SWEDAC DOC 11:2 Utgåva Handledning till bedömning av. mätosäkerheten vid mätning i samband. med fordonsbesiktning

Transkript

1 Handledning till bedömning av mätosäkerheten vid mätning i samband med fordonsbesiktning

2 Innehållsförteckning 1 Bakgrund till handledningen 2 Sammanfattning 3 Kapitel 1 - Vad betyder mätosäkerheten vid mätning i samband med mätning vid fordonsbesiktning 5 Mätningars objektivitet och begränsning 5 Mätning kalibrering spårbarhet 6 Vad gör mätningarna osäkra? 6 Spridning i mätresultat orsakar mätosäkerhet 7 Kombination av osäkerhetsbidrag 9 Resultatet av en mätosäkerhetsanalys 10 Kapitel 2 - Typiska osäkerhetsbidrag vid mätning i samband med fordonsbesiktning 11 Kapitel 3 - Spridningstester 14 Planering av reproducerbarhetsexperiment 14 Experimentmall i excel 15 Praktiska aspekter 16 Spridningsresultat från reproducerbarhetsförsök 18 Strålkastarkontroll 18 Bromskontroll med rullbromsprovare 19 Avgaskontroll 21 Flerfunktionsprotokoll 22 Opacitetskontroll 23 Längdkontroll 24 Vinkelkontroll 25 Bullerkontroll 25 Kontroll av gasläckage 26 Retardationskontroll 26 Tidsmätning (som del i retardationskontrollen) 28 Kapitel 4 - Osäkerheter test för test 29 Kontroll av strålkastare med ljusmätinstrumentet 29 Avgaskontroll med avgasmätare 30 Avgaskontroll med opacitetsmätare 32 Kontroll av längdmått med olika längdmätutrustningar 33 Kontroll av vinklar med vinkelmätare 35 Kontroll av ljud och buller med ljudmätningsutrustning 36 Kontroll av emission med OBD-system 37 Tidsmätning med tidtagarur 38 Bromskontroll med retardationsmätare 38 Bromskontroll med rullbromsprovare 39 Kontroll av manövertryck med tryckmätare 43 Appendix Statistiska betraktelser kring sannolikhet och mätosäkerhet 45 1 (56)

3 Bakgrund till handledningen Sverige har sedan 1 juli 2010 en öppen marknad för att genomföra de fordonsbesiktningsuppgifter som AB Svensk Bilprovning, Svensk Maskinprovning AB samt Inspecta Sweden AB tidigare haft ensamrätt på. Sverige har vidare valt ett system där alla aktörer på fordonsbesiktningsmarknaden ska vara ackrediterade. Ackrediteringen utgör ett sätt att skapa likvärdiga villkor för besiktningsföretagen och borgar för att samhället och de enskilda fordonsägarna ska ha ett förtroende för kvalitén i de besiktningsformer, t.ex. den kontrollbesiktning, som tillhandahålls. För ackreditering ansvarar Swedac som är den myndighet som regeringen har utsett för uppgiften. Swedacs roll enligt de ändringar i fordonslagen (2002:574) som trädde i kraft den 1 juli 2010 är att utöva tillsyn över besiktningsverksamheten att den tekniska kompetensen och utrustningsnivån i verksamheten samt kvalitetssäkring av denna uppfyller föreskrivna krav. Vad som ska bedömas vid en kontrollbesiktning finns beskrivet i föreskrifter från Transportstyrelsen, TSFS 2010:84,. Föreskrifterna innehåller relativt få krav i form av gränsvärden som är koncentrerade på trafiksäkerhet och miljöhänsyn. Bestämmelser om kontrollutrustning beskrivs i andra föreskrifter från Transportstyrelsen, TSFS 2010:78. Bara i undantagsfall specificeras krav på den använda utrustningen och vilken mätkvalitet som måste åstadkommas vid användning framgår inte i föreskrifterna. Många av bedömningarna vid en kontrollbesiktning grundas inte på utfallet av mätningar utan helt på besiktningsteknikerns kunskap och yrkeserfarenhet. Ett antal bedömningar görs dock med hjälp av mätningar. Så länge mätresultaten ligger långt innanför de föreskrivna gränsvärdena, är mätkvalitén inte något stort problem. När resultaten däremot ligger väldigt nära eller överskrider ett gränsvärde, kan man inte med säkerhet säga om fordonet verkligen ligger på rätt sidan om gränsen. När olika aktörer ska utföra kontrollbesiktningar och komma till jämförbara beslut, blir gränsdragningsproblematiken och därmed också mätosäkerheten, centrala frågor. Oberoende av hur bra mätosäkerheten är, finns det alltid en risk för att det underkänns fordon som egentligen borde vara godkända, och vise versa. Men om mätosäkerheten är stor, drabbas många fler besiktningsresultat av denna risk. Av denna anledning ska mätosäkerheten begränsas så att den i de olika mätningarna inte överstiger en rimlig gräns. En sådan gräns föreslås i kapitel 4. Dess huvudsakliga syfte är dock att ge en handledning i att upprätta mätosäkerhetsbudgetar för de olika mätningarna som utförs vid en kontrollbesiktning. 2 (56)

4 Sammanfattning Denna handledning ska ses som en hjälp att utföra en mängd osäkerhetsbudgetar för olika mätsituationer som förekommer vid kontrollbesiktningen. För detta finns exempel på budgettabeller som kan användas och där givna exempelvärden kan ersättas av egna ingångsvärden för osäkerhetsbidragen. Texten beskriver vilka de är och varifrån man bör ta dem. I de flesta fall är spridningen, som kan ha flera orsaker, det största och därmed viktigaste bidraget till den slutliga osäkerheten för respektive typ av mätning som ett besiktningsföretag utför. Hur man ska organisera lämpliga försök, hur man ska protokollföra och utvärdera för att få fram relevanta standardavvikelser beskrivs också. Slutligen bifogas alla dessa hjälpmedel i form av excel-applikationer med ett antal flikar där själva beräkningsarbetet utförs, om bara sifferinmatning sker på rätt sätt och rätt ställe. Vilka siffror som ska läggas in var, finner du i texten. Frekventa tester/mätningar Spridningsutvärdering Samst. Pers 1 Mät 1 Mät 2 Mät 3 s s alt A alt B alt sa alt B alt A alt B Kal. Bev. Osäkerhetsbudgetar för olika tester/mätningar Tekn. Spec. Annan kunskap Pers 1 Mät 1 E U Kal. Bev. E U Mät 2 Mät 3 Sällan använda tester/mätningar u U Strålkastare Frekvent använda tester Samst. s alt A s alt B standardavvikelse alt A salt B Spridningsutvärdering alt A salt B Sällan använda mätningar alt A salt B alt A alt B Bilden ovan ska ge en schematisk överblick hur dessa hjälpmedel är tänkta att samverka. I mitten finns olika osäkerhetsbudgetar i en excel-applikation, en flik för varje test/mätning. Somliga är frekvent förekommande, dvs. utförs på varje fordon, andra är sällsynta. Indata till dessa budgetar kommer från kalibreringsbevis, instrumentspecifikationer eller annan kunskap. Spridningsbidragen kommer från upprepade tester/mätningar med flera personer, flera instrument och samma fordon (alternativ A) eller från ett instrument med flera testade fordon (alternativ B) involverat. För dessa upprepade tester finns två excel-filer för protokollföring av data. Den första är för de frekventa testerna, den andra för alla sällsynta. I båda filer införs testresultaten uppdelad efter person, mätdon, fordon och mätomgång varifrån data sammanställs och spridningen beräknas automatiskt med ett blad/flik för varje test/mätning. Beroende 3 (56)

