امروزه نتایج آزمایشات و کالیبراسیون های انجام شده در آزمایشگاه؛ بسیار مهم است. مفاهیم و ابزارهایی مانند عدم قطعیت اندازه گیری و تضمین کیفیت نتیجه را می توان برای اطمینان از اعتبار و کیفیت نتایج به دست آمده در آزمایشگاه های کالیبراسیون و تأیید صلاحیت شده استفاده کرد. عدم قطعیت به معنای تردید در صحت نتایج است. عدم قطعیت اندازه گیری اطلاعاتی در مورد کیفیت اندازه گیری به ما می دهد. عدمقطعیت اندازهگیری تردیدی است که همواره در مورد نتیجه یک اندازهگیری وجود دارد. هنگامی که نتیجه اندازه گیری یک کمیت فیزیکی گزارش می شود، لازم است برخی از نشانه های کمی از کیفیت نتیجه ارائه شود. تا کسانی که از آن استفاده می کنند؛ بتوانند قابلیت اطمینان آن را ارزیابی کند. بدون این اطلاعات، نتایج اندازه گیری را نمی توان با هم مقایسه کرد. با تابان کنترل دقیق همراه باشید تا شما را با عدم قطعیت در اندازه گیری بیشتر آشنا کنیم.
عدم قطعیت اندازه گیری چیست؟
عدم قطعیت، به عنوان یک مفهوم کلی، اصطلاحی است که عدم اطمینان یک فرد در مورد یک شخص یا چیز خاص را توصیف می کند و بازهی باز میان اطمینان کامل و عدم اطمینان محض را در بر میگیرد. در این بررسی عدم قطعیت یک عامل همراه با نتیجه اندازهگیری است که محدوده مقادیری را معین میکند که نتیجه اندازهگیری میتواند داشته باشد؛ و این مقدار نشان دهنده سطح اطمینان است که مقدار واقعی اندازه گیری شده در محدوده مشخص شده قرار می گیرد.
هدف از محاسبه عدم قطعیت در آزمایشگاه آزمون و کالیبراسیون اطمینان از صحت و اعتبار نتایج آزمون کشش بر اساس استاندارد ISO/IEC 17025 است. نتایج این مطالعه نشان میدهد که عدم قطعیت اندازهگیری میتواند خطای کاربران دستگاه و آزمایش را کاهش دهد و کارایی را در آزمایشگاه بهبود بخشد.
عدم قطعیت اندازه گیری اطلاعاتی را در مورد کیفیت کمیت مورد اندازه گیری بیان می کند، در واقع عدم قطعیت شک در مورد نتیجه هر اندازه گیری است. عدم قطعیت نتیجه اندازه گیری از دانش ناقص ما از ارزش نتیجه آزمایش و عوامل مؤثر بر آن ایجاد می شود. به طور کلی اصطلاح عدم قطعیت با فرضیه کلی عدم قطعیت مرتبط است. عدم قطعیت اندازه گیری نشان دهنده تردید در مورد اعتبار اندازه گیری نیست. بلکه وجود دانش در خصوص عدم قطعیت بیانگر اطمینان بیشتر در مورد اعتبار نتیجه اندازهگیری است. در اکثر اندازه گیری ها، حتی در دقیق ترین آنها، همیشه جای تردید وجود دارد. در زبان محاوره ای این تردید به صورت عبارت کم و زیاد بیان می شود.
منابع عدم قطعیت کالیبراسیون
شرایط محیطی در برخی کالیبراسیون ها عامل بسیار مهمی است که عدم قطعیت را افزایش می دهد. اگر خوانش از یک نشانگر آنالوگ باشد، محدودیت هایی وجود خواهد داشت. به عنوان مثال، به دلیل زاویه دید اشتباه، احتمال اشتباه خواندن وجود دارد. در نشانگرهای دیجیتال رقم تا یک عدد مشخص نمایش داده می شود که باعث ایجاد خطاهای برشی و ایجاد عدم قطعیت می شود. جنبه های مختلف فرآیند کالیبراسیون به طور موجهی باعث عدم قطعیت کالیبراسیون می شود. برای مثال مثلا در کالیبراسیون دما، زمان انتظار برای پایداری دما و یا عمق فروبری در محفظه. هنگام کالیبره کردن جریان، پایداری یا کالیبراسیون فشار، میزان نشتی و نگهداری فشار و غیره؛ همه تغییرات و مواردی هستند که باعث افزایش عدم قطعیت میشوند. آنها را می توان به طور خلاصه به شرح زیر فهرست کرد:
- تجهیز در حال کالیبراسیون
- تجهیز مرجع
- روش انجام کالیبراسیون
- شرایط محیطی
- کارشناس کالیبراسیون
- مواردی که بنا به کمیت مورد اندازهگیری تغییر میکند
انواع عدم قطعیت کدامند؟
برای شناسایی عدم قطعیت ها با نتایج دقیق، باید همه منابع عدم قطعیت را که ممکن است بر اندازه گیری های شما تأثیر بگذارد، در نظر بگیرید. منابع عدم قطعیت عبارتند از ماهیت یا میزان تحمل استانداردهای مورد استفاده، عدم قطعیت کالیبراسیون فروشندهای که استاندارد را تأیید کرده است، تکرارپذیری روش اندازه گیری، عوامل محیطی، وضوح تجهیزات تحت آزمایش و موارد دیگر بسته به نوع تجهیزات مورد استفاده باشد. همه منابع عدم قطعیت را می توان به دو دسته تقسیم کرد: نوع A و نوع B. این طبقه بندی که در زیر به طور کامل ارائه می کنیم بر اساس نوع عدم قطعیت محاسبه شده است.
- نوع A به اثرات تصادفی اشاره دارد که می تواند از طریق انحراف استاندارد اندازه گیری های مکرر محاسبه شود. این منابع عدم قطعیت با تکرارپذیری مرتبط هستند. منابع نوع A را می توان با تجزیه و تحلیل و بهینه سازی فرآیند اندازه گیری بهینه کرد. در واقع این منابع منابعی هستند که با استفاده از روش های آماری در نتیجه آزمایش های تجربی مورد ارزیابی قرار می گیرند.
- منبع نوع B به عدم قطعیت در اندازه گیری ها اشاره دارد که در تجزیه و تحلیل اندازه گیری های مکرر دیده نمی شود. اینها معمولاً در گواهیهای کالیبراسیون برای مواد مرجع مورد استفاده برای کالیبره کردن تجهیزات گزارش میشوند یا توسط سازنده تجهیزات در کتابچههای راهنما یا برگههای اطلاعات محصول ارائه میشوند. در واقع عدم قطعیت های نوع B آنهایی هستند که با استفاده از ابزارهایی غیر از روش های آماری قابل برآورد هستند.
منابع خطا و عدم قطعیت
یک نتیجه اندازه گیری هرگز کامل نیست. عوامل داخلی و خارجی بر توانایی دستیابی به نتایج اندازه گیری ایده آل تأثیر می گذارند. این عوامل به عنوان منابع عدم قطعیت شناسایی می شوند. برخی از منابع رایج عدم قطعیت عبارتند از:
- خطاهای تصادفی: تکرارپذیری و پایداری
- خطاهای سیستماتیک: دقت، سوگیری، رانش و غیره.
- سیستم اندازهگیری
- واحد تحت آزمایش
- وضوح تجهیزات
- قابلیت ردیابی: عدم قطعیت کالیبراسیون
- فرآیند اندازهگیری
- مهارت اپراتور
- شرایط محیطی: دما، رطوبت، فشار و غیره