Northwest workshop Uncertainty in sampling April 2007 Kopenhagen

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1 Northwest workshop Uncertainty in sampling April 2007 Kopenhagen urh,

2 Themen (1) Einführung zu Messtechnik, Messunsicherheit und Unsicherheit der Probenahme Nordtest guide on sampling uncertainty Die Entwicklung von Probenahmekonzepten, abhängig von : Zweck, Messparametern, Qualitätsziele an die Messungen Die Prinzipien der QS in der Probenahme / urh 2/23

3 Themen (2) Die Unsicherheit bei der Messung industrieller Emissionen Die Überwachung der industriellen Eisenerzproduktion Die Überwachung der Grundwasserqualität Die repräsentative Entnahme von Abwasserproben Die Unsicherheit der Probenahme bei Boden- Altlastenuntersuchungen / urh 3/23

4 Einführung zu Messtechnik, Messunsicherheit und Unsicherheit der Probenahme (Prof. M Ramsey,Univ. Of Sussex, UK) Probenahme ist Teil der Messung Definition von U: basiert auf ISO :3.25, ISO GUM Unsicherheit U enthält Beiträge aller Schritte im Messprozess (inkl. Probenahme) U enthält zufällige und systematische Fehler (U # Präzision) Probenahme wird getrennt von der Messung betrachtet Annahme: Probenahme ist erster Schritt im Messprozess / urh 4/23

5 Statistisches Modell zur Empirischen Schätzung der Messunsicherheit x = X true + ε sampling + ε analytical x = Gemessener Wert eines Analyten in einer Probe X true = Wahrer Wert der Konzentration ε sampling + ε analytical = Abweichungen durch Probenahme und Analyse / urh 5/23

6 Statistisches Modell zur Empirischen Schätzung der Messunsicherheit Varianz der Messung = s 2 meas = s 2 sampling + s 2 analytical Standardunsicherheit = u = s meas / urh 6/23

7 / urh 7/23

8 / urh 8/23

9 Fallbeispiel: Nitrat in Kopfsalat EU Limite 4500 mg / kg 10 Salatköpfe ergeben 1 Sammelprobe pro Badge Entnahme von Doppelproben aus Badges / urh 9/23

10 / urh 10/23

11 / urh 11/23

12 / urh 12/23

13 / urh 13/23

14 / urh 14/23

15 / urh 15/23

16 / urh 16/23

17 Vitamin A in Babynahrung 10 Badges Entnahme von je 2 Proben pro Badge Unterteilung der Proben in je 2 Unterproben Analyse mit HPLC s sampling = sqr ( s 2 measurement -s 2 anlysis / sqr(n) ) / urh 17/23

18 S a m p le 1 S a m p le 2 R a n g e X i1 1 X i1 2 R a n g e M ean X i2 1 X i2 2 R a n g e M ean Measure M ean range for analysis = 33.6 ug / 100 g M ean range for m easurem ent = 32.1 ug / 100 g / urh 18/23

19 Vitamin A in Babynahrung Parameter Standardabweichung total Standardabweichung Analyse Vitamin A ug / 100 g 28.5 Probenahme + Analyse, n = Analytischer Teil Standardabweichung Probenahme 19.1 s sampling =sqr( s 2 measurement -s 2 anlysis / sqr(n) ) / urh 19/23

20 Zusammenfassung Probenahme ist von entscheidender Wichtigkeit für die Qualität der Analysen Entsprechende Fachkenntnis muss ausgebildet und geschult werden Bewährte statistische Berechnungsmodelle vorhanden Messunsicherheit setzt sich aus Teil- Messunsicherheiten von Probenahme und Analytik zusammen Messunsicherheit ist wichtiger Parameter bei der Beurteilung der Konformität von Resultaten Realistische MU ist ein Wirtschaftlichkeitsfaktor!! / urh 20/23