5 på vilket testalternativ A eller B som gällde vid spridningsförsöken, förs motsvarande standardavvikelse över till tillhörande osäkerhetsberäkningstabell och inmatningsfält. Detta sker inte automatiskt utan måste göras manuellt. Texten i kapitel 3 förklarar detaljerna för sammankopplingen. När man talar om ett mätresultat från en besiktningsplats och den mätosäkerhet som den är behäftad med, så menar man inte bara den osäkerhet som en viss besiktningstekniker har åstadkommit med hjälp av den just använda utrustningen vid just det tillfälle. På en besiktningsplats förväntas flera personer utföra de flesta mätningar och i den mån det förekommer fler än ett mätinstrument, så inbegriper det utförda mätningens osäkerhet all den variation som slumpvis kan förekomma. I praktiken leder fler personer och fler utrustningar synbart till större spridning, än om bara en person och en mätutrustning kom till användning. En tänkbar slutsats vore därför att en större mätplats skulle missgynnas pga. en större mätosäkerhet. Men detta är en villfarelse. Hade bara en person och en utrustning använts, är det än svårare att veta om det finns oupptäckta felkällor som osäkerhetsbudgeten inte tagit upp. Då behövs jämförelser med andra mätplatser för att säkerställa att besiktningsplats A inte märkbart skiljer sig från besiktningsplats B. 4 (56)

6 Kapitel 1 Vad betyder mätosäkerheten vid mätning i samband med fordonsbesiktning? Syftet med de återkommande kontrollbesiktningarna av fordon är att säkerställa deras tekniska funktion. Huvudanledningen för besiktningar är trafiksäkerhet och miljöhänsyn. Om det finns brister måste de avhjälpas innan fordonet godkänns för vidare användning. Många funktioner är lätta att bedöma. En lampa lyser, eller så gör den inte det. Samma sak gäller för signalhornet. Skulle funktionen vara tveksam, t.ex. att nummerskyltsbelysningen eller bromsljuset bara skulle fungera efter att man knackat på skyddskåpan, så blir bilen underkänd på denna punkt och bristen måste åtgärdas. Funktionen hos en bilbältessträckare är inte lika lätt att bedöma, men avgörs av besiktningsteknikers känsla och erfarenhet. För en rad andra, ur trafiksäkerhetssynpunkt eller miljöhänsyn viktiga bedömningar, t.ex. koncentrationen av skadliga ämnen i avgaserna eller funktionen i fordonets bromssystem, krävs en mätning för ett beslut om god- respektive underkännande. För dessa funktioner finns ofta också gränsvärden som ett fordon måste under- eller överskrida för att anses funktionsdugligt. Detta låter betryggande av två skäl. I en mätning erhålls ett odiskutabelt resultat som kan jämföras med kravvärdet och allt godtycke från besiktningsteknikern utesluts därmed. Detta är i alla fall ett underförstått om än inte uttalat syfte. En rad beslut att godkänna eller att underkänna fordon grundar sig på mätresultat. Det finns en allmän föreställning att om t.ex. mätresultatet indikerar en CO-halt på 3,6 % och det tilllämpbara gränsvärdet går vid 3,5 % är det bara att sätta underkännande i protokollet. Men så enkelt är det inte. Hade man kört med fordonet till en annan besiktningsstation så är det helt tänkbart att den hade blivit godkänd utan någon åtgärd alls, dvs. om mätresultatet där hade varit en CO-halt av t.ex. 3,3 %. Hur kan detta vara möjligt? Mätningars objektivitet och begränsning Tyvärr visar erfarenheten att mätresultat inte utgör de neutrala och odiskutabla rättesnören som efterlyses. Alla mätningar, var och hur de än utförs, lider av större eller mindre brister. Oavsett hur små de kan hållas, leder de sammantaget till att en mätning inte får ett helt entydigt siffervärde. Denna tveksamhet benämns mätosäkerhet och har alltid en rad olika orsaker. Detta betyder inte att mätningarna inte skulle kunna ge objektiva resultat. Däremot har mätosäkerheten stor betydelse för tolkningen och vilka slutsatser man kan dra av gjorda mätningar. Man kan naturligtvis ställa krav på noggrannheten i den använda mätutrustningen och detta sker också. Men mätutrustningen står bara för en del av mätningars osäkerhet. I praktiken kan andra faktorer spela större roll. 5 (56)

7 Mätning kalibrering - spårbarhet En mätning är alltid en jämförelse med något som är känt. Axelavståndet jämförs t.ex. med ett måttbands markeringar. Att väga ett fordon är också en jämförelse, men på ett indirekt sätt. Mätinstrumentet, dvs. vågen, har i sin tur jämförts med flera kända vikter över hela mätområdet. Vikterna benämns inom mättekniken referens, något som man utgår ifrån är korrekt. Det speciella med denna mätning, som kallas för kalibrering, är att man därefter vet om vågen visar vikternas värde korrekt eller inte. I det senare fallet justeras vanligen vågen att visa så rätt som möjligt. Men vågen kan därefter ändå ha en liten kvarvarande felvisning. Det lilla kvarvarande felet kan man vid behov korrigera för, om man vill väga ännu mer korrekt. Även vikterna, som utgör referensen för fordonsvågen, behöver kalibreras. Detta sker med en bättre våg som i sin tur kalibrerats mot finare vikter. Detta sätt att härleda ett mätvärde via en kedja av bättre referenser kallas inom mättekniken att skapa spårbarhet. Existensen av en sådan spårbarhetskedja medför att vilken vägning som helst kan betraktas som en indirekt jämförelse med ur-kilot i Paris, dvs. det som definierar själva enheten för massa. Referenser finns för alla vanliga mätstorheter som längd, volym, tryck eller sammansatta storheter som retardation, bromskraft eller koldioxidhalten i avgaser. Instrumenten på en kontrollplats behöver regelbundet kalibreras mot referenser för att man ska kunna utföra korrekta mätningar. En kalibrering i sig talar bara om hur stor felvisning ett mätinstrument har, t.ex. i en avgasmätare. Vill man mäta koncentrationen i bilavgasen behöver man lägga till eller dra ifrån mätfelet som finns dokumenterat i kalibreringsprotokollet. Detta är dock opraktiskt i en kontrollsituation som i besiktningssammanhang. Därför görs efter en kalibrering ofta en justering av instrumentet. Då visar den rätt på någon mätpunkt, men har kanske fortfarande ett, dock betydligt mindre, fel i andra mätpunkter. Detta fastställs i en efterföljande kalibreringsomgång. Dessa kvarvarande fel är ofta så små att man inte bryr sig om att ta hänsyn till de vid instrumentanvändning. Men det betyder ändå att mätresultatet egentligen skulle ha varit en aning annorlunda, vilket gör att man måste betrakta mätvärden med viss skepsis. Vad gör mätningarna osäkra? Oberoende vad som ska mätas bidrar följande faktorer till mätosäkerheten: Instrumentet som används (kalibrering, skötsel, känslighet för olika störningar, drift över tiden, upplösning/skalan, spridning i resultat vid repeterade mätningar, mm) Handhavandet av instrument och mätsituationen Operatörens sätt att tolka och angripa en viss mätuppgift Varierande betingelser som råder vid mätningen och som kan påverka mätresultatet (t.ex. temperaturen, drag mm.) Även själva mätuppgiften som, om den inte är mycket väl definierad, kan lösas på olika sätt och därmed ge olika resultat Mätmetoden som används 6 (56)

