Mittausten jäljitettävyysketju FINAS-päivä 22.1.2013 Sari Saxholm, MIKES @mikes.fi p. 029 5054 432
Mittatekniikan keskus varmistaa kansainvälisesti hyväksytyt mittayksiköt ja pätevyyden arviointipalvelut elinkeinoelämän käyttöön MIKES-metrologia metrologia: kilpailukykyä ja luotettavuutta samat mitat meillä ja maailmalla Toteutamme SI-mittayksikköjärjestelmän Teemme korkeatasoista mittaustieteen tutkimusta Kehitämme mittausmenetelmiä teollisuuden ja yhteiskunnan tarpeisiin Tarjoamme kalibrointi-, asiantuntija- ja koulutuspalveluita
METROLOGINEN JÄLJITETTÄVYYS mittaustuloksen ominaisuus, jonka avulla tulos voidaan yhdistää referenssiin dokumentoidulla katkeamattomalla kalibrointien ketjulla, jonka jokainen kalibrointi vaikuttaa mittausepävarmuuteen Mittausten luotettavuuden perusedellytys on jäljitettävyys ja kalibrointi! Referenssinä yleensä SIjärjestelmä (sen yksiköiden realisointiin käytettävien kansallisten tai kansainvälisten mittanormaalien kautta). METROLOGINEN JÄLJITETTÄVYYSKETJU mittanormaalien ja kalibrointien sarja, jota käytetään mittaustuloksen liittämiseen referenssiin Toteutetaan kalibrointien ketjuna Jokainen ketjun vaihe lisää mittausepävarmuutta mitä pidempi ketju, sitä suurempi mittausepävarmuus VIM, SFS-OPAS 99: 2012
Kenttämittaukset Akkreditoidut KML SI
JÄLJITETTÄVYYS Hyödyt: Mittaustulokset ovat vertailukelpoisia eri paikoissa eri laitteilla koko maailmassa Jäljitettävyys on edellytyksenä mittaustulosten vastavuoroiselle hyväksynnälle
KALIBROINTI toimenpide, jonka avulla ensin määritellyissä olosuhteissa saadaan mittanormaalien antamien suureen arvojen ja niiden mittausepävarmuuksien sekä vastaavien mittauslaitteen näyttämien ja niihin liittyvien mittausepävarmuuksien välinen yhteys, minkä perusteella näyttämästä voidaan tämän jälkeen johtaa mittaustulos HUOM: Kalibrointi ei ole virittämistä. Viritys on toimenpide, jonka avulla mittauslaitteen suorituskyky saadaan (eli säädetään) käyttöön sopivaksi. Mittalaitteen virittäminen edellyttää usein uudelleenkalibrointia. VIM, SFS-OPAS 99: 2012
VIRHE JA KORJAUS Virhe on suureen mitatun arvon ja suureen vertailuarvon erotus: Virhe = Laitteen näytt yttämä Mittanormaalin arvo Huom: Joissakin tapauksissa virhe lasketaan nimellisarvosta, eli: Virhe = Nimellisarvo Mittanormaalin arvo Siksi: Lue aina kalibrointitodistus ja selvitä, miten tulos on laskettu, jotta käytät sitä oikein! Korjaus on virheen vastaluku
Lähes kaikkiin ympäristöämme kuvaaviin lukuarvoihin/mittauksiin sisältyy epävarmuutta, mutta Kuinka paljon? MITTAUSEPÄVARMUUS Miten epävarmuus pitäisi ilmoittaa? Jotta epävarmuuden suuruus voidaan arvioida, pitää huomioida kaikki tekijät, jotka voivat vaikuttaa mittaustulokseen Osa tekijöistä on merkityksettömän pieniä Tärkeintä on tunnistaa oleelliset tekijät ja hallita kokonaisuus
Vakiot ja muuntokertoimet Olosuhteet Mittausmenetelmä Mittauslaitteen "fysiikka" Määritelmät, mitä mitataan? MITTAUS- EPÄVARMUUS Mittauslaitteen muut ominaisuudet Mittauksen kohde Mittaus set up Mittaaja Softa ja laskenta SFS-EN ISO 14253-2, kpl 7
Mitä tiukempi vaatimus mittausepävarmuudelle sitä useammin pitää kalibroida useampaa virhelähdettä pitää seurata tarkemmin pitää arvioida merkittävien virhelähteiden vaikutus (satunnaisuus, riippuvuus, ympäristötekijöiden vaikutus yms.)
