- عنوان کتاب: Metrology and Measurement Uncertainty
- نویسنده: Pedro Paulo Novellino do Rosario
- حوزه: اندازهگیری
- سال انتشار: 2025
- تعداد صفحه: 340
- زبان اصلی: انگلیسی
- نوع فایل: pdf
- حجم فایل: 4.73 مگابایت
اندازهشناسی برای توسعه یک ملت استراتژیک و برای رشد فناوری و تجاری سازمانها اساسی است. متخصص حرفهای که روزانه در فعالیتهای اندازهگیری مشارکت دارد، باید مبانی ریاضی، ابزارهای آماری، تکنیکها، شیوهها و رویههای عملیاتی را بداند. واژگان بینالمللی اندازهشناسی – مفاهیم پایه و عمومی و اصطلاحات مرتبط (VIM)، اندازهشناسی را به عنوان “علم اندازهگیریها و کاربردهای آن” تعریف میکند. VIM این تعریف را با یک یادداشت تکمیل میکند: “اندازهشناسی شامل تمام جنبههای نظری و عملی اندازهگیریها، صرف نظر از عدم قطعیت اندازهگیری و حوزه کاربرد آن است.” با تجزیه و تحلیل این تعریف، به دانش نظری در مورد مفاهیم و تکنیکهای اندازهگیری، درک میزان تأثیر و دستیابی به نتایج عملی و سازگار نیاز داریم. از آنجایی که عوامل داخلی و خارجی بر نتایج اندازهگیری برای فرآیند اندازهگیری تأثیر میگذارند، باید عدم قطعیت اندازهگیری مرتبط با الزامات استفاده را تخمین بزنیم. روششناسی کتاب برای تخمین عدم قطعیت اندازهگیری از دستورالعملهای ارائه شده در راهنمای بیان عدم قطعیت اندازهگیری (GUM) که توسط دفتر بینالمللی اوزان و مقیاسها (BIPM) توصیه شده است، پیروی میکند. در سراسر این کتاب، تعاریف مفهومی موجود در VIM را گنجانده و در صورت لزوم، آنها را با توضیحات اضافی تکمیل کردهایم. همچنین نسخه BIPM از سیستم بینالمللی واحدها (SI) را به عنوان یک مرجع ضروری پذیرفتهایم. این نسخه، تعاریف جدید واحدهای پایه SI را که از 20 مه 2019 لازمالاجرا شدهاند، در بر میگیرد. این کتاب، ویرایش جدیدی از کتابی است که در سال 2020 توسط GEN— Grupo Editorial Nacional با عنوان «Metrologia e incerteza de medição: conceitos e applicações» در برزیل منتشر شد. این ویرایش جدید که همان نام اصلی را حفظ میکند، با زمینه اندازهگیری بینالمللی تطبیق داده شده و گسترش یافته است. ما یک فصل اضافی را گنجاندهایم که عدم قطعیت اندازهگیری در فرآیندهای ارزیابی انطباق را برجسته میکند. در این کتاب، ما به دنبال ارائه و بحث در مورد مفاهیم و ابزارها به زبانی بسیار فنی اما به روشی آموزشی، واضح و ساده هستیم. چندین مثال عملی و تمرین حل شده و همچنین چندین تمرین دیگر برای کار توسط خواننده گنجانده شده است. متخصصان سطح متوسط و بالاتر میتوانند این دانش را بلافاصله در صنعت یا فعالیتهای آزمایشگاهی خود جذب و به کار گیرند. فصل اول تاریخچه اندازهگیریها و واحدهای اندازهگیری را تجزیه و تحلیل میکند و با ارائه سیستم بینالمللی واحدها (SI) و مفاهیم مرتبط با آن به پایان میرسد. فصل دوم به مفاهیم اساسی اندازهگیری میپردازد و اهمیت و اهداف آن را مورد بحث قرار میدهد. این فصل ساختار اندازهگیری را در سطوح بینالمللی، منطقهای و ملی برای اندازهگیری (قانونی و علمی) ارائه میدهد و با ارتباط متقابل اندازهگیری با استانداردسازی به پایان میرسد. در فصل سوم، مفهوم ارقام معنیدار، تکنیکهای گرد کردن و نحوه اعمال آنها در یک نتیجه اندازهگیری را ارائه میدهیم. ایدههای اصلی و ابزارهای آماری مورد استفاده در اندازهگیری، مانند میانگین، انحراف معیار، واریانس و رایجترین توزیعهای احتمال اتخاذ شده در مطالعه اندازهگیری (یکنواخت، مثلثی، نرمال و t-Student) را برجسته میکنیم. فصل 4 ویژگیهای اندازهگیری حیاتی سیستمهای اندازهگیری را تجزیه و تحلیل میکند، انواع و خطاهای احتمالی که در فرآیند اندازهگیری با آنها مواجه میشویم را ارائه میدهد و مفاهیم دقت و صحت را تقویت میکند. فصلهای پنجم و ششم، انواع عدم قطعیت و نحوه ارزیابی مقادیر آنها را با در نظر گرفتن اندازهگیری انجام شده به صورت مستقیم و غیرمستقیم بررسی میکنند. همانطور که گفته شد، روش تخمین عدم قطعیت اندازهگیری از دستورالعملهای «راهنمای بیان عدم قطعیت اندازهگیری» (GUM) پیروی میکند. ما سه فصل از این کتاب را به کالیبراسیون و عدم قطعیت اندازهگیری در انطباق فرآیند اختصاص دادهایم. ما زنجیره ردیابی اندازهگیری و نحوه انتخاب استاندارد اندازهگیری را با توجه به تلرانس فرآیند به تفصیل شرح میدهیم. نمونههای کالیبراسیون را برای انواع مختلف ابزار اندازهگیری ارائه میدهیم. نقاط کالیبراسیون را با استفاده از یک تابع تنظیم میکنیم و تأثیر این تنظیم را بر عدم قطعیت نهایی بررسی میکنیم. همچنین تجزیه و تحلیل و تفسیر دقیقی از گواهیهای کالیبراسیون انجام میدهیم.
