1. ความแม่นยำคืออะไร?
ในอุตสาหกรรม การจัดการพลังงาน และการควบคุมคุณภาพ ความแม่นยำหมายถึงความใกล้เคียงระหว่างค่าที่วัดได้กับค่าจริง มักแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ เช่น "±1%" หมายถึงค่าที่วัดได้อยู่ในช่วงไม่เกิน 1% ของค่าจริง
ไม่มีอุปกรณ์ใดที่ปราศจากข้อผิดพลาด 100% หากต้องการให้ทุกชิ้นส่วนไม่มีข้อผิดพลาดเลย จะทำให้:
- เกือบทุกชิ้นเป็นของเสีย
- ประสิทธิภาพการผลิตลดลง
- ต้นทุนสูงขึ้นโดยไม่จำเป็น
ดังนั้น การกำหนดขอบเขตความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้จึงเป็นมาตรฐาน หากค่าที่วัดอยู่ในขอบเขตนี้ถือว่าผ่านและใช้งานได้ปกติ
2. ความแตกต่างระหว่างความแม่นยำในการวัดและค่าซ้ำ (Repeatability)
ในการระบุคุณสมบัติของเครื่องมือวัด เช่น มิเตอร์วัดอัตราการไหล มักจะเห็นคำว่า "ค่าซ้ำ" ซึ่งมีความหมายต่างจากความแม่นยำในการวัด
|
ค่าซ้ำ (Repeatability) |
ความแม่นยำในการวัด |
นิยาม |
ความสม่ำเสมอของผลลัพธ์เมื่อตรวจวัดสิ่งเดียวกันหลายครั้งภายใต้เงื่อนไขเดิม |
ความใกล้เคียงระหว่างค่าที่วัดได้กับค่าจริงหรือค่ามาตรฐาน |
ตัวอย่าง (มิเตอร์วัดการไหล) |
หากวัดการไหล 10 ลิตร/วินาที 10 ครั้ง และได้ค่า 9.98, 9.99, 10.01 แสดงว่าค่าซ้ำดี |
หากค่าจริงคือ 10 ลิตร/วินาที แต่มิเตอร์แสดง 9.8 แสดงว่าความแม่นยำต่ำ หากแม่นยำสูงค่าที่วัดจะใกล้เคียงค่าจริง |
สรุปคือ ความแม่นยำดีไม่เท่ากับผลเสถียร ค่าซ้ำดีไม่เท่ากับวัดแม่นยำ ต้องมีทั้งสองอย่างและมีการสอบเทียบที่ถูกต้องจึงเชื่อถือได้
การเลือกมิเตอร์วัดอัตราการไหล ควรเลือกตามความต้องการ หากแค่ดูปริมาณน้ำทั่วไป ไม่จำเป็นต้องแม่นยำสูง แต่หากใช้กับกระบวนการผลิตที่ต้องการความแม่นยำสูง ควรเลือกอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูง
3. วิธีแสดงค่าความแม่นยำ: Full Scale (%FS) กับ Reading (%Rd)
มี 2 วิธีหลักในการแสดงค่าความแม่นยำ คือ เปอร์เซ็นต์จากค่าช่วงสูงสุด (FS) และเปอร์เซ็นต์จากค่าที่วัดจริง (Rd)

1) Full Scale Accuracy (%FS) คืออะไร?
%FS คือการคำนวณข้อผิดพลาดจากค่าช่วงสูงสุดของเครื่องมือ ข้อผิดพลาดคงที่ แต่ถ้าการไหลต่ำ เปอร์เซ็นต์ข้อผิดพลาดจะสูงขึ้น

ข้อดีคือคำนวณง่าย ข้อเสียคือเมื่อตรวจวัดการไหลต่ำ ความแม่นยำจะลดลง
2) Reading Accuracy (%Rd) คืออะไร?
%Rd คือการคำนวณข้อผิดพลาดตามค่าที่วัดจริง เปอร์เซ็นต์ข้อผิดพลาดจะแปรผันตามค่าที่แสดง

ข้อดีคือวัดการไหลต่ำได้แม่นยำและเสถียร เหมาะกับการไหลที่เปลี่ยนแปลงบ่อย แต่ข้อเสียคือคำนวณซับซ้อน และที่อัตราการไหลสูง อาจมีข้อผิดพลาดมากขึ้น
4. แนวคิดที่มักสับสน: ความเป็นเชิงเส้น (Linearity) vs ความแม่นยำ (Accuracy)
ความเป็นเชิงเส้น (Linearity) หรือที่เรียกว่าความตรง เป็นการประเมินว่าค่าที่วัดได้ของอุปกรณ์สอดคล้องกับเส้นตรงตามทฤษฎี (ความสัมพันธ์ระหว่างอินพุตและเอาต์พุตที่เหมาะสม) มากน้อยเพียงใด หากแนวโน้มของค่าเอาต์พุตเมื่ออินพุตเปลี่ยนแปลงมีลักษณะใกล้เคียงเส้นตรง แสดงว่าอุปกรณ์มีความเป็นเชิงเส้นที่ดี
ความแม่นยำ (Accuracy) เน้นผลการวัดที่ใกล้เคียงกับค่าจริง ความแตกต่างของทั้งสองคือ ความแม่นยำเน้นผลลัพธ์รายครั้งว่าถูกต้องหรือไม่ ส่วนความเป็นเชิงเส้นเน้นแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของผลลัพธ์โดยรวมว่ามีความเสถียรและสามารถคาดการณ์ได้หรือไม่
แล้วความเป็นเชิงเส้นกับความสามารถในการทำซ้ำ (Repeatability) ต่างกันอย่างไร?
ความสามารถในการทำซ้ำ หมายถึงความสม่ำเสมอของผลการวัดหลายครั้งภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน วัดจากความใกล้เคียงของค่าที่วัดได้ ส่วนความเป็นเชิงเส้นดูว่าเมื่ออินพุตเปลี่ยนแปลง แนวโน้มของค่าเอาต์พุตมีความสม่ำเสมอหรือใกล้เคียงเส้นตรงตามทฤษฎีหรือไม่
ตัวอย่างเช่น หากความสามารถในการทำซ้ำอยู่ที่ ±0.1% FS หมายความว่าความคลาดเคลื่อนสูงสุดของผลการวัดซ้ำภายใต้เงื่อนไขการไหลเดียวกันไม่เกิน ±0.1%
หากความเป็นเชิงเส้นอยู่ที่ ±0.5% FS หมายความว่าความคลาดเคลื่อนสูงสุดระหว่างกราฟเอาต์พุตกับเส้นตรงตามทฤษฎีอยู่ที่ ±0.5%
สรุป: ความเป็นเชิงเส้นและความแม่นยำเป็นตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่แยกจากกัน ความเป็นเชิงเส้นที่ดีไม่ได้หมายความว่าความแม่นยำดี ทั้งสองจำเป็นต้องประเมินแยกกัน