Abb. 1: Präzision und Genauigkeit

Präzision und Genauigkeit:

Um den Unterschied zwischen Genauigkeit und Präzision zu verstehen, betrachten Sie eine Zielscheibe wie bei einem Dartspiel, dargestellt in Abbildung 1.

Oben links sind die Treffer über die gesamte Scheibe verteilt, und im Vergleich zu unten rechts sind sowohl Präzision als auch Genauigkeit gering. Oben rechts zeigt sich das, was bisweilen als „gute Gruppierung“ bezeichnet wird: Alle Treffer liegen sehr nah beieinander, jedoch nicht sehr nah am Zentrum als Zielpunkt, was eine geringe Genauigkeit bei hoher Präzision bedeutet. Unten links befinden sich alle Treffer um das Zentrum herum, wobei einige lediglich innerhalb des zweiten Rings streuen. Dies würde als hohe Genauigkeit bei geringer Präzision angesehen werden.

Toleranz:

Der Begriff Toleranz bezeichnet die Differenz zwischen dem Ober- (Maximalwert) und Untergrenzwert (Minimalwert) eines Maßes. Mit anderen Worten ist die Toleranz die maximal zulässige Abweichung einer Abmessung.

Messunsicherheit:

Wenn Menschen nach Genauigkeit fragen, meinen sie in den meisten Fällen eigentlich die Messunsicherheit. Obwohl es ein etwas sperriger Begriff ist, wird „Messunsicherheit“ in vielen Normen für die CT-Prüfung verwendet.

Abb. 2: Unsicherheit und Toleranz

Betrachten Sie Abbildung 2: Die Messung ergab einen Messwert von V1. Die Messunsicherheit ist ein Wert dafür, wie stark der Realwert bei einem bestimmten Vertrauensniveau voraussichtlich abweicht.

Auflösung:

Der wichtigste Parameter bei der Bewertung eines CT-Datensatzes ist die darin enthaltene kleinste Informationseinheit: die Voxelgröße. Sie ist einfach definiert als die Länge (oder der Durchmesser) des Sichtfelds geteilt durch die Anzahl der in einer Richtung erzeugten Voxel.

Abb. 3: CT-Systemkomponenten und Sichtfeld

Die Voxelgröße gibt keine Auskunft über die kleinsten sichtbaren Details. Selbst eine Pore von der Größe eines einzelnen Voxels liefert nicht genügend Informationen für eine zuverlässige Erkennung. Als Faustregel gilt, dass mindestens 2 x 2 x 2 Voxel benötigt werden, um ein einzelnes Merkmal sichtbar zu machen. Metrologie Das reicht nicht aus, um eine präzise Oberfläche um das Objekt herum zu erzeugen. Der Begriff „Auflösung“ ist anwendungsspezifisch definiert.

Fehler:

Der Fehler beschreibt die Leistung des CT-Systems und ist die Abweichung von einer bekannten Messung unter bestimmten Bedingungen. Ein System ist für die Einhaltung der maximal zulässigen Fehlergrenze (MPE) spezifiziert; für ein System kann es mehrere unterschiedliche Spezifikationen geben. Der Fehler ist nicht dasselbe wie die Messunsicherheit. Er stellt einen Wert dar, der im Rahmen einer Abnahmeprüfung oder zur Überwachung des Systems während des Betriebs überprüft werden kann. Der Fehler wird unter idealen Bedingungen gemessen, die vom Hersteller definiert werden, und oft ausgedrückt als MPE_XE = V μm * (L / D mm)

Eignung:

Ist der Prozess für eine bestimmte Messaufgabe geeignet? Die Antwort ist Schwarz oder Weiß: Ja oder Nein.

Die Eignung deckt typischerweise auch die Fragestellung in Situationen ab, wie sie oben dargestellt sind. Der Messwert V1 liegt selbst unter Berücksichtigung des Worst-Case-Unterschieds U genau innerhalb der Toleranz. V2 liegt außerhalb, selbst wenn von der besten Unsicherheit ausgegangen wird. Was passiert jedoch, wenn der Wert V2 innerhalb der Toleranz liegt, das Bauteil aufgrund der Unsicherheit jedoch fehlerhaft sein könnte? Ein Ansatz besteht darin, die Toleranz enger zu fassen, allerdings fallen dann möglicherweise viele gute Teile durch. Der in gängigen Normen übliche Weg besteht darin, eine Eignungsstudie durchzuführen. Es stehen verschiedene Ansätze zur Verfügung, z. B. Gauge R&R, MSA, VDA5, VDI/VDE 2630. Die Studie umfasst typischerweise den gesamten Prozess einschließlich Bediener und Messobjekt.