8 Riktiga fel som ofta begås omedvetet (nödvändiga korrektioner utförs inte rätt, eller inte alls; störningar förhindras inte tillräcklig eller inte alls) Grova fel som kan hända, t.ex. avläsningsfel, felskrivningar, användning av felaktiga mätverktyg eller felaktig metod, liksom att inte korrigera för kända instrumentfel, är aspekter som inte ingår i en mätosäkerhetsbedömning. Dessa måste självklart undvikas. Om mätosäkerhet talar man först när man tagit hand om alla dessa uppenbara och kända effekter på ett riktigt sätt. Osäkerheten avser de tillfälliga och systematiska fel som man inte kan undvika eller som ännu inte är kända, men som man måste gardera sig för om de kan påverka mätningen. Den viktigaste aspekten i bedömningen av mätosäkerheten är därför att känna till mätsituationen, tillhörande problem, hur instrumentet fungerar och ha praktisk erfarenhet. Spridning i mätresultat orsakar mätosäkerhet Det är inte mätningen i sig som är osäker, inte metoden och inte mätinstrumentet. Osäkerheten är ett mått som tillskrivs resultatet av en mätning, som därmed alltid måste betraktas med en viss skepsis. Den viktigaste anledningen till detta är att man sällan får samma värde om man upprepar mätningen. Med olika värden kan man ju inte utan vidare veta vilket av dem som är det rätta. Om alla är rätt betyder ju det också att det inte finns ett enda entydigt korrekt värde. Även vid instrumentets kalibrering, som alltid bygger på flera jämförelser i en viss mätpunkt, fås en resultatspridning. Redan då finns alltså en begränsning av hur säkert man kan uttala sig om dess felvisning. Med osäkerhet i besiktningssammanhang menas att ett testresultat som består av en siffra, t.ex. bromskraften som mättes på vänstra framhjulet, kan ha olika värde beroende om man t.ex. noterar tredje eller fjärde bromsförsöket, hur hårt man tryckt på bromsen innan blockering sker, vem som gjorde bromstestet, på vilken bromsprovare testet utfördes och om bromsarna var fuktiga eller torra. Nu utförs en test sällan på det viset. På sin höjd görs fyra eller fem försök på en rullbromsprovare, där sista värdet noteras och man får därmed bara ett värde. Skulle man utföra ett bromsprov på lite olika sätt, på alla kontrollplatser och med alla personer involverade som ska utföra kontrollen och be om ett resultat från varje protokollfört försök, så skulle en rad olika siffror komma fram. Mättekniken lär att det är medelvärdet i kombination med variationen som bäst skulle beskriva denna mångfald i de erhållna resultaten. Skulle man göra om denna mätning många gånger (antar att bilens broms inte skulle ändra sig alls) med allt som skapar variationer, skulle resultatet troligen se ut som figur 1. 7 (56)

9 Fig. 1. Stapeldiagram och teoretisk normalfördelning som tänkbart utfall av 365 bromsprovmätningar på samma hjul. Diagrammet visar ett idealiserat utfall. För att en så symmetrisk klockformad resultatfördelning ska uppstå, behövs många fler än 365 mätvärden. Vad figur 1 ska visa är följande. I en given mätsituation, som t.ex. en bromprovning, fås en rad olika värden. De sträcker sig från ett minsta värde (här 2,1 kn) till ett största (här 2,9 kn). I utkanten av detta intervall finner man bara ett fåtal värden, dvs. chansen är liten att de ska inträffa. De flesta resultaten ligger i mitten kring 2,5 kn. Men även 2,45 och 2,55 kn är mycket vanliga resultat. Förekomsten eller frekvensen (stapelhöjden) uttrycker en sannolikhet att erhålla vissa värden. Sannolikheten kan beskrivas med en fördelning normalfördelningen. Den klockformade linjen i figur 1 är vanligast (men det finns andra). 95 % av alla tänkbara mätresultat skulle, om man gjorde om samma mätning väldigt många gånger, hamna i intervallet 2,1 till 2,9 kn. I grova drag betyder detta att mätosäkerheten är ±0,4 kn. Bara i 2,5 % av fallen skulle en större och i 2,5 % av fallen en mindre bromskraft registreras. I 68 % av fallen skulle man få ett värde mellan 2,3 och 2,7 kn. Utan att närmare gå in på statistiska betraktelser (fördjupningar i appendix) kan man fastslå att resultatet vid en given bromsprovningssituation skulle kunna vara ett av flera möjliga värden, även om man bara noterar ett värde. Beroende på vilket man råkar hamna på, finns det en chans att bilens bromsar godkänns eller underkänns. Nu finns det för personbilar ingen fastslagen gräns för bromskraften. Exemplet ska enbart ses ur principiell synvinkel. Om gränsvärdet för godkännandet hade satts till 1,2 kn måste man i testet, minst uppnå mätvärdet 1,3 om mätosäkerheten är U = ±0,1 kn för att kunna vara säker på att bilens bromsar klarar sig över tröskeln. Med ovan given mätosäkerhet på U = ±0,4 kn skulle minst värdet 1,6 kn behöva uppnås för godkännande. Alla värden därunder betyder underkännande. Med ett mätvärde direkt på gränsen 1,2 kn är chansen att bromsarna verkligen klarar gränsen 50 %. Risken 8 (56)

10 att bromsarna inte klarar gränsvärdet är också 50 %. Ju mindre mätosäkerhet, desto närmare gränsvärdet får det erhållna mätvärdet ligga för att bli godkänt, se figur 2 nedan. Fig. 2a: Stor osäkerhet t.ex. 0,4 kn kräver att mätvärdet x är 1,6 kn eller mer för ett godkännande. Fig. 2b: Liten osäkerhet t.ex. 0,1 kn tillåter att bromsresultatet x är 1,3 kn eller mer för godkännande. Kombination av osäkerhetsbidrag I föregående avsnitt baserades osäkerheten enbart på den spridning som mätvärden är behäftat med. Reproducerbarheten som detta bidrag kallas, utgör troligen den viktigaste delen, men inte hela osäkerheten. Andra bidrag har nämnts redan. Den totala osäkerheten i ett resultat är en kombination av flera bidrag. Det är dock inte summan av alla bidrag som räknas, utan summan av alla bidragens varians. Detta förklaras närmare i bilagan där osäkerheten betraktas med ett statistiskt synsätt. Den viktigaste slutsatsen av att kombinera olika osäkerhetsbidrag är dock denna: Finns det flera osäkerhetsbidrag så har det största eller de två största bidragen helt avgörande betydelse för slutresultatet. Små bidrag, dvs. sådana som är mindre än en femtedel av det största, märks egentligen inte i slutresultatet. Nedan följer en lista av de vanligaste osäkerhetsbidragen som gäller för mätning i samband med besiktning: 1) Instrumentets kalibrering/injustering 2) Instrumentets upplösning eller visningsosäkerhet 3) Instrumentets drift med tiden 4) Instrumentets känslighet för andra påverkansfaktorer och störningar 5) Reproducerbarhet (spridning pga. flera mätningar, olika personer handhavande, olika mätutrustningar och mättillfällen) Som framgick tidigare sätter kalibreringen en nedre gräns för hur bra man kan utföra en mätning med ett mätinstrument. Bättre än vad instrumentet är kalibrerat, respektive justerat till, kan man inte jämföra. Oftast ingår i detta även avläsningsosäkerheten, men ibland kan den förbättras i kalibreringssituationer. Alla instrument förändrar sig med tiden. Denna förändring sker inte alltid åt samma håll och tilltar med tiden. Den har också en kortvarig och en långvarig aspekt som kan bero på förändringar i elektroniken eller på slitage. För mekaniska instrument som måttband, längdskalor eller vinkelmätare kan detta normalt helt försummas. Många instrument reagerar tyvärr även på andra storheter än den som ska mätas. Vågar kan ändra sig, 9 (56)

