Kalibrasyon sertifikası ile kendi kurulumunuz iki farklı sayı belirtir

UV ölçümünde ölçüm belirsizliği

UV sensörleri ve UV radyometreleri için veri sayfalarında, genellikle k = 2 ile birlikte bir yüzde değeri belirtilir. Bu değer kalibrasyondan gelir ve cihazın laboratuvarda, kalibrasyon kaynağında ne kadar doğru olduğunu tanımlar. Kendi ölçüm konumunuzda ise belirsizlik daha büyüktür – genellikle önemli ölçüde. Bu sayfada aradaki farkın nereden kaynaklandığı, k = 2'nin ne anlama geldiği ve tekil katkıların kendi ölçüm göreviniz için savunulabilir bir değere nasıl toplandığı açıklanmaktadır.

Kalibrasyon belirsizliği, dar bir şekilde tanımlanmış bir duruma uygulanır: laboratuvarın kalibrasyon kaynağı, kalibre edilen spektral aralık, kalibre edilen ölçüm aralığı, oda sıcaklığı ve kalibrasyonun yapıldığı gün. Bu değer kalibrasyon sertifikasında belirtilir ve cihazın sahip olacağı en küçük belirsizliktir.

Ölçüm belirsizliği ise kendi sonucunuza uygulanan değerdir. Bu değer, kalibrasyon belirsizliğini ve sonradan eklenen her şeyi içerir: kalibrasyon kaynağından farklı bir kaynak, farklı bir sensör sıcaklığı, kalibrasyondan bu yana geçen süredeki yaşlanma, kaynağa olan mesafe ve hizalama ile ölçümün kendisindeki saçılma.

Sertifikada belirtilen değeri ölçüm belirsizliği olarak kullanmak, gerçek değeri olduğundan düşük gösterir. Bir süreç onayı, yetkinlik kanıtı veya bir standarda uygunluk kanıtı için bu, yanlış sayıdır.

Belirtilen değer standart belirsizlik u değil, genişletilmiş belirsizlik U = k · u'dur. Kapsam faktörü k, gerçek değerin belirtilen aralıkta bulunma güvenilirliğini belirler:

• k = 1 – yaklaşık %68 güven seviyesi
• k = 2 – yaklaşık %95 güven seviyesi; DIN EN ISO/IEC 17025'e göre kalibrasyon sertifikalarında olağan değer
• k = 3 – yaklaşık %99,7 güven seviyesi

Bu nedenle k değeri belirtilmeden verilen bir yüzde değerlendirilemez: k = 1'de %5 ile k = 2'de %5 birbirinden iki kat farklıdır. Bir veri sayfasında kapsam faktörü belirtilmeden bir rakam verilmişse, bu belirtim eksiktir.

Her katkı ayrı ayrı tahmin edilir, standart belirsizliğe dönüştürülür ve ancak bundan sonra birleştirilir. Aşağıdaki büyüklük mertebeleri Opsytec sensörleri ve radyometreleri için geçerlidir; münferit bir durum için değerler kalibrasyon sertifikasında ve ilgili ürünün teknik verilerinde belirtilmiştir.

Katkılar karesel olarak toplanır, doğrudan toplanmaz – çünkü birbirlerinden bağımsızdırlar. Bileşik standart ölçüm belirsizliği, standart belirsizlikler u_i'den elde edilir:

u_c = √(u₁² + u₂² + … + u_n²)

Toplama işleminden önce her katkı yeniden k = 1'e dönüştürülür: k = 2 ile belirtilen bir değer ikiye bölünür, dağılımı belirtilmemiş bir sınır değeri dikdörtgen dağılım olarak kabul edilip √3'e bölünür. Sonunda sonuç yeniden k = 2 ile genişletilir.

Sadece kalibrasyon sertifikası %6 belirtmiş olurdu. Bu kurulum gerçekçi olarak %8,6'ya erişiyor – ve bu, fiilen kullanılan LED'e karşı kalibre edilmiş bir sensörle bile böyle. Kaynağa özgü kalibrasyon olmadan, spektral uyumsuzluk bütçeye hâkim olur ve rakam çift haneye ulaşır.

