Resolution, Accuracy, Precision, Trueness

Věra Fišerová 26.11.2013

Resolution, Accuracy, Precision, Trueness  

Při skenování se používá mnoho pojmů.. Shodnost měření, rozlišení, pravdivost měření, přesnost, opakovatelnost, nejistota měření, chyba měření, odchylka měření, rozptyl měření



Různé pojmy, různé použití

Rozlišení 

Rozlišení v Z



Laterální (boční ) rozlišení

Rozlišení 

Rozlišení polygonové sítě – Který model je přesnější?

Přesnost

  

Precision- preciznost/shodnost měření Trueness- pravdivost měření Accuracy-přesnost měření

Přesnost Přesnost Shodnost mezi naměřenými hodnotami a skutečnou hodnotou Pravdivost měření Shodnost mezi průměrnou hodnotou opakovaných měření a skutečnou hodnotou

Shodnost měření Shodnost mezi naměřenými hodnotami při opakovaném měření

Chyba měření 

Chyba měření- je rozdíl mezi skutečnou hodnotou měřené veličiny a hodnotou zjištěnou měřením. Každé měření je zatíženo určitou chybou a ke správné hodnotě se pouze přibližuje. Během měření se uplatňují vlivy, které se projeví odchylkou mezi skutečnou a naměřenou hodnotou reálně měřené veličiny. Do jaké míry je rozdílnost správné a naměřené hodnoty závisí na přesnosti měřicího přístroje a přesnosti měřicí metody.

chyba

Chyba měření 

 

Hrubá (nadměrná) vznikají nepozorností nebo přehlédnutím, poruchou měřícího přístroje, nevhodnou metodou měření, apod. Korigování chyby není možné nebo je neekonomické, je vždy třeba opakovat měření. Soustavná (systematická chyba) je dána přesností (nedokonalostí) měřicího přístroje a měřicí metody. Náhodná (statistická) chyba měření vznikají náhodnými rušivými vlivy (otřesy, změnami teplot, tlaku vzduchu atd.) a nedokonalostí našich smyslů. Nahodilou chybu nelze úplně odstranit. Odhadnout ji lze opakovaným měřením a statistickým zpracováním naměřených výsledků.

Chyba měření 

Části chyby měření – Soustavná (systematická chyba) je dána přesností (nedokonalostí) měřicího přístroje a měřicí metody, chyba lze buď korigovat (odstranit), nebo určit nestatistickými metodami (z dokumentace výrobce, odhadem...) Při opakovaném měření za stejných podmínek má stálou hodnotu.

– Bias- Odhad systematické chyby měřenírozdíl mezi průměrem z naměřených hodnot a skutečné hodnoty

HandyPROBE 

Laboratorní testování

Chyba měření 

Části chyby měření – Náhodná (statistická) chyba měření vznikají náhodnými rušivými vlivy (otřesy, změnami teplot, tlaku vzduchu atd.) a nedokonalostí našich smyslů. Nahodilou chybu nelze úplně odstranit. Odhadnout ji lze opakovaným měřením a statistickým zpracováním naměřených výsledků.

– Truaccuracy • Uživatelská kalibrace skeneru • Automatické pozicování • Dynamické polohování (MetraScan, HandyPROBE) • Sledování parametrů (MetraScan, HandyPROBE)

Náhodná chyba

Opakovatelnost 

Opakovatelnost měření (Repeatability) – preciznost měření za souboru podmínek opakovatelnosti měření (tedy měřením stejným způsobem a v krátkém časovém úseku) • • • • • • •

Stejný operátor Stejný měřící systém Stejná měřící proces Stejné podmínky Stejné místo Stejný nebo podobný objekt Krátký čas mezi opakováním

Reprodukovatelnost měření 

Reprodukovatelnost měření (Reproducibility) – preciznost měření za podmínek reprodukovatelnosti měření (tedy měřením různým způsobem - různými měřidly, personálem či na různém místě a v různém čase) • • • •

Jiný operátor Jiný měřící systém Jiný měřící proces Stejný nebo podobný objekt

Rozlišení 

Rozlišení polygonové sítě – Který model je přesnější?

