Dokładność i precyzja

Z pojęciem dokładności pomiaru nierozerwalnie związanie jest określenie niedokładność pomiaru, z którym można zetknąć się np. w kartach katalogowych różnych przyrządów. W Międzynarodowym Słowniku Metrologii, zdefiniowano jedynie pojęcie dokładności pomiaru.

Dokładność pomiaru – jest to zbieżność zachodząca pomiędzy wartością wielkości zmierzoną a wartością wielkości prawdziwą menzurandu (wielkości, która ma być zmierzona). Uogólniając można stwierdzić, że pomiar jest dokładny wówczas, gdy różnica pomiędzy wartością zmierzoną a wartością prawdziwą jest bardzo mała.

Opierając się na definicji dokładności, można przyjąć definicję niedokładności pomiaru jako stopień niezgodności wyniku pomiaru z wartością rzeczywistą wielkości mierzonej. Między wynikiem pomiaru  i wartością prawdziwą wielkości mierzonej występuje niezgodność. Stopień tej niezgodności szacuje się, wyznaczając odpowiednie wskaźniki.

W codziennej pracy laboratorium, izby pomiarowej lub hali produkcyjnej, często można spotkać się  z pojęciem dokładność odczytu w odniesieniu do przyrządu pomiarowego. W literaturze również można zetknąć się z tym pojęciem, lecz trudno znaleźć definicję dokładności odczytu. Wszyscy użytkownicy przyrządów pomiarowych będą jednak przypisywać dokładność odczytu bezpośrednio do działki elementarnej przyrządu pomiarowego.

Obecnie obowiązujący Międzynarodowy Słownik Metrologii nie podaje  jasnej definicji działki elementarnej. Można ją jednak znaleźć w wydaniu z roku 1993, w którym definicja 4.20 podaje, że działka elementarna jest to część podziałki, zawarta między dowolnymi dwoma kolejnymi wskazaniami. Słowo „kolejnymi” jest tutaj bardzo istotne w kategoriach definicyjnych.

W normie PN-EN 45501 dotyczącej nieautomatycznych urządzeń ważących,  w punkcie T.3.2.2, można już znaleźć definicję działki elementarnej konkretnego przyrządu pomiarowego jakim jest w tym przypadku waga. Działka elementarna (oznaczana d) jest to wyrażona w jednostkach masy wartość:

  • różnicy między wartościami odpowiadającymi dwóm sąsiednim wskazaniom podziałki, przy wskazaniu analogowym,
  • różnicy między wartościami dwóch kolejnych wskazań, przy wskazaniu cyfrowym.

Te dwa pojęcia, charakteryzujące zarówno proces pomiarowy, jak i przyrząd pomiarowy, są bardzo często mylone przez użytkowników.

Zasadniczy błąd większości użytkowników to przekonanie, że należy zakupić przyrząd pomiarowy, np. wagę elektroniczną, z działką elementarną d = 0,01 mg dla procesu pomiarowego, w którym wymagana jest dokładność pomiaru na poziomie 0,01 mg.

Trudno jest, w zgodzie z definicją, oszacować, czy przyrząd pomiarowy spełnia określone wymagania. Definicja ma charakter jakościowy, co nie do końca przekłada się na konkretne wymagania. Aby określić liczbowo parametr dokładności, warto oprzeć się na niepewności związanej z danym pomiarem. Analizując budżet niepewności, można dobrać odpowiedni przyrząd pomiarowy.

Na dokładność pomiaru składa się wielu czynników. Jedne wynikają z możliwości pomiarowych wagi a inne np. z charakterystyki środowiska czy też aktualnego stanu próbki.

prec-01

Precyzja pomiaru – jest to zbieżność zachodząca pomiędzy wskazaniami lub wartościami wielkości, otrzymanymi przy powtarzalności pomiarów, zmierzonymi na tym samym lub podobnych obiektach w określonych warunkach. Duża precyzja otrzymana zostaje wówczas, gdy wartości zmierzone są położone blisko siebie.

prec-02