11 beroende på konstruktionen, med temperaturen. Fukt och temperatur kan påverka avgasmätningen. Men alla dessa osäkerhetsbidrag kan förväntas vara av mindre betydelse än variationen i mätresultat. Till denna spridning bidrar att besiktningsteknikern inte hanterar mätsituationen exakt lika från gång till gång, att instrumentet också har en variation och att olika instrument ger lite olika resultat, att olika besiktningstekniker beter sig olika vid mätningen och att själva mätmetoden inte kan specificeras bättre för att undertrycka denna spridning. Resultatet av en mätosäkerhetsanalys Resultatet av en mätosäkerhetsutredning kallas ofta för mätosäkerhetsbudget. Där anges alla ingående bidrag, deras storlek, den kombinerade effekten på en standardnivå, u c, samt en utvidgning till ett 95 % konfidensintervall. Det är den informationen, den expanderade mätosäkerheten U, som man till slut vill slå fast. Den osäkerheten utgör kvalitetsmåttet för ett utfört test inom den testanläggningen. I praktiken innebär detta att ett testvärde, y mät, som resultat av en mätning förses med en kvalitetsstämpel, U, som säger följande. Visserligen är y mät det värde vi fått, men vi garderar oss för att det verkliga värdet kunde varit både något större och något mindre. Med stor sannolikhet (95 %) är det dock inte mindre än y mät U och inte heller större än y mät + U. Det finns bara en liten risk att det kunde vara ännu mindre (2,5 %) eller större (2,5 %) än så. I kapitel 4 presenteras exempel på budgettabeller med de relevanta bidragen för de flesta mätningar som förekommer vid fordonsbesiktning. De är tänkta att fungera som en mall, dvs. de visar strukturen. Men de behöver naturligtvis fyllas med siffror som är aktuella för respektive kontrollplats och test. 10 (56)

12 Kapitel 2 Typiska osäkerhetsbidrag vid mätning i samband med fordonsbesiktning Vid alla besiktningar som avgörs av en mätning förekommer i princip samma osäkerhetskällor, men de kan ha olika storlek. En orsak är att mätutrustningarna som används inte är av samma sort överallt. Det finns t.ex. en rad olika instrument för att bestämma strålkastarnas nedvinkling och det finns olika tillverkare av rullbromsprovare. Hur bra de kalibreras och därefter kan justeras skiljer inte bara från utrustning till utrustning, utan beror även på vem som utfört arbetet. Driften, dvs. förändringen över tiden, beror dels på skötseln, dels hur och hur ofta en mätutrustning används. Ännu viktigare för den osäkerhet som ligger i ett mätresultat är hur mätningen har utförts rent praktiskt. Visst finns det en beskrivning hur mätningen ska utföras, men detta hindrar inte att det kan ske på lite olika sätt, beroende hur konsekvent och omsorgsfullt en besiktningstekniker hanterar mätsituationen. Om metoden och dess tillämpning är en viktig källa till spridningen i mätresultaten, och det finns mycket som talar för att så är fallet, så behöver den bestämmas experimentellt under de förhållanden som normalt råder på kontrollplatsen. För mätningar som utförs vid fordonsbesiktning sammanfattar följande lista de källor till mätosäkerhet som normalt behöver beaktas. 1. Osäkerhet från instrumentkalibrering (inkluderar normalt upplösning) 2. Osäkerhet i justeringen att få instrumentet att visa rätt 3. Drift, dvs. hur mätutrustningen ändrar sig över tiden 4. Förändringar vid kontrollplatsen som kan påverka mätresultatet 5. Risk för skador som inte blir upptäckta och åtgärdade 6. Förekomsten av olika utrustningar 7. Mätmetoden eller sättet att utföra mätningen 8. Variationer i temperatur, luftfuktighet eller andra väderberoende förutsättningar 9. Förekomsten av olika besiktningstekniker med individuella preferenser i handhavandet 10. Spridning i mätresultatet vid upprepade försök hos samma besiktningstekniker (innefattar även bilen som en källa till spridning som det är svårt att bortse ifrån) Till 1. Osäkerhet från instrumentkalibrering Instrument som exempelvis mäter gaskoncentration, tryck eller bromskraft behöver kalibreras mot (jämföras med) en relevant referens. Både referensens osäkerhet och själva jämförelseproceduren gör att instrumentets felvisning inte kan anges bättre än med en viss osäkerhet. Till detta bidrar normalt även mätinstrumentets upplösning eller avläsbarhet. Med det senare menas hur många siffror/decimaler man kan ange i mätvärdet som visas digitalt eller analogt. Till 2. Osäkerhet i justeringen Efter instrumentkalibreringen sker normalt ett försök till justering så att mätfelet försvinner. Detta lyckas bara i undantagsfall. Den efterföljande kalibreringen visar vanligtvis fortfarande ett fel, som dock blivit mindre. I många automatiska mätsystem införs en korrektion för detta 11 (56)

