अंशांकन प्रमाणपत्र और आपका अपना सेटअप दो अलग-अलग संख्याएँ बताते हैं

यूवी मापन में मापन अनिश्चितता

यूवी सेंसर और यूवी विकिरणमापी के डेटा शीट में एक प्रतिशत मान दिया जाता है, जिसके बाद प्रायः k = 2 लिखा होता है। यह मान अंशांकन से आता है और बताता है कि उपकरण प्रयोगशाला में, अंशांकन स्रोत पर, कितना सटीक था। आपकी अपनी मापन स्थिति पर अनिश्चितता बड़ी होती है – प्रायः काफी अधिक। यह पृष्ठ बताता है कि यह अंतर कहाँ से आता है, k = 2 का क्या अर्थ है और व्यक्तिगत योगदान मिलकर आपके अपने मापन कार्य के लिए एक विश्वसनीय आंकड़ा कैसे बनाते हैं।

अंशांकन अनिश्चितता एक संकीर्ण रूप से परिभाषित स्थिति पर लागू होती है: प्रयोगशाला का अंशांकन स्रोत, अंशांकित वर्णक्रमीय परास, अंशांकित मापन परास, कक्ष तापमान और अंशांकन का दिन। यह अंशांकन प्रमाणपत्र में दर्शाई जाती है और यह वह न्यूनतम अनिश्चितता है जो उपकरण में कभी भी होगी।

माप अनिश्चितता वह आंकड़ा है जो आपके अपने परिणाम पर लागू होता है। इसमें अंशांकन अनिश्चितता के साथ-साथ बाद में जुड़ने वाली हर चीज़ शामिल होती है: अंशांकन स्रोत से भिन्न कोई स्रोत, भिन्न सेंसर तापमान, अंशांकन के बाद से हुआ जीर्णन, स्रोत से दूरी और संरेखण, तथा स्वयं माप का प्रकीर्णन।

प्रमाणपत्र के आंकड़े को माप अनिश्चितता के रूप में उद्धृत करना इसे कम करके आँकता है। किसी प्रक्रिया रिलीज़, क्षमता प्रमाण या किसी मानक के अनुरूपता के प्रमाण के लिए यह गलत संख्या है।

जो बताया गया है वह मानक अनिश्चितता u नहीं बल्कि विस्तारित अनिश्चितता U = k · u है। समावेशन गुणक k यह निर्धारित करता है कि वास्तविक मान बताए गए अंतराल के भीतर कितने विश्वास के साथ स्थित है:

• k = 1 – लगभग 68 % विश्वास स्तर
• k = 2 – लगभग 95 % विश्वास स्तर; DIN EN ISO/IEC 17025 के अनुसार अंशांकन प्रमाणपत्रों में सामान्य मान
• k = 3 – लगभग 99.7 % विश्वास स्तर

k के बिना दिया गया प्रतिशत मान इसलिए मूल्यांकित नहीं किया जा सकता: k = 1 पर 5 % और k = 2 पर 5 % दो के गुणक से भिन्न होते हैं। यदि किसी डेटा शीट में समावेशन गुणक के बिना कोई आंकड़ा दिया गया है, तो वह विनिर्देश अपूर्ण है।

प्रत्येक योगदान का अलग-अलग आकलन किया जाता है, इसे मानक अनिश्चितता में परिवर्तित किया जाता है और उसके बाद ही इन्हें संयोजित किया जाता है। नीचे दिए गए परिमाण-क्रम Opsytec सेंसरों और विकिरणमापियों (रेडियोमीटर) पर लागू होते हैं; किसी व्यक्तिगत मामले के आंकड़े अंशांकन प्रमाणपत्र में और संबंधित उत्पाद के तकनीकी डेटा में दिए गए हैं।

अंशदान वर्गों के योग के रूप में जोड़े जाते हैं, न कि सीधे जोड़े जाते हैं - वे एक-दूसरे से स्वतंत्र होते हैं। संयुक्त मानक अनिश्चितता मानक अनिश्चितताओं u_i से प्राप्त होती है:

u_c = √(u₁² + u₂² + … + u_n²)

जोड़ने से पहले, प्रत्येक अंशदान को वापस k = 1 में परिवर्तित किया जाता है: k = 2 के साथ दिए गए मान को आधा कर दिया जाता है, बिना बताए गए वितरण वाले सीमा मान को आयताकार वितरण माना जाता है और √3 से विभाजित किया जाता है। अंत में परिणाम को पुनः k = 2 के साथ विस्तारित किया जाता है।

केवल अंशांकन प्रमाणपत्र में 6 % दर्शाया गया होता। वास्तविकता में यह सेटअप 8.6 % तक पहुँचता है – और यह तब है जब सेंसर वास्तव में उपयोग किए गए LED के विरुद्ध अंशांकित है। स्रोत-विशिष्ट अंशांकन के बिना, वर्णक्रमीय असंगति (स्पेक्ट्रल मिसमैच) बजट पर हावी हो जाती है और यह आंकड़ा दोहरे अंकों तक पहुँच जाता है।

