ثبات و خطی بودن در سیستم های اندازه گیری

ثبات و خطی بودن در سیستم های اندازه گیری چیست؟ در این مقاله برآنیم که توضیحی اجمالی در خصوص این موارد بدهیم. با ما همراه باشید.

بیشتر بخوانید: انواع روشهای داده کاوی چیست؟ ، مقیاس های اندازه گیری چیست؟

دانستن پایداری یک سیستم اندازه‌گیری، برای افرادی که در مدیریت سیستم اندازه‌گیری نقش دارند، مایه دلگرمی است. اگر فرآیند اندازه‌گیری در طول زمان تغییر کند، (به ویژه تغییر در پارامترهای مربوط به صحت و دقت داده‌ها) توانایی استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده برای تصمیم‌گیری کاهش می‌یابد.

اگر هیچ روشی برای ارزیابی پایداری استفاده نشود، تعیین حساسیت سیستم اندازه‌گیری به تغییر و نیز محاسبه فرکانس تغییر دشوار خواهد بود.

کالیبراسیون و مطالعات تکرارپذیری و تجدیدپذیری (R&R) اطلاعاتی در مورد تغییرات در سیستم اندازه‌گیری ارائه می‌دهد، اما هیچ یک از این‌ها تصویر دقیقی از آنچه در فرآیند اندازه‌گیری در طول زمان اتفاق می‌افتد ارائه نمی‌دهد.

چرا ثبات مهم است؟

وجود ثبات در سیستم اندازه‌گیری داده‌ها بسیار مهم است. زیرا ثبات کلید پیش‌بینی‌پذیری است. در مورد تجهیزات اندازه‌گیری، پایداری با استفاده از انواع نمودارهای کنترل تعیین می‌شود.

اندازه‌گیری‌های مکرر با استفاده از یک دستگاه اندازه‌گیری بر روی همان واحد (اغلب به نام Master) برای اندازه‌گیری یک ویژگی واحد در طول زمان به دست می‌آید.

همان‌طور که اندازه‌گیری‌ها انجام می‌شود، نقاط داخل محدوده نمودارهای کنترل نشان می‌دهد که روند تغییر نکرده است و پیش‌بینی می‌شود که احتمال تغییر در آینده نیز وجود ندارد.

فاصله زمانی مناسب اغلب در هنگام تجزیه و تحلیل سیستم اندازه‌گیری مورد توجه قرار می‌گیرد. دانستن شرایطی که تحت آن تجهیزات مورد استفاده قرار می‌گیرد، به شناسایی علل خاص زمانی که سیستم ناپایدار است کمک می‌کند.

باید اقداماتی انجام شود تا سیستم اندازه‌گیری در شرایطی که باعث ناپایداری می‌شود، نسبت به این ناپایداری‌ها مقاوم شود. هر چه احتمال تغییر سیستم اندازه‌گیری بیشتر باشد، فاصله بین اندازه‌گیری‌ها نیز باید کوتاه‌تر باشد.

خطی بودن چیست؟

علاوه بر استفاده از نمودارهای کنترلی و درک مفهوم پایداری سیستم اندازه‌گیری، تعیین خطی بودن سیستم اندازه‌گیری و درک تاثیر آن بر مقادیر اندازه‌گیری شده به اثربخشی سیستم اندازه‌گیری کمک می‌کند.

خطی بودن در اصل تفاوت بین مقادیر دقت در محدوده عملیاتی مورد انتظار تجهیزات است. خطی بودن را می‌توان با انتخاب قطعات در کل محدوده عملیاتی دستگاه تعیین کرد. دقت این قطعات با تفاوت بین اندازه‌گیری اولیه و میانگین اندازه‌گیری مشاهده شده تعیین می‌شود.

با پارامتر خطی بودن می‌توان بررسی کرد که آيا تجهيز اندازه‌گيری یا سیستم کالیبراسیون در تمام موارد یکسان است یا خیر. یا به عبارت بهتر آیا گرایش سیستم اندازه‌گیری شده (از دیدگاه صحت و دقت) از مقدار نمونه اندازه‌گیری شده مستقل است یا خیر.

دقت این قطعات را می‌توان با ترسیم مقادیر دقت از کوچک‌ترین اندازه (موقعیت بسته) تا بزرگ‌ترین اندازه (موقعیت باز) تعیین کرد. خطی بودن تجهیزات، با یک خط شیب‌دار مستقیم که از این نقاط عبور می‌کند و بیشترین انطباق را با مجموعه نقاط دارد، نشان داده می‌شود. این خط با استفاده از رگرسیون حداقل مربعات تعیین می‌شود.

اگر تجهیزات غیرخطی باشد، ممکن است یک یا چند مورد از این شرایط وجود داشته باشد:

۱. استفاده از تجهیزات کالیبره نشده در انتهای بالا و پایین محدوده عملیاتی؛

۲. خطا در حداقل یا حداکثر اصلی؛

۳. فرسوده و استهلاک تجهیزات؛

۴. بازنگری احتمالی شخصیت‌های طراحی تجهیزات داخلی.

انطباق محصول و فرآیند با اندازه‌گیری‌های انجام شده توسط یک سیستم اندازه‌گیری تعیین می‌شود. خطاها در این اندازه‌گیری‌ها تأثیر مستقیمی بر انطباق دارد که در سیستم تعریف شده است. درک واضح از نتایج سیستم اندازه‌گیری مستلزم درک خطای احتمالی در سیستم است. برای درک این خطا، باید اصطلاحات، و به ویژه مفاهیم ثبات و خطی بودن را درک کرد.

در این مقاله درباره ثبات و خطی بودن در سیستم های اندازه گیری مطالبی ارائه شد. با تشکر از مطالعه شما.

منابع

۱. تعریف ثبات و خطی بودن سیستم اندازه‌گیری – ترجمه از انگلیسی