13 kvarvarande fel. I provningssammanhang behöver detta fel hanteras som osäkerhetsbidrag, då manuell korrigering både är orimlig och opraktisk. Till 3. Drift, dvs. hur utrustningen ändrar sig över tiden En kalibrering (och justering) måste betraktas som färskvara. Det i protokollet/beviset angivna felet gäller när kalibringsmätningen är avslutad. Mekaniska och elektroniska förändringar gör att felvisningen ändrar sig. Normalt ökar den. I gasmätaren kan lampintensiteten avta, strålgången och glasytorna blir mindre genomskinliga. Vågar kan sätta sig. Bromsprovarens rullar slits och hävarmar böjs eller ändrar vinkeln. En del av förändringar kan nollas bort, dvs. instrumentet tvingas visa noll när instrumentet, t.ex. en våg saknar belastning, men det behöver inte betyda att vågen visar rätt när den belastas. Egenkontroller skulle, om de genomfördes regelbundet, visa hur stor förändring över tid kan vara hos olika instrument. Finns inte den möjligheten kan man uppskatta dessa ändringar från två eller flera kalibreringar på instrumentet i fråga. Kalibreringstjänsten borde kunna vara behjälpligt med uppgifter för de egna instrumenten eller liknande hos någon annan kund. Även tillverkaren bör kunna upplysa om en förväntad instrumentstabilitet över tiden. Tyvärr bakar de ofta in denna information i en noggrannhetsangivelse (engelska accuracy), som sammanfattar bidrag 1 till 3. Till 4. Förändringar vid kontrollplatsen som kan förändra mätresultatet Det behöver inte vara en förändring i själva instrumentet som gör att mätresultatet ändrar sig med tiden, det kan också bero på den närmaste omgivningen. Det är snarare nedslitningen i bromsprovarens rullar och den ändrade omkretsen och inte nödvändigtvis själva kraftgivaren som leder till en förändring i bromskraftindikeringen. Mekaniska infästningar kan ha förskjutits. I en gasmätare kan sonden (t.ex. för syrgas) ha utsatts för kondens. Infästningar för en bilvåg kan ha satt sig, liksom golvet på en ljuskontrollplats. Händelser av detta slag påverkar då mätresultatet utan att själva instrumentet behöver ha förändrats. Till 5. Risk för skador som inte blir upptäckta och åtgärdade En skada hindrar inte nödvändigtvis ett instrument från att se ut att fungera. Mekanismen i en ljuskontrollapparat som används för att bedöma strålkastarljusets nedvinkling kan ha förskjutits utan att det upptäcks. Någon möjlighet till nollställning finns inte. Motsvarande fel kan ske på en våg där en sten kan bli inklämd i ramen. Denna typ av felkällor är inte ovanliga men svåra att upptäcka mellan kalibreringarna. Ännu svårare är det att sätta ett värde på det, för det kan inte betraktas som drift. (Enda sättet att hantera mätproblem av detta slag består i att införa egna kontroller mellan kalibreringstillfällen.) Till 6. Förekomsten av olika utrustningar Så länge bara en utrustning används är spridningen begränsad till den. Finns det fler likadana mätutrustningar som används samtidigt eller omväxlande så kan man förvänta sig att spridningen vid upprepade försök som omfattar flera utrustningar ökar. Har man olika mätutrustningar för samma uppgift ökar risken för spridning och därmed osäkerheten än mer. Till 7. Mätmetoden eller sättet att utföra mätningen På pappret ser en mätmetod ofta ut att vara klar och tydlig. Men besiktningsteknikern är ingen robot och gör i vissa situationer något mer och i andra något mindre än vad metoden föreskriver. Metoder innehåller ofta också bara den absolut nödvändiga anvisningen, annars skulle de 12 (56)

14 inte bli lästa. Detta ger utrymme att tolka och hantera en mätsituation olika, utan att personen i fråga är medveten om detta. Hur stor spridning dessa aspekter har på resultatet, kan bara bestämmas experimentellt genom att simulera mätningen i fråga upprepade gånger. Till 8. Variationer i temperatur och luftfuktighet eller andra väderberoende förutsättningar Även om mätningarna utförs inomhus spelar klimatet ändå roll. Det kan påverka instrumenten direkt, men framförallt är flera av fordonets funktioner väderberoende. Det kan gälla avgasmätning och speciellt bromsverkan. Man kan naturligtvis försöka att neutralisera detta inflytande t.ex. genom fler försök, vilket också sker, men att resultatspridningen och därmed osäkerheten påverkas är ofrånkomligt. Till 9. Förekomsten av olika besiktningstekniker med individuella preferenser i handhavande Trots att alla på en kontrollplats strävar efter likvärdighet i utförande, så att resultatet av en mätning inte ska bero på vem som utför den, kan detta knappast undvikas. Olika personer tolkar instruktioner lite olika och de beter sig olika i en mätsituation. Man står olika vid ljusnedvinklingsmätningen och man bromsar olika vid bromstestet. När det handlar om analoga visarinstrument läser man av olika. Man håller ett skjutmått olika och trycker på olika hårt. Till 10. Spridning i mätresultatet vid upprepade försök hos samma besiktningstekniker Så långt ger listan intrycket att det är olika kringfaktorer som bestämmer osäkerheten genom spridning, och om bara en och samma person stod för alla mätningar så kunde mätkvalitén bli mycket bättre. Resonemanget gäller bara i begränsad utsträckning. Inte ens samma person utför mätningen helt lika från gång till annan. Men för att få ett mått på detta spridningsbidrag behöver det bestämmas experimentellt. Som tidigare nämnts bidrar även mätobjektet, dvs. fordonet till spridningen då den kan uppföra sig olika från mätning till mätning. Speciellt vid bromsprovning och avgasmätning är detta besvärande. Därför är det viktigt att vid mätningarna som ger indata till osäkerhetsutvärderingen, använda sig av ett objekt som är så stabilt som möjligt, dvs. att inte fordonet vid varje mätning uppträder helt olika. Strålkastaren bör då vara låst i ett läge så att nedvinklingen inte ändrar sig från gång till annan. Viktfördelningen i fordornet bör inte heller ändras. Ett instabilt objekt som är svårt att mäta upp korrekt skulle annars belasta den osäkerhet som spridningen är en viktig del av. Listan på 10 källor innebär inte att deras spridningsbidrag ska identifieras separat. Detta kan göras för punkt 1, 2 och 3, men det ligger inget speciellt värde i att med statistiska metoder utreda de andra spridningsbidragen separat. De samverkar ju alltid och kan hanteras gemensamt under begreppet reproducerbarhet och bör bestämmas i samma experiment gemensamt. 13 (56)

15 Kapitel 3 Spridningstester En mätning resulterar normalt i ett mätvärde. Så länge resultatet är långt från eventuella beslutsgränser spelar dess exakta värde inte så stor roll. Om t.ex. avgasvärde ser ut att överskrida en gräns görs mätningen oftast om. Först om andra, tredje eller fjärde värdet också ligger på fel sida om gränsen, noteras det sista resultatet i protokollet. Spridningen mellan de fyra mätvärdena är vanligtvis inte av intresse. Vill man bedöma osäkerheten i mätningen är det dock precis den man behöver känna till. Planering av reproducerbarhetsexperiment För praktiskt taget alla mätningar är det viktigt att veta hur stor spridning som olika besiktningstekniker, olika utrustningar och upprepade mätningar sammantaget åstadkommer. Spridningen bedöms med ett mått som kallas standardavvikelse. Enkelt uttryckt anger den en genomsnittlig skillnad mellan olika värden och medelvärdet i en mätserie (se appendix). Standardavvikelsen förväntas utgöra det mest betydelsefulla osäkerhetsbidraget i många av de osäkerhetsbudgetar som visas i nästa avsnitt. Den informationen tas fram med hjälp av en serie mätningar där testet görs upprepade gånger och där alla förekommande utrustningar och besiktningstekniker bör ingå. Vad som däremot inte bör ingå är den variation som ett olämpligt mätobjekt bidrar med och den kan vara stor och mycket besvärlig att hålla borta. För dessa spridningstester behöver man alltså söka ett fordon som mätobjekt som förändras så lite som möjligt från mätning till mätning. Detta kan innebära att man behöver preparera fordonet på ett visst sätt och tillämpa vissa tidsintervall mellan mätningarna. Det behövs även ett mätschema som är uppgjort i förväg. Det finns flera anledningar till detta. Testen utförs då mer effektivt, datainsamlingen styrs och dokumenteras bättre, påverkan från tidigare resultat eller andra testpersoner på senare resultat undviks i möjligaste mån. Dessa aspekter är av stor betydelse. Ska den verkliga spridningen fram, behöver varje test genomföras verklighetstroget och efterlikna normala mätförhållanden. Då vet man inte vilka resultat man själv eller andra fått förut och varje mätning påverkas helt slumpmässigt av de ögonblickliga omständigheterna. Detta låter självklart, men det är högst naturligt att man skulle snegla på sitt första resultat när man mäter andra gången. Av den anledningen ska för varje mätomgång ett nytt protokoll användas - det finns tre per person. För att underlätta arbetet och göra det mer enhetligt, presenteras i det följande två protokoll för de olika mätuppgifterna. De ska skrivas ut på pappret och fyllas i för hand, en för varje mätomgång. När alla mätningar är avslutade ska de dokumenterade värdena överföras till motsvarande protokoll i datorn. Där sker sedan sammanställningen och beräkningen av de olika spridningsbidragen. Beroende på mätuppgiften förutsätter denna hantering att testen begränsas till att omfatta maximalt fyra testpersoner och högst tre mätutrustningar. Syftet är att utan statistiska förkunskaper kunna plocka fram den viktiga spridningsinformationen som behövs för varje mätosäkerhetsbudget. Excel-filerna med de förberedda protokollen Reproducerbarhets försöksmall.xlsx och Reproducerbarhets försöksmall2.xlsx tillhandahålls med denna guide. 14 (56)

