Evaluarea si exprimarea incertitudinii de masura la voltmetre

EVALUAREA SI EXPRIMAREA INCERTITUDINII
DE MASURA LA VOLTMETRE

Precizari:

Acest document contine informatii care sunt proprietatea Filiala ICEMENERG S.A. Craiova-LM

Este interzisa modificarea, multiplicarea sau difuzarea fara acordul Filiala ICEMENERG S.A. Craiova-LM

Utilizarea procedurilor se face numai in regim controlat.

INTRODUCERE

1.1 Incertitudinea unui rezultat este un indicator al calitatii sale.

1.2 Evaluarea sau cel putin luarea in consideratie a componentelor ce contribuie la

incertitudinea totala a unei masurari permite imbunatatirea metodei aplicate si

obtinerea de rezultate valide.

1.3 Estimarea incertitudinii de masurare permite compararea rezultatelor generate de

mai multe laboratoare, sau de un laborator cu specificatii date sau etaloane

caracterizate. Aceste informatii pot de multe ori preveni dublarea muncii sau

repetarea incercarilor

2.SCOPUL

Aceasta procedura defineste modul in care se abordeaza problematica estimarii incertitudinii de masurare in Laboratorul de Metrologie din cadrul ICEMENERG P.L. Craiova .

DOMENIUL DE APLICARE

Estimarea incertitudinii de masurare se aplica numai incercarilor cantitative (in care se   determina o valoare numerica pentru un masurand).

In cadrul acestei proceduri se prezinta metodologia de evaluare a incertitudinii de tip A

pentru voltmetre in urma executarii masuratorilor prin metoda comparatiei .

DOCUMENTE DE REFERINTA

-S.R.E.N-ISO -17025 Cerinte generale pentru competenta laboratoarelor de masurare

SR ENV 13005 SR ENV 13005 Ghid pentru exprimarea incertitudinii de masurare

-V.I.M. SR-13251 Vocabularul International de Termeni Fundamentali si Generali in Metrologie

-NTM 4-02-90 Verificarea metrologica a voltmetrelor indicatoare si inregistratoare

DEFINITII SI ABREVIERI

4.1 Incertitudine de masurare :

- parametru, asociat rezultatului unei masurari,care caracterizeaza imprastierea valorilor ce, in mod rezonabil, ar putea fi atribuite masurandului.

4.2 Incertitudine standard :

- incertitudine a rezultatului unei masurari exprimata printr-o abatere standard .

4.3 Incertitudine standard compusa :

- incertitudine standard arezultatului unei masurari atunci cand acel rezultat este obtinut pe baza valorilor unei marimi diferite ,egala cu radacina patrata a unei sume de termeni care sunt variante sau covariante ale acelor marimi .

4.4 Incertitudine extinsa :

marime care defineste un interval in jurul rezultatului unei masurari,interval in care este de asteptat sa fie cuprinsa o fractiune ridicata a distributiei valorilor ce in mod rezonabil pot fi atribuite masurandului .

4.5 Factor de extindere :

factor numeric utilizat ca inmultitor al incertitudinii standard compuse pentru extinderea incertitudinii extinse .

In functie de metoda folosita pentru evaluare, incertitudinea poate fi de tip A sau de tip B

Metoda de tip A se bazeaza pe prelucrearea statistica a datelor rezultate in urma masurarilor. Metoda de tip B se bazeaza pe informatiile obtinute din alte surse cum ar fi: cartile tehnice ale aparatelor utilizate, buletine de etalonare, cunostintele operatorului etc.

-a)Incertitudinea standard de tip A 

Se calculeaza conform urmatoarei relatiei :

U_{xi =}

unde :   x_{i =} rezultatul masurarii numarul i

n= numarul de masuaratori efectuate se recomanda n ≥4

x_{med =} valoarea medie a celor n masuratori

x_med =

Incertitudinea masura se exprima in unitatea de masura a masurandului in cazul nostru V sau in cazul mai general diviziuni .

