź mgr inż. Paulina Mikoś

WZORCOWANIE PIPET TŁOKOWYCH NA KOMPLEKSOWYM STANOWISKU DO KALIBRACJI PIPET.

Kaskadowy sposób obliczania niepewności pomiaru

BŁĘDY W POMIARACH BEZPOŚREDNICH

Wyznaczanie budżetu niepewności w pomiarach wybranych parametrów jakości energii elektrycznej

ZAŁĄCZNIK C do Zarządzenia Nr 12/2015 Dyrektora Okręgowego Urzędu Miar w Gdańsku z dnia 30 września 2015 r.

Dokładność pomiaru, a dokładność przyrządu pomiarowego na przykładzie pomiaru masy w laboratorium przy zastosowaniu wagi elektronicznej

Wyznaczanie minimalnej odważki jako element kwalifikacji operacyjnej procesu walidacji dla wagi analitycznej.

Analiza niepewności pomiarów

JAK UNIKAĆ PODWÓJNEGO LICZENIA SKŁADOWYCH NIEPEWNOŚCI? Robert Gąsior

SZACOWANIE NIEPEWNOŚCI POMIARU

Niepewność pomiaru. Wynik pomiaru X jest znany z możliwa do określenia niepewnością. jest bledem bezwzględnym pomiaru

ŚWIADECTWO WZORCOWANIA 1)

Metrologia cieplna i przepływowa

Metrologia cieplna i przepływowa

Analiza ryzyka w farmacji dla procesów pomiaru masy

Szacowanie niepewności przy kalibracji ogniw wzorcowych w Centralnym Wojskowym Ośrodku Metrologii

WZORCOWANIE URZĄDZEŃ DO SPRAWDZANIA LICZNIKÓW ENERGII ELEKTRYCZNEJ PRĄDU PRZEMIENNEGO

Metrologia cieplna i przepływowa

Wprowadzenie do rachunku niepewności pomiarowej. Jacek Pawlyta

Określanie niepewności pomiaru

Metrologia cieplna i przepływowa

Spis treści Wstęp Rozdział 1. Metrologia przedmiot i zadania

INFORMACJA NA TEMAT UTRZYMANIA I STOSOWANIA DUŻYCH WZORCÓW MASY DO BADANIA I WZORCOWANIA WAG

WZORCE I PODSTAWOWE PRZYRZĄDY POMIAROWE

Niepewności pomiarów

Sposób wykorzystywania świadectw wzorcowania do ustalania okresów między wzorcowaniami

Ocena i wykorzystanie informacji podanych w świadectwach wzorcowania i świadectwach materiałów odniesienia


OCENA ZGODNOŚCI A METROLOGIA PRZEMYSŁOWA

Walidacja metod badawczych i szacowanie niepewności pomiaru. Wojciech Hyk

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM WZORCUJĄCEGO Nr AP 106

POMIARY WZDŁUś OSI POZIOMEJ

1. Zarządzanie Ryzykiem w Jakości w odniesieniu do pomiarów masy

1. PRZYGOTOWANIE ROZTWORÓW KOMPLEKSUJĄCYCH

WYZNACZANIE NIEPEWNOŚCI POMIARU METODAMI SYMULACYJNYMI

SPRAWDZANIE MIKROMIERZA O ZAKRESIE POMIAROWYM: mm

NADZÓR NAD WYPOSAŻENIEM POMIAROWYM W PRAKTYCE LABORATORYJNEJ NA PRZYKŁADZIE WAGI ELEKTRONICZEJ

Dokładność pomiaru: Ogólne informacje o błędach pomiaru

POMIARY WYMIARÓW ZEWNĘTRZNYCH, WEWNĘTRZNYCH, MIESZANYCH i POŚREDNICH

Promocja! 148,00 zł. 146,00 zł. Profesjonalne narzędzia pomiarowe SUWMIARKA ELEKTRONICZNA IP54 SUWMIARKA ELEKTRONICZNA

