测量方法和结果的精确度.docx
《测量方法和结果的精确度.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《测量方法和结果的精确度.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
测量方法和结果的精确度
毕业设计(论文)译文
题目名称:
测量方法和结果的精确度
(准确度和精密度)
第二部分:
确定标准检测方法的重复性和复现性
学院名称:
理学院
班级:
物理082
学号:
200800124111
学生姓名:
张鹏举
指导教师:
刘敏
2012年2月
中原工学院理学院物理系应用物理专业
2012届本科毕业论文译文
精确度实验的数据分析实例
B.1煤中硫含量的测定(在没有丢失数据和不准确数据的基础上进行几个层次的实验)
B.1.1实验背景
(a)测量方法
煤中硫含量的测定,测定结果按质量百分比表示。
(b)实验来源
汤姆金S.S商业与工程化学(目录C中见参考6)
(c)实验描述
八个实验室参与实验,参照实验数据中所描述到的标准测量方法进行实验分析。
实验室1报告四个实验结果,实验室5报告四或者5个实验结果,其余的实验室进行3种类型的实验。
(d)图形化展示
曼德尔的h和k数据本应该绘制出来,但是由于在这个实验中它们的参考价值不大,因此为了能够有足够的空间进行不同数据的图形展示,这两个数据就被忽略了,曼德尔的实验在B.3中进行了十分详细的描述。
B1。
2原始数据
这些数据以百分比的形式给出,见图2表B。
1以A的形式(见7。
2。
8).没有任何十分具体的数据。
关于这些数据的图形展示见B。
1到B.4
参考8就表B。
1提到的实验,实验室只需以最小数目进行试验,没有试验数量的要求。
ISO5725中提到推荐程序,实验室1和实验室5的随机选取应基于三组实验的结果最精确化。
然而,为了表明对于不同实验结果的计算机化展示,在这个例子中所有的实验结果都必须保留。
读者可随机做选择以来减少三组实验的实验结果,这样的过程对M,S,R的应用相对有一定影响。
B.1.3计算单元格均数
如所给单元格,并按重量百分比[%(m/m)]、按表B.2形式如B图2(见7,2,9)的格式
表格B.2-表格含义:
媒中硫量
B.1。
4标准偏差的计算
标准偏差的情况是,一个有许多类似[%(m/m)]给出的百分比如B。
3表格C图2(见7。
2.9)的格式。
表格B。
3—标准偏差:
煤中硫量
图表B。
1-煤中硫量样品1
图表B.2—煤中硫量样品2
图表B。
3煤中硫量样品3
图表B。
4煤中硫量样品4
B.1.5一致性和异常值的检查
科克伦用n=3p=8进行试验,得出的临界值是0,5165%,0,6151%。
这表示在等级3中的一个单元格可能会被视为离散,没有异常值,离散保留在后面的计算中。
格拉布斯测试被应用于单元格方法,如表格B.4中所给的值。
没有任何一个单一的离散值或异常值。
根据双高测试得出的结论,等级2和4,实验室3和6得出的结果是离散值.这些结果将保存在分析中.
B.1.6ms的计算
7.4.4和7。
4.5中定义的差异,计算如下,以级别1为示例。
这些值可能应用到从0,69%(m/m)到3,25(m/m)范围内。
他们决定进行统一水平的实验,这些实验将有八个实验室参与其中,这些值涵盖了一发现的和保留的四种离散值。
B.2:
沥青的软化点
(缺失数据的多个等级)
B。
2.1实验背景
(a)方法步骤
环和球沥青软化点的检测.