Incertitudinea compusa se calculeaza conform relatiei :

u_{C =} ( u_A² +u_B² )^1/2

k = factorul de acoperire

P= Nivel de incredere

b) Incertitudinea standard de tip B

Incertitudinea standard u(v_et) a marimii de referinta se determina din certificatul de calibrare impartind valoarea incertitudinii extinse exprimata in acesta la factorul de extindere k.

u(v_et)=

5. INSTRUCTIUNEA

5.1 Etalonarea

Etalonarea se executa cu etaaloanele si conform metodelor specificate in normale tehnice metrologice pentru verificarea /etalonarea voltmetrelor analogice (NTM -4-02-90)

Daca solicitantul etalonarii nu specifica alte puncte de masurare ,etalonarea se face astfel:

-pentru domeniul de baza la toate reperele cifrate ale scarii

-pentru fiecare domeniu suplimentar la 1/3,2/3,3/3 din limita maxima a domeniului sau conform specificatiilor normelor in vigoare .

-pentru fiecare reper cifrat al voltmetrului se fac 'n ' citiri ale valorii indicate de etalon ( n ≥4 ),la urcare si coborire .

5.2 Prelucrarea rezultatelor

Valoarea tensiunii (conventional adevarate ) V_x se exprima cu formula :

V_X = _E + Δ V_E +Δ V_ED + Δ V_ET + Δ V_ERIS + Δ V_XT + Δ V_XZ + Δ V_XR + Δ V_XRIS

Unde :

V_X = valoarea conventional adevarata a tensiunii masurate

_E = valoarea medie a tensiunii citite pe etalon

Δ V_E = corectia indicatiei etalonului

Δ V_ED =corectia indicatiei etalonului datorita derivei intre doua etalonari succesive

Δ V_ET =corectia indicatiei etalonului datorita variatiei cu temperatura

Δ V_{ERIS =} corectia indicatiei etalonului datorita rezolutiei si instabilitatii de scurta durata

Δ V_XT = corectia indicatiei voltmetrului datorita variatiei cu temperatura

Δ V_XZ = corectia indicatiei voltmetrului datorita abaterii acului indicator fata de pozitia de zero

Δ V_XR = corectia indicatiei voltmetrului datorita aprecierii subiective a pozitiei acului indicator fata de reperul verificat

Δ V_XRIS = Corectia indicatiei voltmetrului datorita rezolutiei si instabilitatii de scurta durata

5.3 Estimarea componentelor incertitudinii

5.31 Valoarea medie a tensiunii citita pe etalon (_E )

- valoarea este data de media citirilor :

_E = ΣV_Ei/n

- incertitudinea standard este :

u(V_E) = [Σ (V_Ei - _E )²/n(n-1)]½

-coeficient de sensibilitate =1

-distributia normala

5.3.2 Corectia indicatiei etalonului (Δ V_E )

valoarea estimata este data in CE

incertitudinea extinsa este data in CE pentru k = 2

incertitudinea tandard = u_E /2

coeficientul de sensibilitate = 1

distributie normala

5.3.3 Corectia etalonului datorita derivei intre doua etalonari succesive (Δ V_ED)

Deriva etalonului reprezinta diferenta indicatiilor etalonului pentru doua etalonari succesive .

Din CE se ia media valorilor maxima si minima si se calculeaza :

a= (v_max -v_min )/2 unde a = semilargimea intervalului

-valoarea estimata = 0

-incertitudinea compusa = a

-distributia dreptunghiulara

-incertitudinea standard = a/ sau a a/2(daca a = deriva maxima cunoscuta )

-coeficient de sensibilitate 1

Obs.Pentru etaloanele digitale daca nu se cunoaste istoricul etalonului se ia dn cartea tehnica deriva indicatiei dupa 1 an .

a = e _tolerata =x% din valoarea citita + y% din valoarea din CT

5.3.4 Corectia indicatiei etalonului datorita variatiei cu temperatura (Δ V_ET )

-valoarea este adta in cartea tehniaca a etalonului si anume variatia indicatiei cu temperatura ,atunci cand acesta este in afar atemperaturii de referinta .

-incertitudinea compusa a =( x% din valoarea citita +y% din valoarea din CT )Δt

unde Δt = diferenta dintre temperatura de referinta si temperatura mediului

-distributie dreptunghiulara

-incertitudinea standard = a /2

-coeficientul de sensibilitate =1

Obs.daca temperature de lucru se afla in domeniul temperaturii de referinta (23±2)°C ,atunci corectia datorita variatiei cu temperatura a indicatiei etalonului se estimeaza ca fiind nula .