BADANIE POWTARZALNOŚCI PRZYRZĄDU POMIAROWEGO

SPIS TREŚCI do książki pt. Metody badań czynników szkodliwych w środowisku pracy

Precyzja i wiarygodność. Laboratorium Pomiarowe

Ćw. 2: Analiza błędów i niepewności pomiarowych

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM WZORCUJĄCEGO Nr AP 106

Wymagania dla wag stosowanych do wzorcowania pipet tłokowych

DOKUMENT EA-4/02. Wyrażanie niepewności pomiaru przy wzorcowaniu. Europejska Współpraca w dziedzinie Akredytacji. Cel

SPÓJNOŚĆ POMIAROWA JAKO NARZĘDZIE ZAPEWNIENIA JAKOŚCI. mgr inż. Piotr Lewandowski

ŚWIADECTWO WZORCOWANIA

LABORATORIUM METROLOGII. Analiza błędów i niepewności wyników pomiarowych. dr inż. Piotr Burnos

ŚWIADECTWO WZORCOWANIA

NIEPEWNOŚĆ POMIARU PRZY KONTROLI METROLOGICZNEJ WODOMIERZY

Podstawy opracowania wyników pomiarów z elementami analizy niepewności pomiarowych

Metodyka szacowania niepewności w programie EMISJA z wykorzystaniem świadectw wzorcowania Emiotestu lub innych pyłomierzy automatycznych

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM WZORCUJĄCEGO Nr AP 106

Metrologia: definicje i pojęcia podstawowe. dr inż. Paweł Zalewski Akademia Morska w Szczecinie

ŚWIADECTWO WZORCOWANIA

Interpretacja wyników wzorcowania zawartych w świadectwach wzorcowania wyposażenia pomiarowego

Metody szacowania niepewności pomiarów w Laboratorium Automatyki i Telekomunikacji

Termometr cyfrowy. Model DM-300. Instrukcja obsługi

Teoria błędów. Wszystkie wartości wielkości fizycznych obarczone są pewnym błędem.

Walidacja metod analitycznych Raport z walidacji

Minimalizacja procesu parowania przy wzorcowania pipet tłokowych metodą grawimetryczną poprzez zastosowanie kurtyny parowej.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM WZORCUJĄCEGO SCOPE OF ACCREDITATION FOR CALIBRATION LABORATORY Nr/No AP 106

Walidacja metod wykrywania, identyfikacji i ilościowego oznaczania GMO. Magdalena Żurawska-Zajfert Laboratorium Kontroli GMO IHAR-PIB

Zajęcia wprowadzające W-1 termin I temat: Sposób zapisu wyników pomiarów

JAK WYZNACZA SIĘ PARAMETRY WALIDACYJNE

NIEPEWNOŚĆ POMIARU WSPÓŁCZYNNIKA POCHŁANIANIA DŹWIĘKU W KOMORZE POGŁOSOWEJ

Podstawy opracowania wyników pomiarów z elementami analizy niepewności statystycznych

RÓWNOWAŻNOŚĆ I WZAJEMNE UZNAWANIE WYNIKÓW POMIARÓW DLA KOMÓR KLIMATYCZNYCH

PRZEWODNOŚĆ ROZTWORÓW ELEKTROLITÓW

Ćwiczenie z fizyki Doświadczalne wyznaczanie ogniskowej soczewki oraz współczynnika załamania światła

Walidacja metody analitycznej podejście metrologiczne. Waldemar Korol Instytut Zootechniki-PIB, Krajowe Laboratorium Pasz w Lublinie

Laboratorium miernictwa elektronicznego - Narzędzia pomiarowe 1 NARZĘDZIA POMIAROWE

Metrologia: powtarzalność i odtwarzalność pomiarów. dr inż. Paweł Zalewski Akademia Morska w Szczecinie

