بخشی از مقاله
چکیده
معمولا وقتی نتیجه اي بیان می شود، ما عادت داریم آنرا به همان صورتی که بیان شده قبول کنیم بدون توجه به میزان اطمینانی که گزارشگر از نتیجه به دست آمده ارائه کرده است. در حالیکه گاهی اوقات به دلیل محدودیتهایی مانند تجهیزات و لوازم اندازه گیري و یا زمان مجبور به گزارش نتیجه اي در سریعترین زمان ممکن می باشیم. در این مواقع لازم است تا تخمینی از میزان صحت نتیجه اي که می خواهیم مورد استفاده قرار دهیم داشته باشیم تا بدانیم آیا عدد مورد استفاده واقعا به درد می خورد یا گستره عدم قطعیت آن به اندازه اي است که خود عدد را زیر سوال می برد.
در این مقاله سعی کرده ایم با ارائه روش هاي ساده و کاربردي روش تخمین عدم قطعیت را در مورد نتایج آزمون هاي ساده و پیچیده آزمایشگاههاي تجزیه اي بیان کنیم. انتخاب آزمون سدیم به این دلیل صورت گرفته که در آن مراحل مختلفی همچون به حجم رساندن، استفاده از لوازم شیشه اي و همچنین استفاده از دستگاه فلیم فوتومتر مورد استفاده قرار گرفته و لذا در مورد آزمونهاي دیگر نیز می تواند به عنوان راهنمایی مفید به کار آید.
مقدمه:
نتیجه اندازه گیري،معمولاً تقریب یا تخمینی از مقداري معین است. بنابراین، نتیجه هنگامی کامل است که مقدار عدم قطعیت را نیز به همراه داشته باشد.
عدم قطعیت نتیجه اندازهگیري، شامل چندین جزء است که در دو گروه قرار میگیرند:
1. عواملی که توسط روشهاي آماري محاسبه میشوند - گروه - A
2. عواملی که توسط روشهاي سیستمی یا دیگر روشها محاسبه میشوند - گروه - B
بنابراین، دو نوع عدم قطعیت نوع A یا عدم قطعیت اتفاقی و عدم قطعیت نوع B یا عدم قطعیت سیستمی وجود دارد. عدم قطعیت اندازهگیري نتایج، براساس تخمین انحراف استاندارد مقادیر محاسبه و با عدم قطعیت استاندارد، معرفی میشود.
عدم قطعیت استاندارد نوع A :
محاسبه عدم قطعیت نوع A شامل روشی آماري بر مبناي کمیتهاي اندازهگیري شده مطابق معادلات 4-1 است.
معادله 4-1که در آن، اندازه گیري بر روي مقادیر مرجع، گ اندازه گیري بر روي نمونه، ح انحراف استاندارد مقادیر اندازهگیري شده و أ عدم قطعیت اندازهگیري استاندارد است.
عدم قطعیت استاندارد نوع B :
محاسبه عدم قطعیت استاندارد نوع B براساس اعمال روشی علمی بر تمامی اطلاعات قابل دسترس صورت می گیرد. این اطلاعات عبارتند از:
- اطلاعات اندازهگیري موجود
- اطلاعات و رفتار مواد و تجهیزات
- مشخصات کارخانه سازنده
- اطلاعات تشکیلدهنده کالیبراسیون و سایر گزارشها
- عدم قطعیت اطلاعات مرجع که از کتابهاي راهنما قابل دسترسی است
بر اساس اطلاعات جمع آوري شده و عدم قطعیت محاسبه شده آنها، براي به دست آوردن عدم قطعیت کلی، مطابق معادله هاي 7-5 آن را محاسبه می کنیم.
عدم قطعیت سیستمی، معمولاً به صورت بسط یافته گزارش می شود. به بیانی دیگر، عدم قطعیت نوع B در دو سطح اطمینان 95 یا 99 درصد بیان می شود. براي تبدیل عدم قطعیت بسط یافته، ابتدا می بایستی با اعمال یک ضریب، آن را به عدم قطعیت استاندارد تبدیل کرد. در صورتی که نتایج حاصل داراي توزیع نرمال هستند، این ضریب براي سطح اطمینان 95درصد 0/51، براي سطح اطمینان 99 درصد،0/38 براي توزیع مثلثی 0/40، براي توزیع مستطیلی 0/57 و براي توزیع س شکل 0/70 است.
در صورتی که هیچ گونه اطلاعی از نحوه توزیع داده هاي موجود نباشد میتوان از توزیع س شکل یا مستطیلی استفاده کرد در صورتی که بتوان تشخیص داد که پراکندگی اطلاعات ارائه شده در اطراف مرکز داده ها قرار دارد، می توان توزیع مثلثی یا نرمال را نیز به کار برد.
عدم قطعیت استاندارد کل :
عدم قطعیت استاندارد کل، حاصل تخمین انحراف استاندارد نتایج بوده و از ترکیب عدم قطعیت نوع A و B حاصل می شود. این عدم قطعیت مطابق معادله 8 عبارت است از ریشه دوم مجموع مربعات عدم قطعیت نوع A و :B
عدم قطعیت بسط یافته :
عدم قطعیت در صنایع، تجارت و دیگر موارد، به طور استاندارد - 1 - بیان نمی شود و هر سازنده عدم قطعیت محصول خود را در یک فاصله یا سطح اطمینان اعلام می دارد. در اینگونه موارد اغلب از سطح اطمینان 95 درصد یا فاصله اطمینان 2 استفاده می شود. البته در مواردي نیز سطح اطمینان 99 درصد بهکار میرود. عدم قطعیت بسطیافته، اعلام نتایج عدم قطعیت استاندارد در سطح اطمینان 95 و یا 99 درصد است. این امر با اعمال ضریب یا فاکتور همپوشانی ل صورت می گیرد. مقادیر ضریب همپوشانی ل به ازاي سطح اطمینان انتخاب میشود معمولاًو بین 2 تا 3 است، معادله . 10-9 براي توزیع نرمال و سطح اطمینان تقریبی 95 درصد، ل برابر با 2 و براي سطح اطمینان بیش از 99 درصد برابر با 3 است.
