ISO 14956:2002
(Main)Air quality — Evaluation of the suitability of a measurement procedure by comparison with a required measurement uncertainty
Air quality — Evaluation of the suitability of a measurement procedure by comparison with a required measurement uncertainty
This International Standard specifies, for the field of air quality measurement procedures, the: estimation of measurement uncertainty from actual or claimed values of all important performance characteristics of a method under stationary conditions; assessment of whether or not specified values for these performance characteristics comply with the required quality of a measured value at a stated measurand value; evaluation of the applicability of the measurement method based on laboratory performance and confirmatory field test; establishment of requirements on dynamic behaviour of instruments. This International Standard is applicable to measurement procedures whose output is a defined time average.
Qualité de l'air — Évaluation de l'aptitude à l'emploi d'une procédure de mesurage par comparaison avec une incertitude de mesure requise
La présente Norme internationale spécifie, en ce qui concerne le domaine du mesurage de la qualité de l'air, les procédures pour estimer l'incertitude de mesure à partir des valeurs réelles ou déclarées de toutes les caractéristiques métrologiques importantes d'une méthode dans des conditions stables; évaluer si des valeurs spécifiées pour ces caractéristiques métrologiques sont conformes ou non à la qualité requise d'une valeur mesurée pour une valeur spécifiée du mesurande; évaluer l'applicabilité de la méthode de mesurage à partir de la performance en laboratoire et de l'essai de confirmation sur le terrain; établir les exigences en matière de comportement dynamique des instruments. La présente Norme internationale s'applique aux méthodes de mesurage dont le résultat est une moyenne couvrant une période de temps donnée.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14956
First edition
2002-08-15
Air quality — Evaluation of the suitability of
a measurement procedure by comparison
with a required measurement uncertainty
Qualité de l'air — Évaluation de l'aptitude à l'emploi d'une procédure de
mesurage par comparaison avec une incertitude de mesure requise
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ISO 2002
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Contents Page
Foreword . iv
Introduction. v
1 Scope. 1
2 Normative reference. 1
3 Terms and definitions. 1
4 Symbols and abbreviated terms. 2
5 Principle . 4
6 Requirements . 7
6.1 Methods and materials . 7
6.2 Performance characteristics. 7
6.3 Required measurement quality. 7
7 Required performance related to dynamic conditions.7
7.1 General . 7
7.2 Response time. 7
8 Required performance related to stationary conditions.8
8.1 Analytical function, model function and variance function. 8
8.2 Identification of sources of uncertainty. 9
8.3 Assignment of sources of uncertainty to performance characteristics. 9
8.4 Definition and quantification of conditions of operation of the measurement system . 10
8.5 Quantification of the impact of selected performance characteristics as partial standard
uncertainties . 11
8.6 Estimation of the combined standard uncertainty . 14
8.7 Estimation of the expanded uncertainty. 14
8.8 Evaluation of compliance with the required measurement quality . 14
9 Field verification. 14
10 Report. 15
Annex A (informative) Default ranges of chemical interferents. 16
Annex B (normative) Coverage factors derived from effective degrees of freedom. 18
Annex C (informative) Example of an assessment of compliance of UV fluorescence method for SO
with requirements on ambient air quality. 19
Annex D (informative) Examples of field verification programmes. 24
Bibliography. 26
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted
by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 14956 was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 4, General aspects.
Annex B forms a normative part of this International Standard. Annexes A, C and D are for information only.
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Introduction
A measuring task generally includes information on the required quality of the measurement result, which may be
quantified by the measurement uncertainty. The required quality may be specified, e.g. by legislation, by authorities
or the parties involved.
The quality of a measurement result strongly depends on the performance of the measuring method used. This
International Standard specifies the procedures to determine the measurement uncertainty of an individual
measurement result, using relevant performance characteristics of the measuring method, and to verify compliance
with the requirements of the measuring task.