MITTAUSEPÄVARMUUS Hyödyt: Mittaustulokset uskottavampia Tulosten käyttäjät samalle viivalle Tieto mittausepävarmuudesta antaa pohjan kehittää mittauksia todellisen tarpeen tasolle Ymmärrys tulokseen vaikuttavista tekijöistä ja vaikutusmekanismeista antaa mahdollisuuden parempaan laadun hallintaan sekä toiminnan parantamiseen
Jäljitettävyys SI-yksikköön ulottuva katkeamaton kalibrointiketju edellyttää, että - mittausepävarmuus on tiedossa ja ilmoitettu - mittausmenetelmä on dokumentoitu - mittaustulokset on kirjattu ja säilytetty - kaikista ketjun osista on kalibrointitodistus - kalibroinnit tulee uusia tietyin väliajoin - laboratorion, joka tekee kalibroinnin tulee osoittaa pätevyytensä
Jäljitettävyys M SI-yksikköön ulottuva katkeamaton kalibrointiketju edellyttää, että - mittausepävarmuus on tiedossa ja ilmoitettu - mittausmenetelmä on dokumentoitu - mittaustulokset on kirjattu ja säilytetty - kaikista ketjun osista on kalibrointitodistus - kalibroinnit tulee uusia tietyin väliajoin - laboratorion, joka tekee kalibroinnin tulee osoittaa pätevyytensä
Jäljitettävyys M SI-yksikköön ulottuva katkeamaton kalibrointiketju edellyttää, että - mittausepävarmuus on tiedossa ja ilmoitettu - mittausmenetelmä on dokumentoitu - mittaustulokset on kirjattu ja säilytetty - kaikista ketjun osista on kalibrointitodistus - kalibroinnit tulee uusia tietyin väliajoin - laboratorion, joka tekee kalibroinnin tulee osoittaa pätevyytensä
Jäljitettävyys M K SI-yksikköön ulottuva katkeamaton kalibrointiketju edellyttää, että - mittausepävarmuus on tiedossa ja ilmoitettu - mittausmenetelmä on dokumentoitu - mittaustulokset on kirjattu ja säilytetty - kaikista ketjun osista on kalibrointitodistus - kalibroinnit tulee uusia tietyin väliajoin - laboratorion, joka tekee kalibroinnin tulee osoittaa pätevyytensä
Jäljitettävyys M K P SI-yksikköön ulottuva katkeamaton kalibrointiketju edellyttää, että - mittausepävarmuus on tiedossa ja ilmoitettu - mittausmenetelmä on dokumentoitu - mittaustulokset on kirjattu ja säilytetty - kaikista ketjun osista on kalibrointitodistus - kalibroinnit tulee uusia tietyin väliajoin - laboratorion, joka tekee kalibroinnin tulee osoittaa pätevyytensä
i u s t t a M
E T I M J L i t t a u s Ä J T T Ä V Y Y S
M i t t a u s J J I E T L Ä YY V Ä S SI-järjestelmä
M i t t a u s M K P Mittausepävarmuus okumentoidut ja yleisesti hyväksytyt menetelmät Kalibrointi Pätevyys J J I E T L Ä YY V Ä S SI-järjestelmä
M i t t a u s J J I E T L Ä YY V Ä S M SI-järjestelmä
M i t t a u s J J I E T L Ä YY V Ä S M SI-järjestelmä
M i t t a u s J J I E T L Ä YY V Ä S M SI-järjestelmä K
M i t t a u s J J I E T L Ä YY V Ä S SI-järjestelmä K
M i t t a u s M K P Mittausepävarmuus okumentoidut ja yleisesti hyväksytyt menetelmät Kalibrointi Pätevyys Peruspilarit tarvitaan jokaisessa vaiheessa! J J I E T L Ä YY V Ä S SI-järjestelmä K
M i t t a u s J J I E T L Ä YY V Ä S Primaarinormaali SI-järjestelmä K
M i t t a u s Referenssinormaali K Sekundaarinormaali K J J I E T L Ä YY V Ä S Primaarinormaali SI-järjestelmä K
Mittaus M Mittauslaite M P P K K Käyttönormaali K Referenssinormaali K Sekundaarinormaali K J J I E T L Ä YY V Ä S Primaarinormaali SI-järjestelmä K
