Mittausepävarmuutena

Mittausepävarmuutena (mittausepävarmuus) tarkoittaa epävarmuuden arviota siitä, kuinka lähellä mitatun suureen todellinen arvo on. Se on arvio siitä, kuinka paljon mitatun arvon voi odottaa poikkeavan todellisesta arvosta tietyn todennäköisyysvälin sisällä. Ilmaisulla otetaan huomioon mittaustavan epävarmuudet sekä instrumenttien että ympäristön vaikutukset.

Mittausepävarmuudet syntyvät sekä systemaattisista että satunnaisista virheistä. Systemaattiset virheet johtavat tasaisiin harhoihin mittauksissa, kun taas satunnaisvirheet aiheuttavat arvojen hajontaa eri mittauskertojen välillä. Epävarmuudet voidaan arvioida kahdella tavalla: Type A - tilastollisesti laskettavissa oleva arviointi toistetuista mittauksista; Type B - ei tilastollinen arviointi, kuten valmistajan tekniset tiedot, aiemmat kokemukset tai ympäristötekijöihin liittyvät oletukset.

Mittausepävarmuuden laskeminen perustuu mittausalustaan: kaikkien epävarmuustekijöiden yksikköstandardit yhdistetään yhdistetyksi standardier Con uncertainty (u_c) käyttämällä summan neliöllistä juurta. Yleinen esitys on expanded uncertainty U = k · u_c, jossa k on kattavuustekijä ja tavallisesti suurin piirtein 2, mikä vastaa noin 95 prosentin luottamustasoa. Luku U merkitsee mittaustuloksen laajuutta, jonka sisällä todellinen arvo todennäköisimmin sijaitsee.

Raportoinnissa ilmoitetaan mitattu arvo sekä siihen liittyvä epävarmuus ja kattavuustaso, esimerkiksi x ± U (luottamus 95%). Epävarmuuden ymmärtäminen ja hallinta ovat keskeisiä mittausmenetelmien luotettavuudessa, traceabiliteetissa ja laadunvarmistuksessa.

Epävarmuutta voidaan pienentää paremmin kalibroinnilla ja jäljitettävyyden varmistamisella, mittausmenetelmän parantamisella, ympäristötekijöiden hallinnalla sekä suuremman otoskoon käyttämisellä. Kansainväliset standardit, kuten GUMin ohjeistus, ohjaavat epävarmuuden arviointia ja ilmaisua.