Az eutektikus hőmérséklet hibahatárainak számítása

Az Sn - Pb ötvözetek lehűlési görbéiből az alábbi eutektikus hőmérséklet adatokat határoztuk meg (° C-ban):

183,96; 183,56; 180,97; 182,25; 180,54; 180,45;

179,46; 181,00; 178,02; 180,00; 180,72; 180,00;

 

Adjuk meg az eutektikus hőmérséklet hibahatárait!

Először az adatok átlagát számítjuk ki:

 

Az átlag korrigált tapasztalati szórása:

 

Az eredmény hibahatárainak megadásához 95%-os megbízhatósági szintet választunk (vagyis a tévedés valószínűsége 5%). Mivel 12 adatunk van, ezért az f=n-1=11 szabadsági fokhoz tartozó t kritikus értékkel számolunk:

 

Az eredmény megadása:

vagy

 

A hibahatárokat legfeljebb két értékes jegyre adjuk meg, az utolsó jegy kerekítésével. A szóbanforgó fizikai mennyiség értékes jegyeinek száma attól függ, mely helyiértéken jelentkezik a hiba. Ebben az esetben az egyes helyiérték már hibával terhelt, az ennél eggyel kisebb helyiértéken lévő jegyet még megtarthatjuk kerekítéssel. Így kapjuk az eredményt.

A fenti eredmény értelmezése: 95%-os biztonsággal állíthatjuk, hogy az eutektikus hőmérséklet valódi értéke a fent megadott intervallumban van.

A kiugró érték(ek) vizsgálata

A kiugró (extrém), adatok a számított középértéket és a szórást torzíthatják, ezért szükségessé válhat azok kizárása a további vizsgálatokból. Erre alkalmas pl. a Gauss-féle g-statisztika.

Kiszámítjuk az

értékét, ahol xextrém a „gyanús" kísérleti eredmény, a többi adat átlaga a kiugró értéket figyelmen kívül hagyva. S* pedig ezekből a mintaelemekből számított korrigált tapasztalati szórás. A táblázatban megadjuk a 95%-os statisztikus biztonság esetén a g kritikus értékeit, az adatok számának függvényében (a „gyanús" elemet is beleértve). Amennyiben gszámítiott > gtáblázati, akkor a kiugró értéket figyelmen kívül hagyjuk.

Kiugró adat ellenőrzése:

A fenti eutektikus hőmérsékletek között szereplő 183,96 ° C -os adat tér el leginkább a többitől. Kérdés, figyelmen kívül hagyjuk-e mint kiugró értéket?

Kiszámítjuk az -ot és S* -ot a gyanús adatot figyelmen kívül hagyva.

A g-statisztika:

Mivel a számított g kisebb mint az n=12-höz tartozó táblázati g érték, ezért nem kell figyelmen kívül hagyni a kérdéses adatot.