Rozlišení Který model je přesnější?

Není nic známo o přesnosti měření, vrcholy jsou shodné, data mají pouze rozdílné rozlišení.

Nejistota měření 

 

Nejistota měření Uncertainty – charakterizuje rozsah hodnot okolo výsledku měření, který lze zdůvodněně přiřadit k hodnotě měřené veličiny na základě znalosti vlastností použité měřicí metody. Mírou nejistoty je směrodatná odchylka- směrodatná nejistota – Typ A - statistické zpracování opakovaně naměřených údajů za stejných podmínek měření (tlak, teplota, vlhkost) – Typ B - nejistota způsobená známými nebo odhadnutelnými příčinami - nedokonalostí měřících přístrojů, vlivem operátora, vlivem použitých metod měření. Odhad výsledné hodnoty pro počet měření n (n > 1) je vyjadřován aritmetickým průměrem Nejistota tohoto odhadu se určí jako výběrová směrodatná odchylka této hodnoty podle vztahu:

Nejistota měření

Příčiny nejistoty

Creaform   



Hardware- kvalitní komponenty, kalibrace Software- algoritmus výpočtu sítě Prostředí – Dynamická reference- zamezuje vlivům vibrací (MetraScan, HandyPROBE) – Kontrola prostředí – řídící jednotka (MetraScan, HandyPROBE) – Uživatelská kalibrace Obsluha- automatické spojování snímků

Nejistota 

Dotyková sonda- délka dotyku, průměr, materiál, tlak

 

Uhlíková vlákna E=4500kN/mm2 Keramika E=300-400kN/mm2

     

Dotyk Creaform- keramika/ F=3N (špatný uživatel) L=100mm E=350kN/mm2 I=140mm4 Odchylka=0,02mm

uhlíková vlákna

E=450kN/mm2 I=18,4mm4 Odchylka=0,12mm

Nejistota 

Dotyková sonda- délka dotyku, průměr, materiál, tlak – – – –

Minimalizovat tlak na sondu Minimalizovat délku Použít materiál s vysokým modulem pružnosti Velký průměr

Nejistota  

Teplota- vliv teplotní roztažnosti je známý, ale .. kolik je vlastně odchylka? ΔL=L*γ*ΔT

– Změna teploty z 20°C na 24°C – L=2m – Ocel γ =13µm/m°C

– ΔL=2m*13µm/m°C*4 °C=104µm

Laboratoř podle ISO   

Teplota 20°C +/-0,01°C Vlhkost 40% +/- 2% Pevná podlaha

Mezinárodní certifikáty  

HandyScan, GO!Scan HandyPROBE, MetraSCAN – Nejvíce podobné standardy

ISO10360 ASME B89.4.22

Kalibrace 



Týdenní/denní kalibrace – Uživatelská kalibrace – Optimalizace pro prostředí Kalibrace roční – V rámci Standard MNT zdarma 1x ročně

Kalibrační protokol HandyScan

Roční kalibrace 

HandyScan, MetraSCAN

– měření dvou koulí na vzdálenost 353,985mm – REVscan ISO přesnost 0,02mm+0,2mm/m tj. na tu vzdálenost 0,091mm.

Kalibrační protokol HandyScan

Roční kalibrace 

HandyScan, MetraScan

– Creaform používá 2Ϭ, tj. do hodnoty 0,091mm by mělo být +1Ϭaž -1Ϭ – Při normálním rozdělení by měla být pravděpodobnost že se hodnota bude lišit o 2 Ϭ 95%. skener má 98% v pásmu -1Ϭ až +1Ϭ, v pásmu -2Ϭ až +2Ϭ má 99,89%.

Pozor: Nový konfigurační soubor

Roční kalibrace HandyPROBE 

Výměna kalibrační tyče- certifikovaná podle Národního metrologického institutu

 Pozor: Nový konfigurační soubor

Děkuji za pozornost 

Otázky?



Zkušenosti o které se chcete podělit?