Mjerna nesigurnost

Detalji

Kreirano Srijeda, 16 Listopad 2013 08:35

Hitovi: 17193

Sva mjerenja podliježu određenim pogreškama koje uzrokuju da se mjerni rezultat razlikuje od prave vrijednosti mjerene veličine. Kako sam izraz "nesigurnost" upućuje na sumnju, onda kad se koristi pojam "mjerna nesigurnost" pod njim se podrazumijeva određena sumnja u valjanost mjernog rezultata. Međutim, svaki mjerni rezultat daje se s određenom pouzdanošću. Kad se uz mjerni rezultat daje mjerna nesigurnost, onda ona opisuje rasipanje vrijednosti koje bi se razumno moglo pripisati mjerenoj veličini. U svakom slučaju, kako je mjerni rezultat samo procjena vrijednosti mjerene veličine, to mjerna nesigurnost daje područje unutar kojeg bi se trebala nalaziti prava vrijednost mjerene veličine.

Određivanje mjerne nesigurnosti mjernog rezultata zadatak je koji vrlo često zadaje glavobolje. Da bi se mjerna nesigurnost mogla procijeniti na pravi način, potrebno je utvrditi sve izvore nesigurnosti u mjerenju. U praksi postoji niz mogućih izvora nesigurnosti mjerenja kao što su npr.:

- nepotpuna definicija mjerene veličine

- nesavršeno ostvarenje definicije mjerene veličine

- nereprezentativno uzorkovanje

- nedostatno poznata djelovanja uvjeta okoliša ili njihovo nesavršeno mjerenje

- osobna pristranost pri očitanju analognih mjerila

- razlučivanje mjerila ili prag pokretljivosti

- netočne vrijednosti mjernih etalona i referentnih materijala

- netočne vrijednosti stalnica i drugih parametra koji se dobivaju iz vanjskih izvora i upotrebljavaju u algoritmima za smanjenje podataka

- približenja i pretpostavke ugrađene u mjernu metodu i postupak

- promjene opetovanih opažanja mjerene veličine pod očigledno istovjetnim uvjetima.

S obzirom na metode računanja mjerne nesigurnosti, sastavnice mjerne nesigurnosti razvrstavaju se u dvije kategorije:

- Sastavnice A vrste

- Sastavnice B vrste.

Određivanje standardne nesigurnosti A vrste metoda je određivanja nesigurnosti statističkom analizom niza opažanja. U ovom slučaju standardna je nesigurnost eksperimentalno standardno odstupanje srednje vrijednosti koji se dobiva uprosječenjem ili odgovarajućom regresijskom analizom.

Određivanje standardne nesigurnosti B vrste metoda je određivanja nesigurnosti na način koji se razlikuje od statističke analize niza opažanja. U tom se slučaju određivanje standardne nesigurnosti temelji na nekim drugim znanstveno utvrđenim metodama. Vrijednosti koje pripadaju ovoj kategoriji mogu se izvoditi iz:

• podataka dobivenih iz prijašnjih mjerenja

• iskustva s gradivima i mjerilima ili poznavanja ponašanja i svojstava bitnih gradiva i mjerila otprije

• proizvođačkih specifikacija

• podataka dobivenih umjeravanjem i podataka iz drugih potvrda o umjeravanju

• nesigurnosti pridruženih referentnim podacima uzetim iz priručnika.

Nakon što se provede proračun sastavnica A i B dobije se standardna mjerna nesigurnost svake od sastavnica iz koji se dobije sastavljena mjerna nesigurnost. Ona se množi s faktorom pokrivanja kako bi se dobila povećana (proširena) mjerna nesigurnost. U slučajevima kad se mjerenoj veličini može pridružiti normalna (Gaussova) razdioba, a standardna nesigurnost pridružena procjeni izlazne veličine ima dostatnu pouzdanost, koristi se faktor pokrivanja k=2. Pridijeljena povećana nesigurnost odgovara vjerojatnosti pokrivanja od približno 95 %. Naravno, mogu se koristiti i drugi faktori pokrivanja s drugim područjima vjerojatnosti. Uz mjerni rezultat prikazuje se proširena mjerna nesigurnost.

Poznata ''GUM metoda'' utvrđivanja mjerne nesigurnosti sastoji se od nekoliko koraka za izračun procjene mjerne nesigurnosti:

1) Utvrditi sve važne sastavnice mjerne nesigurnosti

2) Izračunati standardnu nesigurnost svake sastavnice mjerne nesigurnosti – u(i)

3) Izračunati sastavljenu nesigurnost - u

4) Izračunati povećanu (proširenu) nesigurnost - U

5) Iskazati mjerni rezultat u obliku Y = y ± U.

O mjernoj nesigurnosti postoji niz literature. Neki od najvažnijih priručnika, dostupnih na hrvatskom jeziku, su:

- JCGM 100, Vrednovanje mjernih podataka – Upute za iskazivanje mjerne nesigurnosti

- EA-4/02, Izražavanje mjerne nesigurnosti pri umjeravanju

- EA-4/16, EA upute za izražavanje nesigurnosti pri količinskome ispitivanju.

Izvor: SVIJET KVALITETE