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.