निरंतर प्रक्रिया निगरानी के लिए पूर्ण पाठ्यांक मायने नहीं रखता, बल्कि पुनरावृत्तिशीलता मायने रखती है: क्या आज की विकिरण मात्रा को उसी तरह मापा गया है जैसे पिछले सप्ताह की गई थी? क्रमबद्ध भाग - अंशांकन और बेमेल - एक स्थिर गुणक के रूप में शामिल होता है और जब दो मापों की तुलना की जाती है तो वह समाप्त हो जाता है। जो शेष रहता है वह है प्रकीर्णन।

यही कारण है कि किसी मापन प्रणाली की उपयुक्तता C_g और C_gk सूचकांकों के साथ क्षमता प्रमाण के माध्यम से स्थापित की जाती है, न कि अंशांकन प्रमाणपत्र में दिए गए आंकड़े के माध्यम से। हालांकि, ग्राहकों, ऑडिटरों या किसी मानक के प्रति पूर्ण प्रमाण के लिए, बजट से प्राप्त संपूर्ण मापन अनिश्चितता लागू होती है।

दो उपाय इसे सबसे प्रभावी ढंग से कम करते हैं: वास्तविक स्रोत के विरुद्ध अंशांकन और एक पालन किया गया अंशांकन अंतराल। अंशांकन प्रयोगशाला अनुरोध पर ये दोनों, ISO 17025-मान्यता प्राप्त रूप में प्रदान करती है।

अंशांकन अनिश्चितता और मापन अनिश्चितता में क्या अंतर है?
अंशांकन अनिश्चितता अंशांकन प्रमाणपत्र में दर्शाई जाती है और यह केवल अंशांकन स्रोत, अंशांकित वर्णक्रमीय एवं मापन परास तथा अंशांकन के दिन पर लागू होती है। मापन अनिश्चितता आपके अपने परिणाम पर लागू होती है: इसमें अंशांकन अनिश्चितता के साथ-साथ वास्तव में उपयोग किए गए स्रोत पर वर्णक्रमीय बेमेल, सेंसर तापमान, अंशांकन के बाद का जीर्णन, दूरी और संरेखण, तथा माप का प्रकीर्णन शामिल होता है। इसलिए यह प्रमाणपत्र में दिए गए आंकड़े से सदैव बड़ी होती है।

अनिश्चितता कथन में k = 2 का क्या अर्थ है?
k आच्छादन गुणांक है। जो दर्शाया जाता है वह विस्तारित अनिश्चितता U = k · u है, न कि मानक अनिश्चितता u। k = 2 लगभग 95% के विश्वास स्तर के अनुरूप है और DIN EN ISO/IEC 17025 के अनुसार अंशांकन प्रमाणपत्रों में सामान्यतः उपयोग किया जाने वाला मान है। k के बिना दिया गया प्रतिशत मूल्यांकनयोग्य नहीं है, क्योंकि k = 1 पर 5% और k = 2 पर 5% में दोगुने का अंतर होता है।

व्यवहार में यूवी माप की मापन अनिश्चितता कितनी बड़ी होती है?
यह मापन सेटअप पर निर्भर करता है और एक अनिश्चितता बजट के माध्यम से निर्धारित की जाती है। वास्तविक स्रोत के विरुद्ध अंशांकित सेंसर के साथ UVA LED क्योरिंग (पराबैंगनी उपचारण) के लिए, फैक्टरी अंशांकन, अवशिष्ट बेमेल, एक वर्ष का जीर्णन, बढ़ा हुआ सेंसर तापमान और पुनरावृत्तिशीलता मिलकर लगभग 8.6% (k = 2) देते हैं – जबकि केवल अंशांकन प्रमाणपत्र से यह 6% है। स्रोत-विशिष्ट अंशांकन के बिना यह आंकड़ा दो अंकों तक पहुँच जाता है।

मापन अनिश्चितता में सबसे बड़ा योगदान किसका होता है?
सामान्यतः वर्णक्रमीय बेमेल का, जैसे ही माप किसी ऐसे स्रोत पर लिया जाता है जो अंशांकन के लिए उपयोग किए गए स्रोत से भिन्न हो। यह कई दस प्रतिशत तक पहुँच सकता है और इस प्रकार अन्य सभी योगदानों के योग से भी अधिक हो सकता है। चूँकि यह विचलन व्यवस्थित और पुनरुत्पादनीय होता है, इसे वास्तविक स्रोत के विरुद्ध अंशांकन करके या बेमेल गुणांक लागू करके काफी हद तक हटाया जा सकता है।