16 Experimentmall i excel Person 1 Datum Mätomgång 1 Kontroll av strålkastare alt A: Ljusmätare 1 Ljusmätare 2 Ljusmätare 3 alt B: AAA 111 BBB 222 CCC 333 Vänster Höger Vänster Höger Vänster Höger Kontroll av broms Bromsprovare 1 Bromsprovare 2 Bromsprovare 3 Vänster Höger Vänster Höger Vänster Höger Fram 2,4 2 2,2 2,3 2,3 2,2 Bak 1,8 1,8 1,7 1,9 1,8 1,9 Avgaskontroll Gasmätare 1 Gasmätare 2 Gasmätare 3 Tomgång CO 0,02 15,10 CO 2 0,03 14,70 0,04 14,90 HC 5 0,13 O 2 9 0, ,10 CO 0,03 1,008 λ 0,05 1,003 0,040 1,01 Förh. Varvt. Kommentarer: Enhet för nedvinkling: cm/10m Enhet för bromsverkan: kn Enhet för CO halt: % Enhet för HC halt: ppm Enhet för CO 2 halt: % Enhet för O 2 halt: % Enhet för Lambda ingen enhet Sneddragning är definierat som bromskraft höger minus bromskraft vänster delad med den större av båda. Fig. 3.1: Testprotokoll för tre kontroller av ljusinställning, bromsprov och avgas/lambdavärdet Flik Pers1 finns i Reproducerbarhets försöksmall.xlsx. I figur 3.1 visas ett färdig ifyllt mätprotokoll med typiska mätdata. Det är avsett att användas för tre olika tester och förutsätter att det finns en, två eller tre ljusmätare, bromsprovare och gasmätare. Protokollet är självinstruerande. Det gäller bara att föra in avlästa siffror. Protokollen är avsedda för en av fyra personer, här kallat för person 1 och den första av tre likadana mätomgångar. Tanken är att alla mätningar görs om tre gånger på samma objekt och med varje utrustning. Testperson 2, 3 och 4 får likaså tre protokoll var för mätomgång 1, 2 och 3. Skulle det finnas fler mätinstrument av en sort än de tre, så väljs bara tre slumpmässigt ut och betecknas som t.ex. gasmätare 1, gasmätare 2 och gasmätare 3. Arbetar normalt fler än fyra 15 (56)

17 testpersoner på en teststation väljs även där bara fyra ut på ett slumpmässigt sätt att delta i spridningstestet. I vilken ordning mätningen görs och värdet förs in, är mindre viktigt. Det förväntade användningssättet är dock att de tre testerna görs med samma fordon och en testperson, vartefter man byter testperson och gör om testet tills alla schemalagda mätningar är klara. Däremot ska man inte läsa av samma värde och dokumentera i de tre olika protokollen, utan varje ny mätning sker som om det gällde en ny bil som ska besiktas. Skulle det bara finnas två i stället för tre instrument så fyller man bara i de fält som behövs och de andra som inte kan utnyttjas stryks över för att indikera att bara två utrustningar använts (motsvarande fält i excel-protokollet måste förbli ofyllda för att inte förfalska den förprogrammerade utvärderingen). Denna förutsättning kallas i det följande för alternativ A och kännetecknas med gul färgmarkering i protokollen. Finns det bara ett instrument blir det statistiska underlaget för litet för en rättvis spridningsbedömning. Då används istället för tre olika utrustningar, tre olika testfordon på samma utrustning. I så fall noterar man t.ex. registreringsnumret istället för mätinstrument 1 till 3 och spridningsberäkningen i datorn görs då lite annorlunda. Detta kallas alternativ B utvärdering och märks i protokollen med grön färg. För dokumentationens skull bör man naturligtvis skriva namn, datum (ev. tid), teststation mm. på respektive protokoll och även i dess datoriserade form och arkivera dessa. Nyttan med detta kan vara flerfalt. Kanske ett instrument eller en testperson ger helt avvikande värden. Man kan då enklare göra om delar av mätningen, t.ex. efter en reparation eller en träning och på så vis dokumentera en övertygande samstämmighet mellan testpersoner och/eller utrustningar. Även för kvalifikationen av nya instrument skulle detta förfaringssätt kunna användas. Det underlättar införandet av siffrorna i datorn om de kan läsas i det manuella protokollet utan tolkningsbekymmer. Att de hamnar i rätt fält är också betydelsefullt eftersom t.ex. sneddragning utvärderas med sitt förtecken (+ eller -). Fel ifyllda fält leder till mycket större spridning. Praktiska aspekter När spridningen i uppmätningen av strålkastarljusets nedvinkling ska bedömas kan en behövlig justering av vinkelinställningen bara göras vid första mätningen. Sedan får den inte röras under resten av mättiden. Tidigare försök indikerar att den uppmätta nedvinklingen skulle beror på vem som satt bakom ratten. Kanske skulle effekten kunna betecknas som fjäderhysteres. Då bör en sådan test göras genom att man låter flera personer med olika vikt kliva in och ut ur fordonet och se om vinkeln ändrar sig. För att råda bot på denna ev. effekt bör man gunga till fordonet innan mätningen. Antingen väljs då ett fordon som inte är så känsligt eller så ingår någon form av gungning före mätningen i mätmetoden. Varje nytt bromsprov bör egentligen betraktas som om testfordonet just kommit in genom porten. Om yttre väderleksförhållanden (regn, snö) avsevärt skulle påverka mätningen bör man invänta lämplig väderlek för detta reproducerbarhetstest. Det samma gäller för avgasmätningen. De föreslagna protokollmallarna är låsta, vilket innebär att siffror och text bara kan fyllas i de tilltänkta inmatningsfälten. Men det behövs inget lösenord för att ta bort bladets skydd. Den är bara tänkt att skydda de länkar som finns från att bli förstörda. Detta gäller för alla blad eller utvärderingsflikar. Där är beräkningsfälten låsta, men man kan skriva utanför låsta fält. Om man vill förstå hur utvärderingen hanteras i excel är risken stor att något ändras. I så fall bör man först skapa en kopia och prova med den. Även när man sparar undan ifyllda proto- 16 (56)

18 koll tvingas man att ge filen ett annat namn. På så vis förblir protokollmallarnas original intakta. 17 (56)