5.3.5 Corectia indicatiei etalonului datorita rezolutiei si instabilitat de scurta durat a etalonului (Δ V_ERIS)

-din valorile obtinute se ia media valorilor maxima si minima si se calculeaza : a =(v_max-v_min)/2

-incertitudinea compusa =a

-distributia triunghiulara

-incertitudinea standard = a/6 sau a (daca a = diferenta maxima cunoscuta )

-coeficientul de sensibilitate =1

5.3.6 Corectia indicatiei voltmetrului datorita variatiei indicatiei cu temperatura(V_XT)

-valoarea este data in cartea tehnica a voltmetrului si anume variatia indicatiei cu temperatura cand acesta este in afar domeniului de referinta

-incertitudinea compusa a =( x% din valoarea citita +y% din valoarea din CT ) Δt

unde Δt = diferenta dintre temperatura de referinta si cea a mediului ambiant

-distributie dreptunghiulara

-incertitudinea standard =a/2

-coeficientul de sensibilitate = 1

Obs.Daca temperatura se afla in intervalul de referinta (23±2 )°C,atunci corectia cu temperatura se extimeaza ca fiind nula .

5.3.7 Corectia indicatiei voltmetrului adtorita abaterii acului indicator de la

pozitia de zero (Δ V_XZ)

-valoarea se determina apreciind cu ajutorul lupei abaterea acului indicator fata de zero :

a=(v_max-v_min)/2 diviziuni

-incertitudinea standard = a/ sau a/2 ( daca a este valoarea maxima cunoscuta)

-distributie dreptunghiulara

-coeficientul de sensibilitate =1

5.3.8 Corectia indicatiei voltmetrului datorita aprecierii subiective a pozitiei acului

indicator fata de reperul verificat (Δ V_XR )

-valoarea corectiei sedetermina apreciind cu ajutorul unei lupe abaterea acului fata de reperul verificat

a =(v_max-v_min)/2 diviziuni

-incertitudinea standard = a/ sau a/2 ( daca a este valoarea maxima cunoscuta)

-distributie dreptunghiulara

-coeficientul de sensibilitate =1

5.3.9 Corectia indicatiei voltmetrului datorita datorita rezolutiei si instabilitatii de scurta

durata a voltmetrului (Δ V_XRIS)

-din valorile obtinute se ia media valorilor maxima si minima si se calculeaza :

a= (v_max-v_min)/2

-incertitudinea compusa =a

-distributia triunghiulara

-incertitudinea standard = a/6 sau a (daca a = diferenta maxima cunoscuta )

-coeficientul de sensibilitate =1

6.Bugetul de incertitudine

Cu toate marimile care influenteaza valoarea masurandului si cu incertitudinile corespunzatoare

acestor marimi se alcatuieste bugetul incertitudinii :

Incertitudinea compusa ,u_c = [Σ u_i²(y)]½

Incertitudinea extinsa (pentru P=95% ;k=2 ) U = k* u_c

Rezultatele obtinute sunt inregistrate de metrologul verificator in registrul de lucru pentru masurari .

Certificatul de etalonare este intocmit de metrologul verificator si avizat de catre responsabilul tehnic

7. RESPONSABILITATI

Responsabilul tehnic

Elaboreaza instructiunile de lucru

Controleaza modul de aplicare al instructiunilor de lucru

Pastreaza toate inregistrarile aferente instructiunilor de lucru din cadrul laboratorului .

Responsabilul cu asigurarea calitatii

Verifica instructiunile de lucru .

Efectueaza revizii ale instructiunilor de lucru de cate ori este cazul .

Verificatorul metrolog

-Efectueaza masurarile si prelucreaza rezultatele obtinute ,efectueaza calculele pentru evaluarea si exprimarea incertitudinii de masurare .

-Intocmeste certificatul de etalonare .

7. INREGISTRARI DE CALITATE

- Registrul de evidenta mdm-urilor primite

- Registrul de evidenta a certificatelor de etalonare

LISTA DE DIFUZARE

INDICATORUL REVIZIILOR