Geological materials testing and uncertainty calculations: a simple GUM-based algorithm

Résumé El En

Εφαρμόσαμε μια απλή διαδικασία υπολογισμού αβεβαιοτήτων φυσικών και μηχανικών παραμέτρων γεωλογικών υλικών με βάση τον οδηγό υπολογισμού αβεβαιοτήτων του Διεθνούς Γραφείου Μέτρων & Σταθμών. Αρχικά, ορίζουμε την ποσότητα προς μέτρηση και αποφασίζουμε αν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε μονάδες ή σχετικά μεγέθη. Ακολούθως, υπολογίζουμε την τυπική απόκλιση της επαναληψιμότητας (sr) και την τυπική αβεβαιότητα. Επίσης, χρησιμοποιούμε δεδομένα δοκιμών από διεργαστηριακά ή υλικά αναφοράς ώστε εκτιμηθεί η συστηματική απόκλιση του εργαστηρίου, η τυπική απόκλιση της αναπαραγωγιμότητας (sR) και η τυπική αβεβαιότητα της αναπαραγωγιμότητας. Εκτιμούμε ή υπολογίζουμε την τυπική αβεβαιότητα των οργάνων που χρησιμοποιούμε στις μετρήσεις, την τυπική αβεβαιότητα του υλικού αναφοράς και την τυπική αβεβαιότητα της συστηματικής απόκλισης του εργαστηρίου. Τα τελευταία βήματα περιλαμβάνουν τον υπολογισμό (1) της συνολικής τυπικής αβεβαιότητας του εργαστηρίου με ή χωρίς διόρθωση για την συστηματική απόκλιση και (2) την διευρυμένη αβεβαιότητα του εργαστηρίου σε επίπεδο εμπιστοσύνης 95%.

We have applied a simple GUM-based procedure to estimate the uncertainties of physical and mechanical properties in geological materials. First, we define the quantity to measure and decide whether we want to work with units or relative quantities. Subsequently, we calculate the repeatability standard deviation (sr) and the standard uncertainty. If we have proficiency test data or use certified reference materials, we use them to estimate the laboratory bias, the reproducibility standard deviation (sR) and the reproducibility standard uncertainty. We also make sure that we know or have estimated the standard uncertainty of the instruments that we use in the measurements. The latter is typically taken from the instrument calibration or precision statement. We estimate the standard uncertainty of the reference materials and the standard uncertainty of the laboratory bias. The final two steps include the calculation of (1) the laboratory standard uncertainty uncorrected for bias and corrected for bias, and (2) the laboratory expanded uncertainty at the 95% confidence limit.