19 Spridningsresultat från reproducerbarhetsförsök Strålkastarkontroll Till protokollen i excel-filen (en flik per testperson) finns flera flikar med utvärderingen av reproducerbarhetstestet. En översiktlig datasammanställning från alla tester sker på flik Datasammanställning. Där syns direkt om något ifyllt värde faller ur ramen och man går tillbaka och kontrollerar att överföringen till det datoriserade protokollet har skett korrekt. Den samlade informationen utvärderas på två olika sätt. Alternativ A avser ett fordon, fyra personer och tre ljusmätare, medan alternativ B gäller för tre fordon, fyra personer men bara en mätutrustning. Båda utvärderingssätt pågår parallellt i fliken Utv. ljusmätare (se figur 3.3). Överföring av alla data från personprotokollen Detta ark tjänar bara för datakoncentrationen Kontroll av strålkastare Ljusmätare 1 AAA 111 Ljusmätare 2 BBB 222 Ljusmätare 3 CCC 333 Vänster Person 1 Person 2 Person 3 Person 4 Person 1 Person 2 Person 3 Person 4 Person 1 Person 2 Person 3 Person 4 mätomgång mätomgång mätomgång Höger mätomgång mätomgång mätomgång nedvinkling i enheter cm/10 m Fig Översiktsresultat för tre ljusmätningar (del av fliken Datasammanställning här enligt alt. B med användning av tre fordon istället för tre ljusinstrument). Utvärdering av repeterbarhet och reproducerbarhet av strålkastarkontroll utfört med tre ljusmätare Kontroll av strålkastare Enhet cm/10 m Ljusmätare 1 Ljusmätare 2 Ljusmätare 3 AAA 111 BBB 222 CCC 333 Person 1 Vänster Höger Vänster Höger Vänster Höger Medelvärde (3 mätningar) 12,7 15,3 13,3 15,7 13,0 14,3 Spridning stdav 1,15 0,58 0,58 0,58 0,00 1,15 Spridning i % av medel 9,1% 3,8% 4,3% 3,7% 0,0% 8,1% Person 2 Medelvärde (3 mätningar) 12,3 15,7 14,0 16,3 12,7 15,3 Spridning stdav 0,58 0,58 1,00 0,58 0,58 0,58 Spridning i % av medel 4,7% 3,7% 7,1% 3,5% 4,6% 3,8% Person 3 Medelvärde (3 mätningar) 13,0 14,3 13,3 15,0 12,7 15,3 Spridning stdav 0,00 0,58 0,58 1,00 0,58 0,58 Spridning i % av medel 0,0% 4,0% 4,3% 6,7% 4,6% 3,8% Person 4 Medelvärde (3 mätningar) 13,7 15,3 14,0 15,3 13,7 15,0 Spridning stdav 1,15 1,15 1,00 0,58 0,58 1,00 Spridning i % av medel 8,4% 7,5% 7,1% 3,8% 4,2% 6,7% Medelvärde: 4 pers en mätare 12,92 15,17 13,67 15,58 13,00 15,00 Spridning standardavvikelse i %: 0,90 0,83 0,78 0,79 0,60 0,85 Spridning standardavvikelse: 7,0% 5,5% 5,7% 5,1% 4,6% 5,7% Vänster Höger Total medel 13,19 15,25 Standardavvikelse för reproducerbarhetstest som sk Total spridning standardavvikelse: 0,82 0,84 s= 0,83 (alt. A) Spridningen (cm/m) över alla testpersoner o 6,23% 5,51% 5,9% Spridningen (i procent) s= 0,79 (alt. B) Spridning (cm/10 m) öbver alla testpersoner Fig. 3.3 Utvärderingen av den totala spridningen i nedvinklingstestet flik Utv. Ljusmätare. 18 (56)

20 Den eftersökta informationen om reproducerbarheten finns i det gulmarkerade fältet (alt. A). Det avser spridningen som härrör från utrustningarna och personerna, i figur 3.3 t.ex. 0,83 cm/10 m och ska överföras till Excel-filen Osäkerhetsbudget flik Strålkastare. Som en alternativ utvärdering B tillhandahålls i nedersta raden, grönmarkerat, en medelreproducerbarhet, här 0,79 cm/10 m, som gäller om man i stället för ett fordon och tre ljusmätare är tvungen att använda en ljusmätare och tre fordon. När excel protokollen i figur 3.1 används som mall är alla sifferfält blanka och alla utvärderingsflikar likaså. Allteftersom mätdata fylls på växer informationen i utvärderingsflikarna fram som i det följande ska beskrivas. För att göra detta på ett meningsfullt sätt har värden från verkliga mätningar används. Bromskontroll med rullbromsprovare Sammanställningen av bromsprovet för ett fordon på tre olika bromsprovare eller tre fordon på samma bromsprovare har följande utseende och tjänar enbart till en översiktlig kontroll av indata (underlättar också utvärderingen i Excel). Kontroll av broms Bromsprovare 1 AAA 111 Bromsprovare 2 BBB 222 Bromsprovare 3 CCC 333 Vä fram Person 1 Person 2 Person 3 Person 4 Person 1 Person 2 Person 3 Person 4 Person 1 Person 2 Person 3 Person 4 mätomgång 1 2,4 2,9 3,1 3,1 2,2 2,2 2,3 2,5 2,3 2,5 2,9 2,7 mätomgång 2 2,5 2,8 3,1 3,1 1,8 2,2 2,4 2,5 2,1 2,9 2,9 2,7 mätomgång 3 2,5 2,9 3,1 3,1 2,2 2,4 2,3 2,5 2,1 2,6 2,9 2,6 Hö fram mätomgång 1 2,0 2,6 2,9 2,8 2,3 2,6 2,5 2,9 2,2 2,7 2,9 2,6 mätomgång 2 2,2 2,5 2,9 2,8 2,1 2,3 2,6 2,8 2,4 2,7 2,9 2,6 mätomgång 3 2,2 2,5 3 2,8 2,4 2,6 2,6 2,9 2,4 2,8 2,9 2,6 Vä bak mätomgång 1 1,8 2,2 2,6 2,2 1,7 1,8 1,6 1,6 1,8 1,8 2 1,6 mätomgång 2 2,2 2,2 2,7 2,3 0,9 1,8 1,6 1,6 1,9 1,8 2 1,6 mätomgång 3 2,0 2,2 2,7 2,3 1,2 1,8 1,7 1,6 1,8 1,8 2 1,6 Hö bak mätomgång 1 1,8 1,9 2,6 1,8 1,9 1,8 1,7 1,6 1,9 1,8 2 1,6 mätomgång 2 2,1 2,1 2,6 2,1 1,3 1,8 1,7 1,9 2,0 1,9 2 1,6 mätomgång 3 1,8 2 2,6 2,1 1,5 1,7 1,8 1,7 1,9 1,8 2 1,5 Fig Upprepade bromskraftvärden från fyra hjul (ett fordon) på tre olika bromsprovare (alt. A) eller från tre olika fordon (alt. B) på en rullbromsprovare (flik Datasammanställning ). Ska en osäkerhet bestämmas för mätning av själva bromskraften tas värdet för standardavvikelsen s ur flik Utv. bromskraft figur 3.5a. Resultatet visas för alla fyra hjul och för varje person. Den intressanta informationen standardavvikelsen, hämtas längst ner från de två sista raderna. Man kan inte förvänta sig att spridningen för fram- och bakhjul är lika, varför man tar det största värdet av de två till budgettabell 11a. Det större av de gulmarkerade värdena (s= 0,36 kn) gäller för alternativ A, dvs. en bil och tre (eller två) olika bromsprovare. I fallet här med tre olika bilar på samma bromsprovare (alt. B) gäller det största av de grönmarkerade värdena (s = 0,24 kn) (råkar vara lika). 19 (56)