J T V Ä E Y L T Y J T S I Ä Mittaus M P K Mittauslaite M P K Käyttönormaali K Referenssinormaali K Sekundaarinormaali K Primaarinormaali K SI-järjestelmä
JÄLJITETTÄVYYSTORNI mittausepävarmuus kasvaa T V E Y T Y T S J Ä L J I Ä Mittaus K Mittauslaite K Käyttönormaali K Referenssinormaali K Sekundaarinormaali K Minkä tahansa osan puuttuminen aiheuttaa tornin sortumisen eli jäljitettävyyttä ei ole mikäli jokainen vaihe ei täytä jäljitettävyyden tunnusmerkkejä (jäljitettävyyden siirtyminen yritykseen) (jäljitettävyyden siirtyminen yrityksessä) (jäljitettävyyden toteutuminen mittauksessa) Epävarmuus ei missään kohdassa voi olla parempi kuin sen alla olevissa kerroksissa Primaarinormaali K SI-järjestelmä Jäljitettävyystorni by Martti Heinonen 2012
Kansallinen mittanormaali Kalibraattori Mittari Esimerkki jäljitettävyysketjusta
Onko mittalaitteen kalibrointi riittävä tae jäljitett ljitettävyydelle? TYYPILLISIÄ PUUTTEITA JÄLJITETTÄVYYESSÄ: Kalibroinnin tuloksia ei ole käytetty Ei voimassa olevaa kalibrointia Liian pitkä kalibrointiväli Kalibrointi ei vastaa käyttöolosuhteita Vain osa laitteistosta kalibroinnin piirissä Referenssiaineiden jäljitettävyydestä ei näyttöä Ei tietoa jäljitettävyyden toteutumisesta kalibroinnissa M Mittaus P
JÄLJITETTÄVYYS: MITTAUS Onko jäljitett j ljitettävyys tarpeen? Ei: Seurataanko laitteen kuntoa (huollot yms)? Kyllä: Kuinka merkittävä mittaus on lopputuloksen kannalta? Ei juuri merkitystä: Seurataanko laitteen kuntoa? Onko laite kalibroitu mittauksen kannalta merkityksellisellä tavalla? Tunteeko mittaaja mittalaitteen ja käyttökohteen? Kohtalaisen merkittävä tai hyvin merkittävä: Laitteen kalibrointi: Vastaako kalibrointi käyttötarkoitusta? Onko kalibrointiväli riittävä? (stabiilius vs. mittausev) Onko kalibrointituloksia käytetty? Kalibroinnin suorittajan kokemus ja perehdytys? Onko mittausepävarmuus arvioitu? Tunteeko mittaaja mittalaitteen ja käyttökohteen? Martti Heinonen 2012
JÄLJITETTÄVYYS: SISÄINEN KALIBROINTI Kalibrointiketju: Miten jäljitettävyys tulee kalibroinnissa käytettyyn mittanormaaliin? Onko kalibrointien ketju aukoton? Onko kalibrointituloksia käytetty? Mittausepävarmuus: Onko kalibrointiepävarmuus arvioitu ja dokumentoitu? Tukevatko ulkoisten vertailumittausten tulokset epävarmuutta okumentoidut ja yleisesti hyväksytyt menetelmät: t: Onko kalibrointimenetelmä dokumentoitu? Pätevyys: Henkilöstön kokemus ja perehdytys kalibrointitoimintaan? Onko kalibrointi edustava (kalibrointiväli, mittausalue) Vastaako mittanormaalin kalibrointialue ko. sisäisen kalibroinnin mittausaluetta? Onko mittanormaali kalibroitu säännöllisesti? Martti Heinonen 2012
JÄLJITETTÄVYYS: ULKOINEN KALIBROINTI Onko kalibroinnin suorittaja akkreditoitu? Kyllä: Kattaako akkreditointi ko. kalibrointitoiminnan? Onko kyseinen kalibrointi tehty akkreditoidun toiminnan piirissä? Ei: Pitää arvioida Onko akkreditoitua kalibrointipalvelua kohtuuden rajoissa saatavissa? Kyllä: ei kannata tuhlata aikaa arviointiin Ei: toteutus suunniteltava huolella Martti Heinonen 2012
KIITOS MIELENKIINNOSTA FINAS-päivä 22.1.2013 Sari Saxholm, MIKES @mikes.fi p. 029 5054 432