A procedure for establishing the uncertainty of the time average of a series of single measurements will be given in
a separate International Standard [3].
INTERNATIONAL STANDARD ISO 14956:2002(E)
Air quality — Evaluation of the suitability of a measurement
procedure by comparison with a required measurement
uncertainty
1 Scope
This International Standard specifies, for the field of air quality measurement procedures, the:
estimation of measurement uncertainty from actual or claimed values of all important performance
characteristics of a method under stationary conditions;
assessment of whether or not specified values for these performance characteristics comply with the required
quality of a measured value at a stated measurand value;
evaluation of the applicability of the measurement method based on laboratory performance and confirmatory
field test;
establishment of requirements on dynamic behaviour of instruments.
This International Standard is applicable to measurement procedures whose output is a defined time average.
2 Normative reference
The following normative document contains provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent edition of the normative document indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 6879:1995, Air quality — Performance characteristics and related concepts for air quality measuring methods
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the terms and definitions given in ISO 6879 and the following
apply.
3.1
dynamic condition
〈of operation〉 condition where the measurand value or/and the value of an influence quantity is time-dependent
3.2
performance requirement
requirement of the measurement, in terms of standard uncertainty and dynamic behaviour, against which the
suitability of the measurement system is being assessed
3.3
standard uncertainty
uncertainty of the result of a measurement expressed as a standard deviation.
[GUM:1993, 2.3.1]
3.4
stationary condition
〈of operation〉 condition where the measurand value and the values of all influence quantities are constant.
3.5
uncertainty
parameter, associated with the result of a measurement, that characterizes the dispersion of the values that could
reasonably be attributed to the measurand.
[VIM:1993, C.2.11]
4 Symbols and abbreviated terms
b sensitivity coefficient of c for influence quantity x at C = c
j j test
b maximum value of b
j, max j
C measurand
c measured value of the measurand
c value of the measurand at which the required measurement uncertainty is given
test
D( y ) drift of measured value on input quantity Y at C = c
i i test
f ( y ) analytical function; function of input quantities where the impact of influence quantities is excluded
i cal
I ratio of the change in measured value and the corresponding change of the interferent value x
j i
at C = c
test
i index of input quantities Y
j index of influence quantities X
k coverage factor
n total number of input quantities; last number
m total number of influence quantities
P percentage value
p index of the performance characteristic
p maximum number of performance characteristics considered
max
s[c(x )] standard deviation of c caused by x at C = c
j j test
s(x ) standard deviation of x at C = c
j j test
2 © ISO 2002 – All rights reserved
s ( y ) standard deviation of y due to the random part of instability
inst i i
s ( y ) repeatability standard deviation of input quantity Y at y
r i i i
s ( y ) reproducibility standard deviation of input quantity Y at y
R i i i
s yˆ standard deviation of experimentally determined calibration functions (bias due to calibration) of input
( )
i
quantity Y
i
t 97,5 percentile of the t-distribution
0,975
U combined expanded uncertainty of c at C = c expressed as a 95 % confidence interval
c test
U required expanded uncertainty of c at C = c expressed as a 95 % confidence interval
req test
u combined standard uncertainty of c at C = c
c test
u(b) standard uncertainty of b at C = c
j j test
u[c(x )] partial standard uncertainty of c due to the value x of influence quantity j at C = c
j j test
u(x ), u(∆ x ) standard uncertainty of the difference of x between measurement and corresponding calibration
j j j
u partial standard uncertainty of uncertainty source or group of sources of uncertainty represented by
p
performance characteristic p at C = c
test
ucˆˆy partial standard uncertainty of c due to uncertainty of the experimentally determined calibration functions
()
i
of input quantity Y at y corresponding to C = c
i i test
u [c( y )] partial standard uncertainty of c due to lack of fit of the calibration function of input quantity Y at y
fit i i i
