3. Причинно-следственная диаграмма swipe

Причинно-следственная диаграмма SWIPE позволяет выявлять неявные факторы, которые могут быть значимыми и будут влиять на результат.

Для нашего случая причинно-следственная диаграмма SWIPE будет иметь вид, представленный на рисунке 3.

Рисунок 3 – Оценка неопределённости результата с помощью причинно-следственной диаграммы SWIPE

S – эталон.

Весы калиброваны, работают абсолютным методом

W – деталь.

Толщина, длина и ширина прямо пропорциональны массе, но из выражения влажности следует, что наличие данных систематических составляющих вычитается друг из друга (в числителе выражения). Однако знаменатель – измеренная величина с систематической составляющей неопределённости, связанной с отклонением габаритных размеров. Этот факт в данной методе измерения не учитывается (обоснование, почему так происходит, представлено несколько ниже – в дисперсионном анализе)

I – измерительный прибор.

Имеет место влияние измерительного прибора (весы лабораторные электронные ВЛЭ 134-М), которое определяется через основную погрешность СИ ±0,02 г

P – персонал, процедура.

Погрешность, связанная с отсчётом, отсутствует, т.к. происходит цифровой отсчёт результатов – весы электронные. Погрешность, связанная с манипулированием, отсутствует, т.к. процедура контроля не включает субъективные воздействия. Оценка неопределённость результата, связанная с вариацией свойств (влажности) образцов партии, может быть реализована двумя разными подходами:

– модельным;

– эмпирическим.

Данные подходы рассмотрены ниже.

Е – окружающая среда.

Из описания процедуры контроля следует, что влажность и температура окружающей среды в лаборатории не являются влияющими факторами.

4. Оценка неопределённости результатов

Исходя из математической модели (1) получаем неопределённость результата оценки влажности в следующем виде:

u(W) = u( (4)

4.1 Оценка неопределённости влажности образца

u( представляет собой оценку неопределённости влажности в предположении, что все образцы одинаковы.

Имеют место влияющие параметры:

– А – явные параметры;

– Б – неявные параметры.

1. Явные параметры

К явным факторам, исходя из математической модели (2), отнесём:

– – неопределенность, связанная с определением массы образца до высушивания;

– – неопределенность массы образца после высушивания.

Масса образца определялась путем взвешивания, непосредственно снятием показаний со шкалы средства измерения (весы). Результаты измерения массы m₁ для образцов пяти плит, взятых из партии, представлены в таблице 2.

Неопределенность, связанная с определением массы образца до высушивания, оценивается на основании данных производителя на весы. В паспорте на весы лабораторные электронные ВЛ Э134-М указаны допустимые значения для погрешности взвешивания: ± 0,02 г. Поскольку значение дано без доверительного уровня, принимаем прямоугольное распределение значений погрешности взвешивания в этих границах. Стандартная неопределенность массы образца до высушивания

m₁ оценивается по типу В и составляет:

(5)

Масса образца после высушивания определялась путем взвешивания, непосредственно снятием показаний со шкалы средства измерений (весы). Результаты измерения массы после высушивания для образцов пяти плит, взятых из партии, представлены в таблице 2.

Неопределенность массы образца после высушивания обусловлена, в первую очередь, двумя факторами:

– погрешностью взвешивания весов;

– возможными отклонениями массы образца после высушивания вследствие нечеткого определения в методе испытаний момента, в который масса образца после высушивания будет являться действительно таковой и её значение будет постоянной величиной.

Неопределенность , связанная с погрешностью взвешивания, оценивается на основании данных производителя на весы. Так как используются те же весы, что и до получения массы образца до высушивания, то стандартная неопределенность будет определяться аналогично :

(6)

Неопределенность , обусловленную отклонениями массы образца после высушивания, можно определить на основании информации, представленной в ГОСТ 19592. В данном документе сказано, что масса образца после сушки считается постоянной, если разность между двумя последовательными взвешиваниями, проведенными через 6 ч, не превышает 0,1 % массы испытываемого образца. Поэтому в данной ситуации это значение можно рассматривать как максимально возможное отклонение (колебание) массы образца после высушивания. В предположении прямоугольного распределения отклонений массы образца после высушивания в границах Δ = ± 0,1 % = ± 0,001 можно найти стандартную неопределенность массы образца после высушивания . Её величина оценивается по типу В в соответствии с выражением:

(7)

Суммарную стандартную неопределенность массы образца после высушивания находим путем суммирования квадратов стандартных неопределенностей перечисленных выше двух вкладов:

(8)

Определим коэффициенты влияния, которые вычисляются путем нахождения частных производственных функции измеряемой величины, определяемой математической моделью (2):

(9)

(10)

Тогда:

(11)

(12)

В качестве берём выборочное среднее по всем образцам, представленное в таблице 2 и найденное из выражения (3), а в качестве m₁ и m₀ – средние значения масс, взятые по всем образцам: