Transcript luento - Noppa

Mittausepävarmuuden määrittäminen 1
•
•
•
•
•
Mittausepävarmuus on testaustulokseen liittyvä arvio, joka
ilmoittaa rajat, joiden välissä on todellinen arvo tietyllä
todennäköisyydellä
Kokonaisepävarmuusarvioinnissa otetaan huomioon kaikki
epävarmuuslähteet
Analyysillä voidaan arvioida, mitkä mittausmenetelmän
osatekijät vaikuttavat merkittävästi tuloksen epävarmuuteen
Mittaustulosten ilmoittamiseen tulee kiinnittää kriittistä
huomiota. Erityisesti on syytä harkita mittaustuloksen
merkitsevien numeroiden lukumäärää mittausraportissa.
ISO-GUM on dokumentti mittausepävarmuuden arviointiin
(Guide to the Expression of Uncertainty of Measurements)
”Mittausvirhe on mittaustuloksen ja mitattavan arvon ero.
Mittaustulos ei ole koskaan oikein.”
− Virhetyypit
− Yksittäisen mittauksen mittausvirhe (kokonaisvirhe) jakaantuu
satunnaiseen ja systemaattiseen virheeseen
− Tulos ilmoitetaan esim. muodossa 80 ± 20 mg/m3n
”Luotettavuus = luottamus tuloksiin muiden toimijoiden taholta”
”Tulosten jäljitettävyys edellyttää mittausepävarmuuden määrittämistä”
Mittausepävarmuuden määrittäminen 2
− Systemaattiset virheet
− Systemaattinen virhe pysyy suuruudeltaan vakiona
− ei voida eliminoida lisäämällä mittauskertojen lukumäärää
− Systemaattinen virhe voidaan korjata, mikäli se tunnetaan
− Satunnaisvirheet
− Satunnaisvirhe muodostuu ennalta ennustamattomista
muutoksista mittauksessa
− Päästömittauksissa satunnaisvirheitä ovat mm. kirjaus- ja
lukemavirheet, näytteen kontaminoituminen kanavan
seinämäkosketuksesta jne.
− Satunnaisvirhettä ei voida eliminoida korjauskertoimilla.
− Sen suuruutta voidaan yleensä pienentää rinnakkaisten
mittausten lukumäärää lisäämällä.
Mittausepävarmuuden määrittäminen 3
− Kokonaisepävarmuuteen vaikuttavat tekijät
− Olosuhteet (mittaustapahtuma, ajalliset ja paikalliset vaihtelut)
− Vaikuttaa päästömittaustulosten luotettavuuteen eli
edustavuuteen
− arvioidaan tapauskohtaisesti
− Mittalaitteet
− Mittaamalla tuotetun tiedon perustana on mittauslaitteiston
jatkuva laadun varmistus. Kaikkien mittausmenetelmän
mittalaitteiden täytyy olla kalibroituja. Jatkuvalla
säännöllisellä mittalaitteiden kalibroinneilla minimoidaan
laitteista aiheutuva systemaattinen mittaustuloksen virhe.
Mittausepävarmuuden laskenta
− Mittausepävarmuuden laskenta
− standardiepävarmuus u on tulosten keskihajontojen summa
N
N
u   x   ci xi
2
2
u
i 1
−
−
ci 
 f
 X
xi  
2
2
i 1
on herkkyyskerroin
i
amplitudi
on suureen epävarmuus
3
− Kaksi menettelytapaa (ISO-GUM):
(Guide to the Expression of Uncertainty of Measurements)
− A-tyyppi: Tilastollinen menetelmä
− B-tyyppi: Muu tieteellinen päättely
− Laajennettu kokonaisepävarmuus (k=2), ilmoitettujen
mittausepävarmuusrajojen sisällä on 95 % tuloksista.
U  k u
U  2  u ( 95 %)
Mittausepävarmuuteen ja –tulokseen
vaikuttavat tekijät
Pitoisuus
2
1
3
4
- Mittausmenetelmä
- Mittausalue (herkkyys)
- Lineaarisuus
2
5
2
Virtausnopeus
analysaattori ja
laimennusyksikkö
T/p
6
Savukanava
1. Mitattavien suureiden ajalliset ja
paikalliset vaihtelut
2. Tukokset ja vuodot
3. Näytteenotto
4. Näytelinja
5. Mittauslaitteet
- Ryömintä
- Kalibrointi
- Laimennus
6. Mittausviestin käsittely
•
•
kaasun kosteus (kosteat kaasut kuiviksi)
tuloksen muuttaminen vertailuolosuhteisiin
Päästömittausten raportointi
−
−
−
−
Mittauspöytäkirjat
Raakadata
Tiedonsiirto
Raportti
− Sisältö
− Tilaaja, arkistointitunnus, tehtäväkuvaus, prosessikuvaus,
mittausten kulku, prosessin toiminta mittausten aikana,
yhteenveto mittaustuloksista, selostus käytetyistä
mittausmenetelmistä ja –laitteista sekä tulosten tarkastelu
− Kaikki dokumentit (pöytäkirjat, raakadata, laskentatiedostot ja
raportti) säilytetään tulosten jäljitettävyyden takaamiseksi (esim. 3
vuotta)