Niepewność pomiarowa jest nieodłącznym elementem każdego procesu pomiarowego i pozwala określić, jak bardzo wyniki mogą odbiegać od wartości rzeczywistej. Aby dokładnie zrozumieć to pojęcie, warto przyjrzeć się głównym rodzajom niepewności. Dzięki temu możliwe jest np. wydawanie świadectw wzorcowania oraz podejmowanie decyzji opartych na wiarygodnych danych.
Niepewność pomiarowa typu A – oparta na analizie statystycznej
Niepewność typu A jest oceniana na podstawie statystycznej analizy wyników powtarzalnych pomiarów tej samej wielkości. Oznacza to, że aby ją określić, wykonuje się serię pomiarów za pomocą tego samego przyrządu, w tych samych warunkach, i obserwuje, jak bardzo wyniki się różnią. Dzięki temu możliwe jest oszacowanie wpływu losowych fluktuacji w procesie pomiarowym. Na przykład podczas wzorcowania mierników w laboratorium można wykonać kilka pomiarów długości czy temperatury tego samego elementu. Różnice między wynikami wskazują na stopień niepewności, a obliczenie odchylenia standardowego pozwala wyznaczyć zakres, w jakim mieści się wartość wzorcowa.
Określenie niepewności pomiarowej typu A ma kluczowe znaczenie przy realizacji każdego pomiaru. Przykładowo, podczas lokalizowania uszkodzenia w sieci światłowodowej za pomocą reflektometru OTDR, niepewność rzędu kilku metrów może spowodować, że rzeczywiste miejsce awarii znajdzie się w zupełnie innym pomieszczeniu.
Niepewność pomiarowa typu B – szacowana na podstawie danych zewnętrznych
Niepewność typu B nie wynika bezpośrednio z powtarzanych pomiarów, lecz jest szacowana na podstawie dostępnych informacji o przyrządach i warunkach pomiaru. Obejmuje czynniki systematyczne, które mogą wpływać na wynik, takie jak specyfikacja producenta, zakresy pomiarowe urządzeń, błąd pomiaru sprzętu czy warunki środowiskowe w laboratorium.
W praktyce oznacza to, że podczas wzorcowania czujników temperatury lub mierników natężenia optycznego można oszacować niepewność na podstawie dokumentacji producenta, certyfikatów wzorcowania lub doświadczenia ekspertów. Może to obejmować także wpływ wilgotności, ciśnienia czy temperatury otoczenia, które zazwyczaj są monitorowane przez laboratoria.
Niepewność typu B jest zatem uzupełnieniem niepewności typu A i pozwala w pełni uwzględnić wszystkie czynniki mogące wpłynąć na pomiar.
Łączenie niepewności typu A i B
W praktyce należy obliczyć całkowitą niepewność pomiarową poprzez połączenie obu rodzajów: typu A i typu B. Pozwala to uzyskać pełny obraz jakości pomiaru i jest standardową praktyką w laboratoriach wzorcujących, podczas kalibracji przyrządów i w badaniach kontrolnych. Podczas pomiaru tłumienia światłowodu za pomocą zestawu OLTS (obejmującego miernik mocy optycznej i źródło światła) należy uwzględnić zarówno niepewność wynikającą z wielokrotnego podłączania badanego obiektu (typ A), jak i m.in. niepewność pomiarową samego zestawu OLTS, określoną w certyfikacie kalibracji (typ B).
Podsumowanie
Uwzględnienie niepewności typu A i typu B jest kluczowe dla rzetelnych pomiarów.
- Typ A pozwala określić wpływ losowych fluktuacji wyników pomiarów.
- Typ B uwzględnia czynniki systematyczne, bazując na dokumentacji, specyfikacjach i wiedzy eksperckiej.
- Łączne uwzględnienie obu rodzajów niepewności daje pełny obraz precyzji i wiarygodności pomiarów.
Dzięki zrozumieniu i prawidłowemu szacowaniu obu typów niepewności laboratoria mogą wydawać świadectwa wzorcowania i certyfikaty kalibracji, a inżynierowie i technicy w przemyśle mogą podejmować decyzje oparte na rzetelnych danych.