Metrology is strategic for a nation’s development and fundamental for organizations’ technological and commercial growth. The specialist professional involved daily in measurement activities must know the mathematical foundations, statistical tools, techniques, practices, and operating procedures. The International Vocabulary of Metrology—Basic and General Concepts and Associated Terms (VIM) defines Metrology as the “science of measurements and its applications.” The VIM complements this definition with a note: “Metrology includes all theoretical and practical aspects of measurements, whatever the measurement uncertainty and field of application.” Analyzing the definition, we need theoretical knowledge about the concepts and measurement techniques, the perception of the magnitudes of influence, and obtain consistent, practical results. Since internal and external factors influence measurement results for the measurement process, we need to estimate the measurement uncertainty associated with usage requirements. The book’s methodology for estimating measurement uncertainty follows the guidelines presented in the Guide for the Expression of Measurement Uncertainty (GUM), recommended by the International Bureau of Weights and Measures (BIPM). Throughout this book, we incorporated the conceptual definitions found in VIM and complemented them with additional clarifications when deemed necessary. We also adopted the BIPM edition of the International System of Units (SI) as an essential reference. It already incorporates the new definitions of the SI base units, which came into force on May 20, 2019. This material is a new edition of the book published in Brazil in 2020 by GEN— Grupo Editorial Nacional, entitled “Metrologia e incerteza de medição: conceitos e aplicações”. This new edition, which maintains the same original name, was adapted to an international metrological context and expanded. We include an additional chapter highlighting measurement uncertainty in conformity assessment processes. In this book, we seek to present and discuss the concepts and tools in a very technical language but in a didactic, clear, and simple way. Several practical examples and solved exercises were incorporated, as well as several others to be worked on by the reader. Mid- and higher-level professionals can absorb and apply the knowledge immediately in the industry or their laboratory activities. The first chapter analyzes the history of measurements and units of measurement, ending with the presentation of the International System of Units (SI) and associated concepts. The second chapter addresses the basic concepts of metrology, discussing its importance and objectives. It presents the metrological structure at the international, regional, and national levels for metrology (legal and scientific) and ends with the interconnection of metrology with standardization. In the third chapter, we present the concept of significant digits, the rounding techniques, and how to apply them in a measurement result. We highlight the main ideas and statistical tools used in metrology, such as the mean, standard deviation, variance, and the most usual probability distributions adopted in the study of metrology (uniform, triangular, normal, and t-Student). Chapter 4 analyzes the critical metrological characteristics of measurement systems, presents the types and possible errors encountered in the measurement process, and reinforces the concepts of accuracy and precision. The fifth and sixth chapters explore the types of uncertainty and how to evaluate their values, considering the measurement carried out both directly and indirectly. As mentioned, the methodology for estimating measurement uncertainty follows the Guide for the Expression of Measurement Uncertainty (GUM) guidelines. We dedicate three chapters of this book to calibration and measurement uncertainty in process conformity. We detail the metrological traceability chain and how to choose a measurement standard considering the process’s tolerance. We present calibration examples for different measuring instrument types. We adjust the calibration points using a function and check the influence of this adjustment on the final uncertainty. We also perform a detailed analysis and interpretation of the calibration certificates.
این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:
Download: Metrology and Measurement Uncertainty

نظرات کاربران