(b)实验来源
测试焦油和其产品的标准方法;
沥青部分;方法序列号PT3使用中性甘油(在附件C中参考[5])
(c)实验材料
从搜集和准备的大批商用沥青中筛选,作为样本,这些样本可用于实验来源中的“沥青部分"。
(d)实验描述
这是涉及摄氏温度测量属性的测定。
十六个实验室协同合作。
原本计划测量四个标本,这四个标本分别是87,5摄氏度,92,5摄氏度,97,5摄氏度,和102,5摄氏度,这四个标本涵盖了普通商用产品的范围,但是等级2误用了接近于等级3的96摄氏度。
一开始第五实验室在对等级2的样本进行实验室方法错误,造成了不止一个的测量材料无效。
第八实验室发现他们没有等级1的实验样本(因为他们有两个等级4的实验样本)。
(e)图形演示文稿
曼德尔的h,k的统计数据应该绘制出来,但是在这个例子中这些数据应该省略,因为要展示另外一种类型的图形演示文稿数据。
B.2.2原始数据
这些原始数据在表B.6中,以摄氏度为单位位,图2表格A(见7.2。
8)
B。
2.3单元格均数
单元格均数在表B.7中,以摄氏度为单位,图2表格B(见7.2.9)
关于这些数据的图形演示文稿在B。
5中给出。
B。
2.4单元格内部的绝对差
在这个例子中,每个单元格有两个测试结果,绝对差能够用来代表变异性.
这些数据的图形演示文稿在表B.6中
表格B.7-表格含义:
沥青的软化点(℃)
表格B.8—表格含义:
单元格内绝对差:
沥青的软化点
B.2.5一致性和异常值的检查
克伦克测试的应用得出的数据C如表B.9所示.
表B。
9-克伦克测试应用的出的数据C
表B.10—
表B。
11-沥青软化值的计算值
图B.5—单元格的含义:
沥青软化值
图B.6—沥青软化值:
单元格内绝对差
5%等级的临界值(见8。
1)是0,471p=15,n=2,没有异常值的迹象。
格拉布斯应用于单元格均数,没有发现单个或者是成对的离散值和异常值。
B。
2。
6ms的计算
如7.4。
4和7。
4。
5所示计算
以等级1为例,计算方法如下,为了使运算简便,所有数据减去80,00.
方法如n=2,每个单元格复制使用。
B.2。
7对m值的精度依赖
对表B.1。
1的粗略检查除了显示可能存在的重复性以外,没有任何显示任何明显的依赖性显示。
在m值范围内的变化,如果有的话,也因其太微小而不能引起重视.
另外,鉴于对m值的自然测量和其值的范围较小,对m值的依赖是很难预测的。
结论似乎是安全的,精确度并不依赖于m在此范围内的值,然而此范围内的m涵盖了一般商用材料,因此,此均数可以认为是可重复性和再现性标准偏差的最终值。
B.2。
8总结
在实际应用中,测量出的精确值,是因不同种类的材料而不同的。
可重复性标准偏差s=1,0
再现性标准偏差s=1,8
B.3实验3杂芬油测温滴定(外围数据的几个层次)
B.3。
1实验背景
(a)实验来源
测试焦油和其产品的标准方法;
杂芬油部分;方法序列号Co18(在附件c中参考[5])
(b)实验材料
参考杂芬油部分[5]的样本,从大批搜集准备的商用杂芬油中选取。
(c)实验描述
这是一个化学分析的标准测量方法,为质量百分数表示的结果,涉及测温滴定.
九个实验室参加测量,共测量五种标本,每种标本两个,被选中的标本预计涵盖一般商业实际应用中涉及的范围.选中的样本分别接近等级4,8,12,16。
通常的做法是记录测试结果的一个小数位,但是实验营办商要求记录到两位小数。
B。
3。
2原始数据
这些数据在表B。
12中,以百分比的形式,以图2中A的形式(见7.2.8)
第一实验室的实验结果总是高一些,在某种程度上讲相当高,与其他实验室相比。
第六实验室在对等级5进行的第二次试验,所得出的结果不是很可信。
其所得值更适合等级4。
这一点将在B。
3.5中进一步讨论。
B.3。
3单元格均数
如表B.13所示,以百分比形式,图2B形式(见7.2.9)
表格B.12-原始数据:
滴定法加工的石油
表格B。
13-单元格含义:
滴定法加工的石油
4单元格内部的绝对差
如表B。
14所示,一百分比形式,图2C形式(见7。
2。
10)
B。
3。
5一致性和异常值的检查
曼德尔的h和k的一致性数据(见7。
3.1)统计计算了在图B。
7和B。
8所示的值。
水平线显示相应的曼德尔指标值来自8.3。
表h(图B.7)明确显示出实验室1在不同水平的实验中,所得的实验结果均高于其他几个实验室。
这样的实验结果,需要注意对正在操作实验室的一部分研究员进行分析。
如果没有适当的理由解释这些实验结果,委员会的成员们就应该做出决定,从实验的精确度出发决定是否保留实验室1。
表k(图B。
8)显示出实验室6和7重复试验,所得出的实验结果有很大的波动性.
