Messunsicherheit

Kurz und praktisch - für Ingenieure und Naturwissenschafler

Von Gerlach, Gerald / Sommer, Klaus-Dieter

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ISBN-13 978-3-11-050023-3
Schriftenreihe DeGruyter Studium
Erscheinungsjahr 2024
Verlag de Gruyter Verlag
Ausgabe 1. Auflage 2024
Umfang / Format 190 Seiten, mit 39 Abbildungen und 82 Tabellen, Kartoniert
Medium Buch
Durch Messen will man Kenntnisse über Objekte oder Prozesse erlangen oder verbessern. Allerdings sind Messergebnisse prinzipiell unsicherheitsbehaftet. . Mit dem "Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen" (GUM - Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement), herausgegeben vom CPIM als der höchsten internationalen Autorität in der Metrologie, gibt es ein standardisiertes Vorgehen, wie die Messunsicherheit bei Messungen bestimmt werden kann.

Dieses Büchlein fokussiert sich auf das strukturierte, grundlegende Vorgehen, das ein Praktiker zum Messen und zur Auswertung der entsprechenden Messergebnisse beherrschen sollte. Die Mathematik wird dafür nur insoweit dargestellt, wie sie als „Handwerkszeug" wirklich benötigt wird. Im zweiten Teil des Buches wird eine Vielzahl von Beispielen vorgerechnet, mit denen fast jeder Student im physikalischen, maschinenbaulichen oder elektrotechnischen Praktikum konfrontiert ist. Damit kann das Buch Studierenden der Ingenieur- und Naturwissenschaften ganz besonders empfohlen werden.

Gut verständliche Einführung anhand eines durchgängigen Beispiels. Geeignet für Ingenieure und Naturwissenschftler.

Darstellung jeweils:

linke Seite: Allgemeines, Theorie
rechte Seite: konkret am Beispiel
1. Messen
1.1 Was ist Messen?
1.2 Beispiel (als "running example" durch das Buch)
1.3 Unvollkommenheit von Messungen, unvollständige Kenntnisse über Größen und Parameter

2. Messsystem und Modell des Messens
2.1 Messgröße, Einflussgrößen, Messsignal
2.2 Messsysteme
2.3 Messverfahren, Messprinzipe, Messmethoden
2.4 Funktionale Einheiten und Modelle (Ursache-Wirkungs-Modelle, Modellstrukturen)
2.5 Messen als inverses Problem
2.6 Modell der (Auswertung der) Messung
2.7 Systematische Modellbildung für die MU-Analyse (schrittweises Vorgehen)

3. Unvollkommenheit der Kenntnisse beim Messen
3.1 Ziel: Ermittlung bester Schätzwert und Messunsicherheit (als Güteparameter)
3.2 Vorhandene und begrenzte Kenntnisse
3.2.1 Messgeräte, Datenblätter
3.2.2 Diskretisierung von Messsignalen, digitale Anzeige, digitale Messwertverarbeitung
3.2.3 Wiederholte Beobachtungen (Messreihen, Stichprobenanalyse)
3.2.4 Temperatur- und andere Parameteränderungen
3.2.5 Messung und Kalibrierung
3.3 Behandlung von Messunsicherheiten
3.3.1 Probabilistischer Ansatz
3.3.2 Wiederholte Beobachtungen
3.3.3 Sonstige Kenntnisse

4. Ermittlung des besten Schätzwerts

5. Ermittlung der Messunsicherheit
5.1 Unsicherheitsfortpflanzung (Addition der Varianzen)
5.2 Messunsicherheitsbeiträge und deren Wichtung (Empfindlichkeitskoeffizienten)
5.3 Korrelierte Größen
5.4 Gesamtmessunsicherheit

6. Messunsicherheitsbudget

7. Erweiterte Messunsicherheit

8. Systematisches Vorgehen nach GUM: 6 Schritte

9. Beispiele (DVM, Kalibration Thermometer, Einzelthermometer, Taupunktspiegel (NL Modell))

10. Rechnergestützte Messunsicherheitsbestimmung (GUM-Workbench

11. Numerische Messunsicherheitsbestimmung (Monte-Carlo-Verfahren nach GUM-Supplement)

12. Rrmittlung der Messunsicherheit aus Ringversuchen und Eignungstests

13. Multivariate Ergebnisgrößen, z.B. komplexe Messgrößen
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ISBN-13 978-3-11-050023-3
Schriftenreihe DeGruyter Studium
Erscheinungsjahr 2024
Verlag de Gruyter Verlag
Ausgabe 1. Auflage 2024
Umfang / Format 190 Seiten, mit 39 Abbildungen und 82 Tabellen, Kartoniert
Medium Buch