Belirsizlik Bütçesi ve Kalite Kontrol

Konu Anlatımı

Belirsizlik Bütçesi ve Kalite Kontrol

Belirsizlik Bütçesi ve Kalite Kontrol konusu, meslek-kimya dersinin programında yer alan temel başlıklardan biridir. Bu bölümde konunun kavramsal çerçevesi kurulur, ön bilgiye dayalı basit bir örnek çözülür, ardından ileri düzeyde adım adım çözümlere geçilir.

Ne Öğreneceğiz?

Bir analiz sonucu yazıldığında o sayının ne kadar kesin olduğu da yazılmalıdır. Belirsizlik, bu kesinliği sayısal olarak tanımlar. Belirsizlik iki grup bileşenden gelir: tekrarlanan ölçümlerin saçılımından hesaplanan tip A ve güvenilir bilgi kaynaklarından gelen tip B bileşenleri.

Bu konuda bileşenlerin nasıl tanımlanacağı, bağımsız bileşenlerin karekök toplamıyla nasıl birleştirileceği, hangi bileşenin hâkim olduğunun nasıl görüleceği, genişletilmiş belirsizliğin nasıl hesaplanacağı ve uygunluk kararının nasıl verileceği anlatılacaktır. Ayrıca yazılı çalışma talimatı, kontrol numunesi, kontrol grafikleri ve ortalama dışı değer sınamaları ele alınacaktır.

Ön Bilgi

Duyarlılık katsayısı, bir bileşenin mutlak belirsizliğinin ölçülen değere oranıdır. Bu katsayı büyüdükçe o bileşenin belirsizliğe katkısı artar. Katkı yüzdeleri hesaplandığında tek bir bileşen toplamın büyük bölümünü oluşturuyorsa bütçe hâkim bileşen tarafından belirlenir ve iyileştirme çalışması oraya yönlendirilmelidir.

Tekrarlanabilirlik ve yeniden üretilebilirlik farklı kavramlardır. Tekrarlanabilirlik aynı koşullarda kısa sürede alınan ölçümlerin uyumunu, yeniden üretilebilirlik ise farklı gün, analist ve cihaz koşullarındaki uyumu tanımlar. Belirsizlik hesabında hangi düzeyin hedeflendiği önceden belirtilmelidir.

Basit Örnek

İki bağımsız bileşenin belirsizlikleri 0,20 ve 0,21 birimdir. Birleştirme kuralına göre bileşenlerin kareleri toplanır ve sonucun karekökü alınır. Bu hesap sonucu yaklaşık 0,29 birim olarak bulunur ve tek bir bileşen değerinden daha büyük bir sınır verir.

İleri Örnek

Bir ölçümün belirsizlik bütçesinde tip A bileşeni tekrarlanan ölçümlerden, tip B bileşenleri ise kalibrasyon, çözünürlük ve numune alma gibi kaynaklardan gelebilir. Tüm bileşenlerin kareleri toplanıp karekök alındığında birleşik standart belirsizlik bulunur. Bu değer güven katsayısıyla çarpıldığında genişletilmiş belirsizlik elde edilir.

Genişletilmiş belirsizlik ile sonuç birlikte yazıldığında uygunluk kararı belirsizlik dahil sınırlara bakılarak verilir. Eğer bir bileşen toplam katkının büyük kısmını oluşturuyorsa, o bileşeni azaltarak belirsizliğin bütünü iyileştirilebilir.

Adım Adım Çözüm

1. Adım 1: Belirsizlik kaynaklarını listele ve her biri için tip A ya da tip B olduğunu yaz.
2. Adım 2: Tip A bileşenleri tekrarlı ölçümlerin standart sapmasından belirle.
3. Adım 3: Tip B bileşenlerini güvenilir bilgi kaynaklarından değerlendir ve gerekiyorsa güvenlik katsayısı uygula.
4. Adım 4: Bağımsız kabul edilen bileşenleri karekök toplamıyla birleştir ve duyarlılık katsayılarını hesapla.
5. Adım 5: Güven katsayısıyla genişletilmiş belirsizliği bul, sonucu ve kararı birlikte raporla.

Karşılaştırma Tablosu: Belirsizlik bileşenleri

Sık Yapılan Hatalar

Tip B bileşenlerini hesaba katmamak: Belirsizlik olduğundan küçük tahmin edilir ve karar yanlış verilir.

Bileşenleri toplayarak birleştirmek: Bu yaklaşım belirsizliği gereğinden çok büyük gösterir.

Numune alma belirsizliğini ölçüm belirsizliğine karıştırmak: Toplam bütçe anlamsız hâle gelir.

Kontrol grafiğindeki sapmayı görmezden gelmek: Sistematik kayma fark edildiğinde tüm seriler etkilenir.

Çalışma talimatını kâğıtta tutup uygulamamak: Belge ile uygulama arasındaki fark denetimde uygunsuzluk olarak değerlendirilir.

Özet ve Kendini Dene

Bir ölçümün belirsizliği iki tür bileşenden oluşur. Tip A bileşeni aynı koşullarda tekrarlanan ölçümlerin dağılımından elde edilir ve tip B bileşeni sertifika, veri yaprağı ya da tip B bilgi kataloğu gibi güvenilir kaynaklardan gelir. Bağımsız kabul edilen bileşenler karekök toplamı kuralıyla birleştirilir ve korelasyon varsa kovaryans terimi eklenir. Genişletilmiş belirsizlik, birleşik standart belirsizliğin iki ile çarpılmasıyla bulunur ve yaklaşık yüzde doksanbeş güven düzeyini ifade eder. Kalite tarafında kontrol numunesi ölçümlerin kaymasını erken aşamada gösterir; kontrol grafiğindeki uyarı ve eşik sınırları ise müdahale gerektiren durumları işaretler. Yazar mıntıka tutulması gereken sonuç, uygunluk kararının belirsizlik dahil sınırlarla verilmesidir. Kendinizi sınayın: Belirsizlik bütçesinde hangi bileşen belirsizliği en çok belirliyorsa, iyileştirme çalışması nereden başlamalıdır?