Angivelse af måleusikkerhed er obligatorisk ifølge gældende kvalitetsstanddarder, f.o.f. ISO 9001, og mere specifikt ISO 17025, der regulerer kvalitetssikringen af prøvning hos målelaboratorier. Som grundlæggende referencetekst om dette emne, har ISO publiceret “Guide to the expression of Uncertainty in Measurement”, i daglig tale "The GUM", som er implementeret i form af den europæiske standard ENV 13005. De statistiske procedurer, som GUM foreskriver dækker et bredt spektrum af applikationer. Udover at give definitionen af den følsomme proces omkring estimering af måleusikkerheden ud fra et sæt klare regler accepteret over hele verden, bistår procedurerne med at planlægge målinger og prøvningsarbejdet til opnåelse af bestemte usikkerhedsniveauer, og således undgå både at operere med for lave usikkerheder, og overestimere usikkerheden med høje konstruktionsomkostninger til følge. Ovennævnte metoder, der både dækker specifikt metrologisk arbejde, som eksempelvis kalibrering af sensorer og målesystemer, og generel prøvning, kan desuden anvendes i forbindelse med applikationer indenfor design og planlægning af produktionsprocesser. Kursets formål er ar beskrive de vigtigste metoder, der kan anvendes samt præsentere nogle applikationer indenfor måling, design og produktion.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Beskrive relevansen af måleusikkerhed
Identificere de vigtigste faktorer der påvirker en målings usikkerhed
Beskrive den internationale tilgang til at udtrykke måleusikkerhed
Anvende metoden for måleusikkerhedsevaluering beskrevet i GUM
Analysere usikkerhedsbudgettet for en given måleprocedure
Opstille usikkerhedsbudgettet for en given ingeniørmæssig applikation
Håndtere problemstillinger i forbindelse med mekanisk konstruktion på statistisk vis
Håndtere problemstillinger i forbindelse med produktion på statistisk vis
Kursusindhold:
1 Grundbegreber Introduktion. Hvorfor det er nødvendigt at estimere måleusikkerheden: Krav fra Kvalitetsstandarder og overførsel af måleinformation 1.1 Måleusikkerhed Typiske bidrag til måleusikkerhed: tilfældige og systematiske effekter samt grove fejl (outliers) 1.2 Metrologiske karakteristikker Forbindelse mellem usikkerhedsbidrag og instrumentkarakteristikker (bias, repeterbarhed, opløsning) og måleproces (reproducerbarhed mht instrument, operatør, målemiljø og målestørrelse). 2 Trin i måleusikkerhedsestimering Teroretisk grundlag: central grænseværdisætning 2.1 Modellering af måleproces Anvendelse af teoretiske og empiriske modeller til fastlæggelse af måleprocedure: korrelationsusikkerhed (ISO GPS Standarder) 2.2 Usikkerhedsestimering Type A og Type B usikkerhedskomponenter (ISO GUM) 2.3 Bestemmelse af den ekspanderede usikkerhed Usikkerhedsforplantelse og antal af relevante frihedsgrader 2.4 Kritiske punkter Korrelation af uafhængige variable, ulinearitet, asymmetry af sandsynlighedsfordelinger 3 Usikkerhedsbudget Praktisk metode for vurdering af usikkerhed 4 Typiske eksempler Anvendelser på case studies omkring måling, maskinkonstruktion og planlægning af produktionsprocesser
Bemærkninger:
Dette ph.d.-kursus består af meget korte præsentationer ved læreren samt omfattende diskussioner med den studerende, der på forhånd har læst relevante artikler. Kurset knytter forelæsninger og aktiviteter om måleusikkerhedsvurdering sammen med praktiske cases. Den studerende opfordres til at forelægge en simpel case study, der involverer egne måleaktiviteter, mekanisk konstruktion eller produktion, for diskussioner og videre analyser på baggrund af metoderne fra kurset.