21 Utvärdering av repeterbarhet och reproducerbarhet av bromskontroll utfört med en till tree bromsprovare Spridningen mäts som standardavvikelse (absolut i kn och relativ i procent av genomsnittsbromsverkan). Bromsprovare 1 AAA 111 Bromsprovare 2 BBB 222 Bromsprovare 3 CCC 333 Vänster fram Person 1 Person 2Person 3Person 4 Person 1Person 2Person 3Person 4 Person 1Person 2Person 3Person 4 Medelbromskraft per peson i kn 2,47 2,87 3,10 3,10 2,07 2,27 2,33 2,50 2,17 2,67 2,90 2,67 Spridning per person i kn 0,06 0,06 0,00 0,00 0,23 0,12 0,06 0,00 0,12 0,21 0,00 0,06 Medelbromskraft per utrustning/bil 2,88 2,29 2,60 Total spridning Vä. fr. s= Spridning per utrustning/bil 0,27 0,20 0,30 tre utrustninga (alt. A) 0,35 kn tre bilar (alt. B) 0,26 kn Höger fram Medelbromskraft per peson i kn 2,13 2,53 2,93 2,80 2,27 2,50 2,57 2,87 2,33 2,73 2,90 2,60 Spridning per person i kn 0,12 0,06 0,06 0,00 0,15 0,17 0,06 0,06 0,12 0,06 0,00 0,00 Medelbromskraft per utrustning/bil 2,60 2,55 2,64 Total spridning Vä. fr. s= Spridning per utrustning/bil 0,32 0,25 0,22 tre utrustninga (alt. A) 0,26 kn tre bilar (alt. B) 0,26 kn Vänster bak Medelbromskraft per peson i kn 2,00 2,20 2,67 2,27 1,27 1,80 1,63 1,60 1,83 1,80 2,00 1,60 Spridning per person i kn 0,20 0,00 0,06 0,06 0,40 0,00 0,06 0,00 0,06 0,00 0,00 0,00 Medelbromskraft per utrustning/bil 2,28 1,58 1,81 Total spridning Vä. fr. s= Spridning per utrustning/bil 0,27 0,27 0,15 tre utrustninga (alt. A) 0,38 kn tre bilar (alt. B) 0,23 kn Höger bak Medelbromskraft per peson i kn 1,90 2,00 2,60 2,00 1,57 1,77 1,73 1,73 1,93 1,83 2,00 1,57 Spridning per person i kn 0,17 0,10 0,00 0,17 0,31 0,06 0,06 0,15 0,06 0,06 0,00 0,06 Medelbromskraft per utrustning/bil 2,13 1,70 1,83 Total spridning Vä. fr. s= Spridning per utrustning/bil 0,31 0,17 0,18 tre utrustninga (alt. A) 0,29 kn (alt. A) (alt. B) tre bilar (alt. B) 0,22 kn Standardavvikelse bromskraftmätning vänster s = 0,36 kn 0,24 kn medlat över fram och bakhjul Standardavvikelse bromskraftmätning höger s = 0,27 kn 0,24 kn ta det större av respektiva värdepar Fig. 3.5a Utvärderingsflik Utv. bromsprovare med sammanställning av skillnaden i bromskraft höger och vänster, här tre fordon på en bromsprovare. Då krav i första hand ställs på sneddragningen, som inte får överskrida 30 % av den största av bromskrafter på vänster resp. höger hjul på samma axel, bildas differensen i en flik med beteckningen Utv. bromsprovare sned figur 3.5b skilt efter fram- och bakhjulspar. Fig. 3.5b Utvärderingsflik Utv. bromsprovare sned med sammanställning av skillnaden i bromskraft höger och vänster, här tre fordon på en bromsprovare. Om, som i det här exemplet (alt. B), tre fordon testas på samma bromsprovare, bildas spridningsmåttet som medelvärde över tre standardavvikelser, en för varje fordon (fram och bak). De grön markerade fälten betecknat Medelspridning fram resp. bak (alt. B) ska användas i budgettabell 11b med värden 0,12 respektive 0,11 kn. (Observera det är spridningen i sned- 20 (56)

22 dragningen från tre fordon). Ska reproducerbarheten baseras på en bil och tre bromsprovare (alt. A) gäller i stället de gul markerade fälten med beteckning: Totalspridning fram resp. bak, här med värden 0,26 och 0,16 kn. De utgör standardavvikelsen för alla uppmätta sneddragningsvärden. De gröna värdena är i exemplet nästan identiska eftersom fram och bak egentligen jämför samma bromsprovare vid två tillfällen. De gula värdena hänför till helt olika fordon och kan därför inte förväntas vara lika. Så bör dock vara fallet om samma bil testas på tre olika bromsprovare. Avgaskontroll Sammanställningstabellen för gasmätning har följande utseende. Igen används samma fordon med tre olika gasmätare (alt. A) eller som i figuren nedan en gasmätare med tre olika bilar (alt. B). Sammanställningen syftar enbart att ge en överblick från vilken sedan spridningen beräknas. Kontroll av gasmätare Förhöjd varvtal Gasmätare 1 AAA 111 Gasmätare 2 BBB 222 Gasmätare 3 CCC 333 CO Person 1 Person 2 Person 3 Person 4 Person 1 Person 2 Person 3 Person 4 Person 1 Person 2 Person 3 Person 4 mätomgång 1 0,03 0,04 0,05 0,02 0,04 0,02 0,01 0,01 0,04 0,04 0,01 0,05 mätomgång 2 0,02 0,03 0,01 0,02 0,06 0,03 0,01 0,05 0,05 0,04 0,02 0,04 mätomgång 3 0,04 0,02 0,01 0,01 0,02 0,02 0,09 0,05 0,03 0,04 0,03 0,06 HC mätomgång mätomgång mätomgång CO2 mätomgång 1 15,1 15,0 15,1 15,2 14,7 15,1 15,1 15,1 14,9 15,0 14,8 15,2 mätomgång 2 15,0 15,0 15,2 15,2 15,0 15,2 15,1 15,1 15,1 15,0 15,0 15,1 mätomgång 3 15,1 15,0 15,2 15,1 14,9 15,0 15,2 15,1 15,2 15,0 15,2 15,2 O2 mätomgång 1 0,13 0,15 0,10 0,08 0,09 0,10 0,08 0,07 0,10 0,09 0,08 0,05 mätomgång 2 0,11 0,14 0,08 0,06 0,11 0,08 0,08 0,08 0,04 0,03 0,05 0,05 mätomgång 3 0,09 0,14 0,04 0,07 0,06 0,07 0,09 0,10 0,05 0,90 0,08 0,05 mätomgång 1 1,008 1,007 1,011 1,008 1,003 1,010 1,008 1,006 1,009 1,004 1,011 1,007 mätomgång 2 1,009 1,010 1,010 1,008 1,005 1,010 1,008 1,007 1,010 1,010 1,012 1,007 mätomgång 3 1,009 1,010 1,009 1,004 1,005 1,011 1,006 1,008 1,009 1,010 1,012 1,011 Fig. 3.6 Flik Datasammanställning med upprepade avgaskontrollvärden samma utrustning, tre olika fordon (alt. B) Utvärderingen av spridningen finns under fliken Utv. Gasmätare. Utvärderingen är åter gjord för två olika mätsituationer och standardavvikelsen hämtas från de gul- (alt. A) eller grön- (alt. B) markerade fälten. 21 (56)