Υπολογισμός και σημασία της αβεβαιότητας σε χημικές μετρήσεις. Εφαρμογή στον προσδιορισμό της θερμογόνου δύναμης μαζούτ

Calculation and significance of uncertainty in chemical measurements. Application to the calorific value of fuel oil (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. ΚΟΥΤΣΟΚΩΣΤΑΣ, ΝΙΚΟΛΑΟΣ
  3. Διαχείριση και Τεχνολογία Ποιότητας (ΔΙΠ)
  4. 30 Σεπτεμβρίου 2018 [2018-09-30]
  5. Ελληνικά
  6. 75
  7. Ευαγγελάρας, Χαράλαμπος
  8. Ευαγγελάρας, Χαράλαμπος | Ανεζίρη, Όλγα
  9. Αβεβαιότητα | Σφάλμα μέτρησης | Μαζούτ | Θερμογόνος δύναμη | Μεθοδολογία GUM
  10. 11
  11. 45
  12. πίνακες, διαγράμματα, εικόνες
    • Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν να τονιστεί η σημασία της αβεβαιότητας στις χημικές μετρήσεις και να γίνει μία κωδικοποίηση του τρόπου υπολογισμού της. Επιπλέον υπολογίστηκε η αβεβαιότητα στη μέτρηση της θερμογόνου δύναμης του μαζούτ βάση της ASTM D240-14 “Standard Test Method for Heat of Combustion of Liquid Hydrocarbon Fuels by Bomb Calorimeter”. Κατά τη μέτρηση μιας φυσικής ποσότητας, τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων εμπεριέχουν πάντα κάποιο βαθμό αβεβαιότητας. Στην ευρύτερη έννοιά της, η αβεβαιότητα μιας μέτρησης εκφράζει τις αμφιβολίες μας σχετικά με την ακρίβεια και την ορθότητα του αποτελέσματος μιας μέτρησης. Με απλά λόγια είναι ο αριθμός μετά από ±, στην παρουσίαση μιας μέτρησης. Ο τρόπος εκτίμησης της αβεβαιότητας εξαρτάται από τη διαθέσιμη πληροφορία κατά την εκτίμηση της τιμής του μετρούμενου μεγέθους. Κάθε εργαστήριο δοκιμών επιλέγει ποια προσέγγιση θα ακολουθήσει για την εκτίμηση της αβεβαιότητας λαμβάνοντας υπόψη το σκοπό της εκτίμησης και τα διαθέσιμα δεδομένα. Οι διαθέσιμες μεθοδολογίες είναι : προσέγγισεις GUM, NORDTEST, PTs, MONTE CARLO, εξισώσεις Horwitz, Thomson κ.α. Εκτιμήθηκε η αβεβαιότητα της μεθόδου προσδιορισμού της θερμογόνου δύναμης του μαζούτ, εφαρμόζοντας την Οδηγία ISO/IEC Guide 98-3:2008 “Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement”. Σύμφωνα με την οδηγία αυτή η συνολική αβεβαιότητα μιας μέτρησης εκτιμάται αφού αναγνωρισθούν, ποσοτικοποιηθούν και συνδυαστούν όλες οι πηγές αβεβαιότητας που σχετίζονται με τη μέτρηση αυτή. Η ανώτερη θερμογόνος δύναμη, προσδιορίζεται από το βάρος του καυσίμου που κάηκε, από τη διαφορά της θερμοκρασίας και από τη θερμοχωρητικότητα του θερμιδομετρικού συστήματος. Κατά τον υπολογισμό της, λαμβάνεται υπόψη η θερμότητα που παράγεται κατά τη καύση των μέσων που υποβοηθούν τη καύση, καθώς και η θερμότητα που παράγεται κατά τον σχηματισμό αραιού H2SO4 από το SO2 και αραιού HNO3 από το άζωτο. Διαμορφώθηκαν έτσι τα αντίστοιχα ισοζύγια αβεβαιότητας και προέκυψαν οι τιμές των αβεβαιοτήτων (υπολογισμένες για διάστημα εμπιστοσύνης 95%, k=2). Η διευρυμένη αβεβαιότητα που προέκυψε ήταν : U=50.63 cal/g.
    • The aim of this diploma thesis was to emphasize the importance of uncertainty in chemical measurements and to make a codification of the method of its calculation. In addition, the uncertainty according with ASTM D240-14 "Standard Test Method for Heat of Combustion of Liquid Hydrocarbon Fuels by Bomb Calorimeter", was measured. When measuring a natural quantity, the results of the observations always contain a degree of uncertainty. In its broadest sense, the uncertainty of a measurement expresses our doubts about the accuracy and the correctness of a measurement result. In simple words is the number after ±, in the presentation of a measurement. The estimation of uncertainty depends on the information available when estimating the value of the measured size. Each testing laboratory chooses which approach to use to assess uncertainty, taking into account the purpose of the assessment and the available data. The available methodologies are: approaches GUM, NORDTEST, PTs, MONTE CARLO, equations Horwitz, Thomson et al. The uncertainty of the method of determining the calorific value of fuel oil was assessed by applying the ISO / IEC Guide 98-3: 2008 "Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement". According to this directive, the overall uncertainty of a measurement is assessed by identifying, quantifying and combining all sources of uncertainty associated with this measurement. The upper calorific value is determined by the weight of the burned fuel, the difference in temperature and the heat capacity of the calorimetric system. When calculating it, account shall be taken of the heat generated during combustion of the combustion aids and the heat generated during the formation of dilute H2 SO4 from SO2 and dilute HNO3 from the nitrogen. Thus, the respective uncertainty balances were formed and the uncertainties values (calculated for a confidence interval of 95%, k = 2) were derived. The expanded uncertainty that emerged was: U = 50.63 cal / g.
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.