corresponding to C = c
test
u [c ( y)] partial standard uncertainty of c due to the random part of instability of input quantity Y at y
inst i i i i
corresponding to C = c
test
u [c( y )] partial standard uncertainty of c due to repeatability of input quantity Y at y corresponding to C = c
r i i i test
u [c( y)] partial standard uncertainty of c due to reproducibility of input quantity Y at y corresponding to
R i i
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14956
Première édition
2002-08-15
Qualité de l'air — Évaluation de l'aptitude à
l'emploi d'une procédure de mesurage par
comparaison avec une incertitude de
mesure requise
Air quality — Evaluation of the suitability of a measurement procedure by
comparison with a required measurement uncertainty
Numéro de référence
©
ISO 2002
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Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction. v
1 Domaine d'application . 1
2 Référence normative. 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et abréviations. 2
5 Principe . 4
6 Exigences. 7
6.1 Méthodes et matériaux . 7
6.2 Caractéristiques métrologiques . 7
6.3 Qualité de mesure requise . 7
7 Performance requise liée aux conditions dynamiques. 7
7.1 Généralités. 7
7.2 Temps de réponse. 7
8 Performance requise liée aux conditions stables . 7
8.1 Fonction analytique, fonction modèle et fonction variance . 7
8.2 Identification des sources d’incertitude . 8
8.3 Attribution des sources d’incertitude aux caractéristiques métrologiques . 9
8.4 Définition et quantification des conditions de fonctionnement du système de mesure. 9
8.5 Quantification de l’impact des caractéristiques métrologiques sélectionnées sous forme
d’incertitudes types partielles . 10
8.6 Estimation de l’incertitude type composée. 13
8.7 Estimation de l’incertitude élargie. 13
8.8 Évaluation de la conformité avec la qualité de mesure requise. 14
9 Vérification sur le terrain. 14
10 Rapport. 15
Annexe A (informative) Plages par défaut des interférents chimiques . 16
Annexe B (normative) Facteurs d'élargissement déduits à partir du nombre effectif de degrés
de liberté . 18
Annexe C (informative) Exemple d'évaluation de la conformité de la méthode par fluorescence UV
appliquée à SO avec les exigences requises de la qualité de l'air ambiant. 19
Annexe D (informative) Exemples de programmes de vérification sur le terrain . 24
Bibliographie. 26
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 3.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l'objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 14956 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 146, Qualité de l'air, sous-comité SC 4, Aspects
généraux.
L’annexe B constitue un élément normatif de la présente Norme internationale. Les annexes A, C et D sont
données uniquement à titre d’information.
iv © ISO 2002 – Tous droits réservés
Introduction
Une tâche de mesurage comprend en général des informations sur la qualité requise du résultat de mesure qui
peut être quantifiée par l’incertitude de mesure. La qualité requise peut être spécifiée, par exemple, par la
législation, par les autorités ou par les parties concernées.
La qualité d'un résultat de mesure dépend étroitement de la performance de la méthode de mesurage utilisée. La
présente Norme internationale spécifie les modes opératoires qui permettent, d’une part, de déterminer l’incertitude
de mesure d’un résultat à partir des caractéristiques métrologiques pertinentes de la méthode de mesurage et,
d’autre part, de vérifier la conformité avec les exigences de la tâche de mesurage.
Une méthode permettant d’établir l’incertitude de la moyenne temporelle d’une série de valeurs de mesure
discrètes est indiquée dans une autre Norme internationale [3].
NORME INTERNATIONALE ISO 14956:2002(F)
Qualité de l'air — Évaluation de l'aptitude à l'emploi d'une
procédure de mesurage par comparaison avec une incertitude de
mesure requise
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie, en ce qui concerne le domaine du mesurage de la qualité de l'air, les
procédures pour
estimer l’incertitude de mesure à partir des valeurs réelles ou déclarées de toutes les caractéristiques
métrologiques importantes d'une méthode dans des conditions stables;
évaluer si des valeurs spécifiées pour ces caractéristiques métrologiques sont conformes ou non à la qualité
requise d'une valeur mesurée pour une valeur spécifiée du mesurande;
évaluer l'applicabilité de la méthode de mesurage à partir de la performance en laboratoire et de l'essai de
confirmation sur le terrain;
établir les exigences en matière de comportement dynamique des instruments.
