ASTM E2867-14(2019)
Стандартная практика оценки неопределенности результатов испытаний, полученных на основе спектрофотометрии
- Стандартный №
- ASTM E2867-14(2019)
- Дата публикации
- 2019
- Разместил
- American Society for Testing and Materials (ASTM)
- состояние
- быть заменен
- ASTM E2867-14(2023)
- Последняя версия
- ASTM E2867-14(2023)
- сфера применения
-
Анализ основного содержания ASTM E2867
ASTM E2867-14(2019) — это стандартная практика, разработанная Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM E2867-14), в частности, предоставляющая стандартизированный протокол для оценки неопределенности результатов спектрофотометрических измерений. Этот стандарт устанавливает систематическую структуру оценки неопределенности для измерительных лабораторий, имеющую значительную прикладную ценность в области измерения цвета.
Область применения и ограничения стандарта
Настоящий стандарт в первую очередь применяется к оценке неопределенности результатов измерений цветового различия, представленных в формате ΔE, хотя фактические измерения могут проводиться в других единицах (таких как процент отражения или пропускания). В стандарте прямо указано, что он не предназначен для национальных лабораторий стандартизации или лабораторий переноса, а в первую очередь предназначен для лабораторий по повседневным испытаниям.
Основные понятия оценки неопределенности
Стандарт определяет неопределенность как «параметр, связанный с результатом измерения или испытания, который обоснованно характеризует разброс результата, приписываемый конкретной измеряемой величине или конкретной характеристике объекта испытания». Эта концепция подчёркивает природу неопределенности как свойства отдельного результата испытания.
Классификация типов неопределенности
Тип неопределенности Метод оценки Источник данных Сценарий применения Неопределенность типа A Статистические методы Результаты повторных измерений, мониторинг контрольных образцов, проверка квалификации Статистический анализ на основе данных измерений Неопределенность типа B Нестатистические методы Сертификат калибровки, спецификации производителя Оценка на основе предыдущих Информация
Определение трех основных условий неопределенности
Условия инструментальной неопределенности
Повторные, тщательные измерения выполняются в короткие сроки без повторного позиционирования образца в порту образца прибора. Это условие учитывает потенциальный дрейф образца, вызванный такими факторами, как термохромизм, фотохромизм или обесцвечивание образца.
Условие неопределенности оператора
Повторные, тщательные измерения выполняются в короткие сроки, при этом оператор полностью извлекает и повторно помещает образец из порта образца, сохраняя при этом постоянную ориентацию и положение образца, насколько это возможно.
Условие неопределенности однородности
Повторные, тщательные измерения выполняются в короткие сроки, при этом каждое измерение выполняется в новом положении на поверхности образца с намерением охватить всю поверхность образца во время повторного отбора проб.
Подробный процесс расчета неопределенности
Требования к измерениям и обработка данных
Стандарт требует не менее 20 измерений для каждого условия неопределенности, а рекомендуется 30 измерений. Все измерения должны быть выполнены в соответствии с рекомендациями производителя, включая стандартизацию прибора с использованием белой доски, черной доски или световой ловушки и серой доски (при необходимости).
Расчет разницы цвета и определение доверительного интервала
Для n результатов измерений существует n*(n-1)/2 возможных комбинаций разницы цвета. Рассчитайте абсолютное значение разницы цвета для всех этих комбинаций, отсортируйте их по возрастанию и возьмите значение, индексированное Int[0.95*n*(n-1)/2], в качестве значения неопределенности для 95% доверительного интервала.
Расчет разделения компонентов неопределенности
Компоненты объединенной неопределенности разделяются по следующей формуле:
s₁' = s₁
s₂' = (s₂² - s₁²)^(1/2)
s₃' = (s₃² - s₂²)^(1/2)Окончательная объединенная неопределенность U = (s₁'² + s₂'² + s₃'²)^(1/2), представленная как «среднее значение ± U (95% доверительный интервал)».
Спецификации применения контрольных образцов
Условия и требования к использованию
Если использование тестовых образцов для оценки неопределенности нецелесообразно, можно использовать контрольные образцы из аналогичных материалов. Выбор контрольных образцов должен быть максимально приближен к исследуемому материалу, с особым вниманием к постоянству неопределенности однородности.
Контрольные карты и скользящие средние
При использовании контрольных образцов приводимое значение должно быть скользящим средним последних четырёх определений неопределенности, каждое из которых проводилось с использованием одного и того же контрольного образца. Все четыре определения должны соответствовать состоянию «контроль» посредством ведения контрольной карты определения неопределенности.
Руководство по представлению данных о неопределенности
Формат отчета
Стандарт рекомендует следующий формат отчета: «Неопределенность сообщаемого значения определена как X.XX. Это значение было определено путем оценки неопределенностей прибора, оператора и однородности с использованием XX измерений (например, 90). Это значение представляет собой объединенную расширенную стандартную неопределенность (в единицах цветового различия), рассчитанную по уравнению (укажите используемое здесь уравнение цветового различия), которое определяет неопределенность измеренного значения с уровнем достоверности 95% с использованием D65 и наблюдателя CIE 10°».
