Methodology of estimating temperature measurement uncertainty in a system for endurance tests

• Autorzy: Golijanek-Jędrzejczyk A. , Dzwonkowski A. , Rafiński L.

Warianty tytułu

PL

Metodologia szacowania niepewności pomiaru temperatury w systemie przeznaczonym do prób wysiłkowych

• Konferencja: XXI Międzynarodowe Seminarium Metrologów MSM 2017 (XXI; 12.09-15.09.2017; Rzeszów-Czerniowce, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The team consisting of the article authors developed a non-invasive method and a system for measuring temperature during an endurance test. A thermocouple which provided the required accuracy of changes in temperature dynamics measurements was used for the purpose of the required research. The paper presents the methodology for estimating uncertainty of temperature measurement done with the presented system, using a method based on the GUM guide and a comparison with results obtained using the Monte Carlo method.

PL

Zespół, składający się z autorów artykułu, opracował bezinwazyjną metodę pomiaru temperatury oraz system do jej pomiaru podczas próby wysiłkowej. Próbę wysiłkową przeprowadza się w celu uzyskania dokładnej oceny wydolności fizycznej u sportowców, ale także u pacjentów z chorobami kardiologicznymi czy pulmonologicznymi. Zbudowany, przez autorów referatu, system pomiarowy składa się z: dwóch czujników termoelektrycznych, 24-bitowej karty pomiarowej NI 9211 oraz autorskiej, specjalizowanej aplikacji uruchomionej na komputerze osobistym. Przewidywany zakres zmian badanego obiektu, czyli temperatury skóry człowieka wynosi od 32°C do 41°C, dlatego zdecydowano, że rolę czujników będą pełniły termoelementy typu T klasy 1. Pomiar realizowany był jednocześnie z dwóch czujników umieszczonych w różnych punktach ciała badanych osób, z częstotliwością próbkowania 7 Hz. W referacie zaprezentowano metodologię szacowania niepewności pomiaru temperatury systemem pomiarowym, przy zastosowaniu metody opartej na przewodniku GUM oraz porównano uzyskane wyniki z danymi uzyskanymi przy wykorzystaniu metody Monte Carlo. Wyniki uzyskanych analiz pozwalają określić, jakiej niepewności pomiaru temperatury można się spodziewać dokonując pomiarów zaprojektowanym systemem. Dla rozpatrywanego w artykule przypadku niepewność względna pomiaru temperatury, nie przekracza 1,5%. Obliczona, na podstawie opracowanej metodologii, wartość niepewności pomiaru temperatury w systemie do prób wysiłkowych, zdaniem autorów, potwierdza zasadność jego stosowania do celów tego typu pomiarów dynamicznych.

Słowa kluczowe

EN

temperature measurement; measurement uncertainty; CPET

PL

pomiar temperatury; niepewność pomiaru; CPET

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 55
• Strony: 21--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Golijanek-Jędrzejczyk A.

• Gdansk University of Technology, Faculty of Electrical and Control Engineering tel.: [phone]

autor

Dzwonkowski A.

• Gdansk University of Technology, Faculty of Electrical and Control Engineering tel.: [phone]

autor

Rafiński L.

• Awis Sp. z o.o., Gdańsk tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Dzwonkowski A., Golijanek-Jędrzejczyk A., Rafiński L.: Szacowanie niepewności pomiaru temperatury skóry metodą Monte Carlo, Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej, nr 34 (2013), s. 21-24.
• 2. Barker A.R, Williams C.A, Jones A.M, Armstrong N.: Establishing maximal oxygen uptake in young people during a ramp cycle test to exhaustion, Br J Sports Med., 45(6), 2011, p. 498-503.
• 3. Rafiński L., Łuszczyk M.: A measurement system for children endurance tests, Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering. Computer Applications in Electrical Engineering, iss. 72, 2012, p. 57-64, ISSN 1897-0737.
• 4. Bongers B.C., Hulzebos E.H.J., Van Brussel M., Takken T.: Pediatric Norms for cardiopulmonary Exercise Testing, Uitgeverij BOXPress, s’-Hertogenbosch, 2:3, 2012, p. 30-34.
• 5. Falk B.: Effects of thermal stress during rest and exercise in the paediatric population, Sports Medicine, 25 (4), 1998, p. 221-40.
• 6. Chin Leong Lim, Chris Byrne, Jason K.W. Lee: Human Thermoregulation and Measurement of Body Temperature in Exercise and Clinical Settings, Annals, Academy of Medicine, Singapore 2008.
• 7. Inbar O., Morris N., Epstein Y., Gass G.: Comparison of thermoregulatory responses to exercise in dry heat among prepubertal boys, young adults and older males, Experimental Physiology, 89 (6), 2004, p. 691-700.
• 8. Evaluation of measurement data — An introduction to the Guide to the expression of uncertainty in measurement and related documents, JCGM 104:2009.
• 9. Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement - JCGM 100:2008, GUM 1995 with minor corrections, First edition, September 2008.
• 10. Taylor J. R. Wstęp do analizy błędu pomiarowego, WN PWN, Warszawa 1995.
• 11. Portable temperature calibrator manual http://www.limathermsensor.pl/administracja/files/pliki/1instrukcjadtr40.pdf, 07.02.2017.
• 12. PN-EN 60584-2: Termoelementy – Tolerancje, 1997.
• 13. NI 9211, Datasheet, ni.com, 20.12.2012.
• 14. Supplement 1 to the Guide to the expression of uncertainty in measurement – Propagation of distributions using a Monte Carlo method. JCGM 101:2008.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).