Rola materiałów odniesienia w zapewnieniu jakości wyników pomiarów chemicznych

ZAPEWNIENIE SPÓJNOŚCI POMIAROWEJ

10-2. SPRAWDZANIE BŁĘDÓW PODSTAWOWYCH PRZYRZĄDÓW POMIAROWYCH. 1. Cel ćwiczenia

WSKAZÓWKI DO WYKONANIA SPRAWOZDANIA Z WYRÓWNAWCZYCH ZAJĘĆ LABORATORYJNYCH

JAK WYZNACZA SIĘ PARAMETRY WALIDACYJNE

Ćwiczenie 1. Metody określania niepewności pomiaru

Wyznaczanie błędów pipet tłokowych metodą grawimetryczną

Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego Państwowy Instytut Badawczy ul. Nadwiślańska 213, Józefów

Laboratorium Metrologii

Klub Polskich Laboratoriów Badawczych POLLAB. Wzorcowania wewnętrzne wyposażenia pomiarowego w praktyce

NIEPEWNOŚĆ ROZSZERZONA JAKO MIARA NIEDOKŁADNOŚCI W POMIARACH WYBRANYCH WIELKOŚCI ELEKTRYCZNYCH

STANDARDY CNBOP-PIB OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA. Metodologia szacowania oraz wyrażania niepewności pomiaru CNBOP-PIB-BS01P:2018 WYDANIE 1

INFORMACJA DOTYCZĄCA DUŻYCH WZORCÓW MASY

Wzorcowanie wzorców masy, odwaŝników i obciąŝników.

Instrukcja obsługi. Model

Transkrypt:

Dr inż. Paweł Fotowicz Przykłady obliczania niepewności pomiaru

Stężenie roztworu wzorcowego

1. Równanie pomiaru Stężenie masowe roztworu B m V P m masa odważki P czystość substancji V objętość roztworu

. Równanie niepewności pomiaru V u c P u c m u c u 3 1 B c V P m c B 1 V m P c B B 3 V P m V c

3. Wielkości wejściowe 1. Odważona masa m m d m dm dm dm 1 3 4 m zważona masa dm 1 rozrzut wskazań wagi dm rozdzielczość wskazań wagi dm 3 błąd wskazań wagi dm 4 niepewność wyznaczenia błędu wskazań

3. Wielkości wejściowe 1.1. Zważona masa m Wartość wskazania wagi: 1000 mg 1.. Rozrzut wskazań wagi dm 1 Na podstawie kilku serii pomiarów wyznaczono estymatę połączoną odchylenia standardowego: u(dm 1 ) = s p = 0,0 mg

3. Wielkości wejściowe 1.3. Rozdzielczość wagi dm Kwant wskazania: 0,01 mg Niepewność standardowa: 0,01 mg 3 0,009 mg u dm

3. Wielkości wejściowe 1.4. Błąd wskazania wagi dm 3 Świadectwo wzorcowania : błąd wskazania wagi dla wzorca masy 1 g: 0,5 mg 0,5 mg 3 3 0,144 mg u dm

3. Wielkości wejściowe 1.5. Niepewność wyznaczenia błędu dm 4 Świadectwo wzorcowania: U=0,06 mg (k=) 0,06 mg 4 0,03 mg u dm

3. Wielkości wejściowe Symbol wielkości Estymata wielkości Niepewność standardowa Rozkład prawdopodobieństwa dm 1 0 mg 0,0 mg normalny dm 0 mg 0,009 mg prostokątny dm 3 0 mg 0,144 mg prostokątny dm 4 0 mg 0,03 mg normalny m 1000 mg 0,149 mg trapezowy

3. Wielkości wejściowe. Objętość roztworu V V d V dv dv 1 3 V objętość kolby dv 1 powtarzalność dv błąd graniczny dv 3 poprawka temperaturowa

3. Wielkości wejściowe.1. Objętość kolby V Objętość nominalna wynosi: 1 dm 3.. Powtarzalność dv 1 Na podstawie serii pomiarów wyznaczono odchylenie standardowe eksperymentalne: u(dv 1 ) = s = 0, cm 3