Требуемые параметры измерений
- Идентификация измеряемого образца
- Уравнение цветового различия, используемое при оценке неопределенности
- Значения L и c для DECMC (применимо только к DECMC)
- Используемая комбинация источника света и наблюдателя
- Количество измерений при оценке каждого компонента неопределенности
- Процентный уровень, на который фактор охвата увеличивает уровень доверия
Практическое значение неопределенности
Оценка надежности результатов измерений
Результаты неопределенности можно использовать для оценки надежности значений измерений. Без указания неопределенности результаты измерений нельзя сравнивать друг с другом или с опорными значениями в спецификациях или стандартах.
Основа для определения соответствия
Значения неопределенности необходимы при сравнении результатов с допустимыми значениями, такими как пределы допусков или установленные законом спецификации. Для принятия обоснованного решения о прохождении или непрохождении значение неопределенности вместе с измеренным значением должны находиться в пределах общих допусков.
Межлабораторный сравнительный анализ
Оценки неопределенности обеспечивают научную основу для сравнения результатов между различными лабораториями, помогая выявлять систематические отклонения и оценивать межлабораторную согласованность.
Рекомендации и соображения по внедрению
Выбор и калибровка прибора
Выберите спектрофотометр, который соответствует вашим требованиям к измерениям, и обеспечьте регулярную калибровку прибора и его поддержание в хорошем рабочем состоянии. Записи о калибровке должны храниться в полном объеме как важная основа для оценки неопределенности.
Обучение и стандартизация операторов
Обеспечивайте стандартизированное обучение операторов для обеспечения согласованности измерительных операций. Разработайте подробные рабочие процедуры для снижения неопределенности, вносимой человеческим фактором.
Контроль условий окружающей среды
Строго контролируйте условия окружающей среды в лаборатории, включая температуру, влажность и освещение, для обеспечения стабильности условий измерений.
Регистрация и анализ данных
Создайте комплексную систему регистрации данных для сохранения исходных данных измерений и процессов вычислений. Используйте профессиональное программное обеспечение для расчета неопределенности, чтобы гарантировать точность результатов вычислений.
Регулярная проверка и обновление
Регулярно проверяйте результаты оценки неопределенности и обновляйте данные контрольных образцов. Повторно оценивайте неопределенность при изменении условий измерений.
Анализ развития стандартных технологий
Соответствие международным стандартам
ASTM E2867 соответствует требованиям Международной организации по стандартизации (ISO) и Руководства по метрологии (GUM) и принимает международно признанные принципы оценки неопределенности.
Развитие промышленных приложений
С широким распространением технологии измерения цвета в различных отраслях промышленности требования к надежности результатов измерений продолжают расти. ASTM E2867 предоставляет отрасли унифицированный метод оценки неопределенности.
Тенденции будущего развития
С развитием измерительных технологий и улучшением автоматизации методы оценки неопределенности станут более совершенными и автоматизированными, и могут появиться модели прогнозирования неопределенности, основанные на искусственном интеллекте.
Заключение
ASTM E2867-14(2019) предоставляет систематический метод и стандартизированный процесс оценки неопределенности результатов спектрофотометрических измерений. Благодаря научной оценке неопределенности лаборатории могут повысить достоверность и сопоставимость результатов измерений и соответствовать требованиям систем менеджмента качества, таких как ISO 17025. Надлежащее внедрение этого стандарта не только способствует обеспечению качества в лабораториях, но и обеспечивает надежную техническую основу для разработки продукции, контроля качества и проверки соответствия.
ASTM E2867-14(2019) Ссылочный документ
- ASTM D2244 Стандартный метод испытаний для расчета цветовых различий на основе инструментально измеренных цветовых координат
- ASTM E284 Стандартная терминология внешнего вида
- ASTM E29 Стандартная практика использования значащих цифр в тестовых данных для определения соответствия спецификациям
- ISO 9001 Системы менеджмента качества. Требования [испанская версия]
- ISO/IEC 17025 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий [Стандарт на французском языке]
ASTM E2867-14(2019) История
- 2023 ASTM E2867-14(2023) Стандартная практика оценки неопределенности результатов испытаний, полученных на основе спектрофотометрии
- 2019 ASTM E2867-14(2019) Стандартная практика оценки неопределенности результатов испытаний, полученных на основе спектрофотометрии
- 2014 ASTM E2867-14 Стандартная практика оценки неопределенности результатов испытаний, полученных на основе спектрофотометрии
- 2013 ASTM E2867-13 Стандартная практика оценки неопределенности результатов испытаний, полученных на основе спектрофотометрии