La présente Norme internationale s'applique aux méthodes de mesurage dont le résultat est une moyenne
couvrant une période de temps donnée.
2 Référence normative
Le document normatif suivant contient des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les amendements
ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords
fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer l’édition la plus
récente du document normatif indiqué ci-après. Pour les références non datées, la dernière édition du document
normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des Normes
internationales en vigueur.
ISO 6879:1995, Qualité de l'air — Caractéristiques de fonctionnement et concepts connexes pour les méthodes de
mesurage de la qualité de l'air
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions donnés dans l’ISO 6879 ainsi que
les suivants s'appliquent.
3.1
conditions dynamiques
〈de fonctionnement〉 conditions dans lesquelles la valeur du mesurande et/ou la valeur d’une grandeur d’influence
est fonction du temps
3.2
exigence métrologique
exigence du mesurage, en termes d’incertitude type et de comportement dynamique, par rapport à laquelle
l’aptitude à l’emploi du système de mesure est évaluée
3.3
incertitude type
incertitude du résultat d'un mesurage exprimé sous la forme d’un écart-type
[GUM:1993, 2.3.1]
3.4
conditions stables
〈de fonctionnement〉 conditions dans lesquelles la valeur du mesurande et les valeurs de toutes les grandeurs
d’influence sont constantes
3.5
incertitude
paramètre associé au résultat d'un mesurage, qui caractérise la dispersion des valeurs qui pourraient
raisonnablement être attribuées au mesurande
[VIM:1993, 3.9]
4 Symboles et abréviations
b coefficient de sensibilité de c pour la grandeur d’influence x à C = c
j j test
b valeur maximale de b
j, max j
C mesurande
c valeur mesurée du mesurande
c valeur du mesurande à laquelle l’incertitude de mesure requise est donnée
test
D( y ) dérive de la valeur mesurée sur la grandeur d’entrée Y à C = c
i i test
f( y ) fonction analytique; fonction des grandeurs d’entrée où l’impact des grandeurs d’influence est exclu
i cal
I rapport de la variation de la valeur mesurée et de la variation correspondante de la valeur de
j
l’interférent x pour C = c
i test
i indice des grandeurs d’entrée Y
j indice des grandeurs d’influence X
k facteur d’élargissement
n nombre total de grandeurs d’entrée; dernier nombre
m nombre total de grandeurs d’influence
P valeur en pourcentage
p indice de la caractéristique métrologique
2 © ISO 2002 – Tous droits réservés
p nombre maximal de caractéristiques métrologiques considérées
max
s[c(x )] écart-type de c dû à x pour C = c
j j test
s(x ) écart-type de x pour C = c
j j test
s ( y ) écart-type de y dû à la partie aléatoire de l’instabilité
inst i i
s ( y ) écart-type de répétabilité de la grandeur d’entrée Y à y
r i i i
s ( y ) écart-type de reproductibilité de la grandeur d’entrée Y à y
R i i i
sy ˆ écart-type des fonctions d’étalonnage déterminées expérimentalement (erreur de justesse due à
( )
i
l’étalonnage) de la grandeur d’entrée Y
i
ème
t 97,5 percentile de la loi t
0,975
U incertitude élargie composée de c pour C = c exprimée sous la forme d’un intervalle de confiance
c test
à 95 %
U incertitude élargie requise de c pour C = c exprimée sous la forme d’un intervalle de confiance à
req test
95 %
u incertitude type composée de c pour C = c
c test
u(b ) incertitude type de b pour C = c
j j test
u[c(x )] incertitude type partielle de c due à la val
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.