然而,这些测试结果并没有严重到需要采取专门研究寻求合理的解释,如果必要的话,采取一些补救措施。
科克伦实验的应用得出了一下结果。
等级4绝对差是1,10数据是1。
10……
等级5绝对差是1,98数据是1,98……
P=5时科克伦实验的临界值是5%0,6381%0,754
等级4得出的值1,10很明显是离散值,等级5得出的值1,98接近5%也有可能是离散值
这两个值与其他值相差很大,由于他们的存在夸大了科克伦测试统计中使用的除数,他们被认为是离散值,并用星号标记。
目前证明这两个数据不准确的证据还不够充分,因而不足以将他们排除,尽管曼德尔的k图(图B。
8)同样证明了这两个值不准确.
B。
15-格拉布对单元格参数实验的应用结果如表
针对等级3和4,单个格拉布实验显示了异常值,因此成对的格拉布实验没有应用。
(7.3.4)
实验室1在等级3和4实验得到的单元格参数是异常值。
等级5得到的单元格参数同样也偏高.这一现象在曼德尔的图h(图B。
7)同样显示出来。
进一步调查发现,实验室6在等级5上的实验,所用的样本至少有一个错误的使用了等级4的样本。
由于此单元格的绝对差也不准确,因此这组实验结果排除。
少了这组数据,因此实验室1在等级5上的实验完全不准确了。
由于这些不准确的实验数据,因此排除实验室6等级5所得到的实验结果,由于不确定检测的实验材料,因此排除了实验室1实验结果.没有这些实验结果,科克伦对等级4进行试验所得的实验数据与8个实验室所得到的临界值相比(0,6805%)不再是离散值并且被保留。
B.3。
6ms的计算
不参照实验室1的实验结果和实验室6针对等级5所得的实验结果得出的ms的值如表B。
16所示,如7。
4。
4和7。
4.5所示计算。
B。
3。
7对m的精度依赖
从表B。
16可以明确得出以下结论,标准偏差随着m值的升高增加,因此很有可能允许简历某种形式的功能关系。
这一观点得到了一位熟悉这种测量方法的化学家的支持,他认为精确度与水平有关。
这里没有给出适应功能关系的实际计算,因为在7。
5。
9中已经给出关于s的具体细节。
从图B。
9可以得出等级3存在很大的分歧,这种分歧任何替代程序都不能改善.(见7.5。
2)
至于重复性,通过原点的直线似乎是足够的。
至于再现性,三条线均显示出足够的合适的数据,关系三所显示的数据是最合适的。
有人熟知的标准测量杂芬油的方法的要求,可能选择出最合适的关系。
B。
3。
8最后的精确值
最后的四舍五入结果,应该是重复性标准偏差s=0,019m
再现性标准偏差s=0,086+0,030或者是s=0,078m
B.3。
9实验总结
表B。
16-热滴定法加工的石油的计算值
没有任何数据性证据选择表B。
3。
8中两个公式中的任意一个。
该小组要决定使用哪一个.
实验室1得出的关于异常值的原因需要进一步检测。
这个实验似乎是一个令人不是十分满意的精度试验。
九个实验室中有一个是异常值因此被排除,另一个实验室使用了错误的实验样本。
似乎三个级别的实验材料都没有正确选用,以致实验结果都阶级等级4而没有位于等级2和等级4之间的实验结果。
此外,等级3的实验材料与其他的实验材料似乎本质上就有所不同,比起其他族的材料这组材料更均匀,这组实验更适合重复做,但是要注意对于不同等级实验材料的选择。
参考书目
【1】ISO指南33;1989