3. Wielkości wejściowe.3. Błąd graniczny dv Błąd graniczny kalibracji kolby: 0,4 cm 3 Niepewność standardowa: 0,4 cm u dv cm 3 3 0,31 3

3. Wielkości wejściowe.4. Poprawka temperaturowa dv 3 Dopuszczalna zmiana temperatury: ±4 o C Współczynnik zmiany objętości wody:,1 10-4 o C -1 Niepewność standardowa: o -4 o -1 4 C,110 C 1 dm 0,84 cm u dv3 cm 3 3 3 0,485 3 3

3. Wielkości wejściowe Symbol wielkości Estymata wielkości Niepewność standardowa Rozkład prawdopodobieństwa dv 1 0 dm 3 0, cm 3 normalny dv 0 dm 3 0,31 cm 3 prostokątny dv 3 0 dm 3 0,485 cm 3 prostokątny V 1 dm 3 0,573 cm 3 trapezowy

3. Wielkości wejściowe 3.1. Czystość substancji P Na podstawie informacji podanych przez producenta przyjęto: 0,0005 g/g Niepewność standardowa: u P 0,0005 3 g/g 0,89 mg/g

4. Budżet niepewności Symbol wielkości Estymata wielkości Niepewność standardowa Rozkład prawdopod. Współczyn. wrażliwości Udział niepewności m 1 g 0,149 mg trapezowy 1 1/dm 3 0,149 mg/dm 3 P 1 g/g 0,89 mg/g prostokątny 1 g/dm 3 0,89 mg/dm 3 V 1 dm 3 0,573 cm 3 trapezowy -1 g/dm 6-0,573 mg/dm 3 B 1 g/dm 3 0,659 mg/dm 3

5. Niepewność rozszerzona U = k u c ( B ) = 0,659 mg/dm 3 = 1,318 mg/dm 3 1,3 mg/dm 3

6. Wynik pomiaru Stężenie roztworu wzorcowego wynosi: B = (1,0000 ± 0,0013) g/dm 3 B = (1000,0 ± 1,3) mg/dm 3 B = 1 g/dm 3 ± 1,3 mg/dm 3

Badanie zdolności pomiarowej mikrometru

ISO 514-7 Statistical methods in process management Capability and performance Part 7: Capability of measurement processes Wskaźnik zdolności pomiarowej Q MS U MS MPE 100 % U MS niepewność rozszerzona przyrządu pomiarowego MPE największy błąd dopuszczalny

ISO 514-7 Statistical methods in process management Capability and performance Part 7: Capability of measurement processes Składowe przy ocenie zdolności pomiarowej 1) rozrzut wskazań przyrządu ) rozdzielczość wskazań przyrządu 3) odchylenie pomiarowe 4) niedokładność wzorca pomiarowego 5) wpływ warunków środowiskowych na wzorzec

1. Rozrzut wskazań przyrządu pomiarowego Niepewność standardowa związana z rozrzutem wskazań u rep s 1 q q q i n 1 N i1 Zalecane N = 30

. Rozdzielczość wskazań przyrządu pomiarowego Niepewność standardowa związana z rozdzielczością wskazań u res R 3 R kwant wskazania

3. Odchylenie pomiarowe Niepewność standardowa związana z odchyleniem pomiarowym B u B q q bias 3 w B odchylenie pomiarowe

4. Niedokładność wzorca pomiarowego Niepewność standardowa związana z wzorcem pomiarowym u cal U k U niepewność rozszerzona k współczynnik rozszerzenia

5. Wpływ warunków środowiskowych na wzorzec pomiarowy Niepewność standardowa związana z wpływem temperatury u temp L 3 L t L Δt zmiana temperatury α współczynnik temperaturowy L wartość reprezentowana przez wzorzec

Niepewność rozszerzona zdolności pomiarowej U k u MS c u c u rep u res u bias u cal u temp

0,001 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,00 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,000 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,000 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,00 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,000 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,00 mm 0,001 mm 0,001 mm 0,001 mm l 0,001 mm s l 0,00045 mm Długość płytki wzorcowej: (0,000 ± 0,0001) mm