Sürekli proses izlemede önemli olan mutlak okuma değil, tekrarlanabilirliktir: bugünün dozu geçen haftaki ile aynı şekilde mi ölçülüyor? Sistematik kısım – kalibrasyon ve uyumsuzluk – sabit bir faktör olarak devreye girer ve iki ölçüm karşılaştırıldığında birbirini götürür. Geriye kalan ise saçılmadır.

Bu nedenle bir ölçüm sisteminin uygunluğu, kalibrasyon sertifikasındaki değer üzerinden değil, C_g ve C_gk indeksleriyle yeterlilik kanıtı üzerinden belirlenir. Ancak müşterilere, denetçilere veya bir standarda karşı mutlak kanıt için bütçeden elde edilen tam ölçüm belirsizliği geçerlidir.

Bunu en etkili şekilde azaltan iki etken vardır: gerçek kaynağa karşı kalibrasyon ve gözetilen bir kalibrasyon aralığı. Kalibrasyon laboratuvarı, talep üzerine ISO 17025'e göre akredite olarak her ikisini de sunmaktadır.

Kalibrasyon belirsizliği ile ölçüm belirsizliği arasındaki fark nedir?
Kalibrasyon belirsizliği kalibrasyon sertifikasında belirtilir ve yalnızca kalibrasyon kaynağı, kalibre edilmiş spektral aralık ve ölçüm aralığı ile kalibrasyon günü için geçerlidir. Ölçüm belirsizliği ise kendi sonucunuz için geçerlidir: kalibrasyon belirsizliğine ek olarak fiilen kullanılan kaynaktaki spektral uyumsuzluğu, sensör sıcaklığını, kalibrasyondan bu yana geçen yaşlanmayı, mesafe ve hizalamayı ve ölçümün saçılımını da içerir. Bu nedenle her zaman sertifikadaki değerden daha büyüktür.

Bir belirsizlik ifadesinde k = 2 ne anlama gelir?
k, kapsam faktörüdür. Belirtilen değer standart belirsizlik u değil, genişletilmiş belirsizlik U = k · u'dur. k = 2, yaklaşık %95'lik bir güven düzeyine karşılık gelir ve DIN EN ISO/IEC 17025'e göre kalibrasyon sertifikalarında kullanılan olağan değerdir. k belirtilmeden verilen bir yüzde değerlendirilemez, çünkü k = 1'de %5 ile k = 2'de %5 birbirinden iki kat farklıdır.

Pratikte bir UV ölçümünün ölçüm belirsizliği ne kadardır?
Bu, ölçüm düzenine bağlıdır ve bir belirsizlik bütçesi üzerinden belirlenir. Fiilen kullanılan kaynağa göre kalibre edilmiş bir sensörle yapılan UVA LED kürleme için, fabrika kalibrasyonu, kalan uyumsuzluk, bir yıllık yaşlanma, yükselmiş sensör sıcaklığı ve tekrarlanabilirlik birlikte yaklaşık %8,6 (k = 2) değerini verir – yalnızca kalibrasyon sertifikasından elde edilen %6'ya kıyasla. Kaynağa özgü kalibrasyon yapılmadığında bu değer iki haneli rakamlara ulaşır.

Ölçüm belirsizliğine en büyük katkıyı hangisi yapar?
Genel kural olarak, ölçüm karşısına göre kalibre edilenden farklı bir kaynakta ölçüm yapıldığı anda spektral uyumsuzluktur. Bu, yüzde bazında onlarca seviyeye ulaşabilir ve böylece diğer tüm katkıların toplamını aşabilir. Sapma sistematik ve tekrarlanabilir olduğundan, fiilen kullanılan kaynağa göre kalibrasyon yapılarak veya uyumsuzluk faktörü uygulanarak büyük ölçüde giderilebilir.