B l l w 0,8 μm L t L 0,4 μm Δt = ±1 o C α = 1 10-6 1/ o C

u u res bias l urep s 0,45 R B 3 3 μm 0,9 μm 0,46 μm U u 0,05 μm cal k u temp L 3 0,14 μm

l l dl rep dl res dl bias dl cal dl temp Symbol wielkości Estymata wielkości Rozkład prawdopodobieństwa Niepewność standardowa dl rep 0 mm normalny 0,00045 mm dl res 0 mm prostokątny 0,0009 mm dl bias 0 mm prostokątny 0,00046 mm dl cal 0 mm normalny 0,00005 mm dl temp 0 mm prostokątny 0,00014 mm l 0,001 mm 0,0007 mm U MS = 0,7 μm = 1,44 μm

Zdolność pomiarowa Q MS U MS MPE 100 % MPE = ±5 μm Q MS 9 %

Wzorcowanie ciśnieniomierza

1. Równanie pomiaru Błąd wskazania ciśnieniomierza: e p p c d p c p w p c wskazanie ciśnieniomierza dp c rozdzielczość ciśnieniomierza p w ciśnienie wzorcowe

. Równanie niepewności pomiaru c e u p u p u p u d p c c w c i 1

3. Wielkości wejściowe 3.1. Wskazanie ciśnieniomierza - p c odczyty s p c p c 6,04 MPa 6,0 MPa 6,04 MPa 6,04 MPa 6,06 MPa 6,04 MPa 6,04 MPa 0,013 MPa Rozkład Studenta: v = n 1 = 5 u p sp c c s p c n 0,013 6 MPa 0,005 MPa

3. Wielkości wejściowe 3.. Rozdzielczość ciśnieniomierza - dp c Wartość działki elementarnej: 0, MPa Kwant wskazania: 0, MPa 10 0,0 MPa Niepewność standardowa: u 0,0 δp 0,0058 MPa c MPa 3

3. Wielkości wejściowe 3.3. Ciśnienie wzorcowe - p w Zadano ciśnienie wzorcowe manometrem obciążnikowo-tłokowym o wartości 6 MPa. Klasa dokładności manometru wzorcowego wynosi: 0,05, a jego błąd graniczny: E max kl p 100 w 0,056 MPa 100 0,003 MPa u 0,003 p 0,0017 MPa w 3 MPa

4. Budżet niepewności Symbol wielkości Estymata wielkości Niepewność standardowa Rozkład prawdopod. Współczyn. wrażliwości Udział niepewności Stopnie swobody p c 6,04 MPa 0,005 MPa Studenta 1 0,005 MPa 5 dp c 0 MPa 0,0058 MPa prostokątny 1 0,0058 MPa p w 6 MPa 0,0017 MPa prostokątny -1-0,0017 MPa e p 0,04 MPa 0,0079 MPa 7

v eff 7 v t(v) v t(v) v t(v) 1 1,706 19,0930 44,0154 4,307 0,0860 46,019 3 3,184 1,0796 48,0106 4,7764,0739 50,0086 5,5706 3,0687 55,0040 6,4469 4,0639 60,0003 7,3646 5,0595 65 1,9971 8,3060 6,0555 70 1,9944 9,6 7,0518 80 1,9901 10,81 8,0484 90 1,9867 11,010 9,045 100 1,9840 1,1788 30,043 10 1,9799 13,1604 3,0369 150 1,9759 14,1448 34,03 00 1,9719 15,1314 36,081 50 1,9695 16,1199 38,044 300 1,9679 17,1098 40,011 400 1,9659 18,1009 4,0181 500 1,9647 t7, 0518

5. Niepewność rozszerzona U = k u c (e p ) =,0518 0,0079 MPa U = 0,016 MPa

6. Wynik pomiaru Błąd wskazania ciśnieniomierza przy ciśnieniu wzorcowym 6 MPa wynosi: e p =(0,040 ± 0,016) MPa

Dziękuję za uwagę