金顯來(lái)

摘要 測(cè)量不確定度是一個(gè)參數(shù)，它表征測(cè)量結(jié)果的分散性，表述了一個(gè)范圍或區(qū)間，說(shuō)明被測(cè)量值以特定的概率落于其中。不確定度的大小在很大程度上決定了測(cè)量結(jié)果是否可用，下面主要對(duì)測(cè)量不確定度在計(jì)量檢定中的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討，希望能為開(kāi)展相關(guān)實(shí)踐工作提供借鑒。

關(guān)鍵詞 測(cè)量不確定度；計(jì)量檢定；應(yīng)用分析；注意事項(xiàng)

中圖分類號(hào) TB9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095—6363（2016）12—0075—02

缺少質(zhì)量檢驗(yàn)的工程或產(chǎn)品是無(wú)法放心使用的，同樣，缺少測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告的測(cè)量結(jié)果也無(wú)法放心使用，測(cè)量結(jié)果只有給出了不確定度報(bào)告才具備完整意義。為進(jìn)一步規(guī)范計(jì)量檢定的結(jié)果，提高計(jì)量檢測(cè)的準(zhǔn)確度，合理應(yīng)用測(cè)量不確定度是良好選擇。

1計(jì)量檢定中的測(cè)量不確定度分析

測(cè)量不確定度與誤差存在本質(zhì)區(qū)別，不確定度是合理表征測(cè)量所得值，是一種聯(lián)系測(cè)量結(jié)果的參數(shù)，而誤差是被測(cè)量實(shí)際值與測(cè)量結(jié)果之間的差距。在計(jì)量檢定中出具報(bào)告、證書(shū)時(shí)往往可通過(guò)幾種途徑分析測(cè)量不確定度。

一是在測(cè)量系統(tǒng)及裝置的報(bào)告登記中往往給出較為準(zhǔn)確的結(jié)果，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)給出測(cè)量?jī)x器的測(cè)量不確定度，若選擇測(cè)量系統(tǒng)亦或是相關(guān)設(shè)備可以校對(duì)與檢定多個(gè)參量，則應(yīng)當(dāng)給出各個(gè)參量的不確定度，如果進(jìn)行校對(duì)或者檢定的測(cè)量范圍有所增加，則需要把測(cè)量范圍進(jìn)行分段，同時(shí)給出不同參量的測(cè)量不確定度，或者選擇其中最小以及最大的不確定度當(dāng)成是重要參考依據(jù)，表明不確定度的測(cè)量條件和形成的典型值。其次應(yīng)當(dāng)在給依據(jù)準(zhǔn)確度級(jí)別選擇計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的器具時(shí)給出報(bào)告或相關(guān)證書(shū)，不僅應(yīng)當(dāng)給出具體的測(cè)量值與修正值，同時(shí)應(yīng)當(dāng)給出擴(kuò)展不確定度，從而讓計(jì)量工作人員能夠更加準(zhǔn)確的選擇該類儀器進(jìn)行計(jì)量檢定。選擇該類測(cè)量設(shè)備的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)加入修正值，即是對(duì)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器評(píng)定過(guò)程中的不確定度時(shí)需要用到，因此報(bào)告或證書(shū)內(nèi)的測(cè)量不確定度非常關(guān)鍵，必須給出。三是在出具依據(jù)準(zhǔn)確度級(jí)別使用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的報(bào)告或證書(shū)時(shí)通常不出具客戶要求以外的數(shù)據(jù)，只需要給出滿足準(zhǔn)確度級(jí)別的技術(shù)指標(biāo)結(jié)論便可，并非必須給出不確定度，所以在準(zhǔn)確度級(jí)別中仍然應(yīng)當(dāng)選擇最大允許誤差或者導(dǎo)致誤差等系列數(shù)值的辦法進(jìn)行定量或表述，一般來(lái)說(shuō)這類設(shè)備在認(rèn)定不確定度的過(guò)程中能夠按照檢定系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定直接實(shí)施，同時(shí)此類設(shè)備在評(píng)定測(cè)量不確定度的過(guò)程中能夠按照檢定系統(tǒng)或者規(guī)定的最大允許誤差等信息進(jìn)行計(jì)量檢定，所以能夠不出具測(cè)量不確定度。

2計(jì)量檢定中測(cè)量不確定度的具體應(yīng)用

2.1應(yīng)用于測(cè)量器具

測(cè)量器具有很多種類型，如家用電能表，它與人們的生活息息相關(guān)，電能表測(cè)量不確定度的應(yīng)用工作至關(guān)重要。當(dāng)針對(duì)家用電能表開(kāi)展計(jì)量檢定工作時(shí)，由于它的適用和各種各樣的電器有密切關(guān)聯(lián)，因而需充分考慮影響測(cè)量不確定度的各種因素，然后再通過(guò)計(jì)算電能表的測(cè)量不確定度的分散化分量數(shù)值的方式合成標(biāo)準(zhǔn)的策略不確定度，將擴(kuò)展不確定度計(jì)算出來(lái)。最后要通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量、檢定家用電能表，選擇的檢定方法類似于不確定度的測(cè)量方法，并充分考慮所有影響不確定度的因素。在編寫(xiě)并出示書(shū)面的報(bào)告證書(shū)時(shí)應(yīng)通過(guò)列表的形式顯示各種修正值、不確定度等數(shù)據(jù)，力求報(bào)告結(jié)果準(zhǔn)確、清晰。

2.2應(yīng)用于測(cè)量裝置

在針對(duì)測(cè)量系統(tǒng)、測(cè)量裝置開(kāi)展計(jì)量檢定工作時(shí)不但要得到測(cè)量結(jié)果，還需按照測(cè)量過(guò)程及結(jié)果得出標(biāo)準(zhǔn)與擴(kuò)展的不確定度。如車輛計(jì)時(shí)計(jì)價(jià)器，在開(kāi)展計(jì)量檢定工作時(shí)要依據(jù)計(jì)價(jià)器收費(fèi)時(shí)段的差異科學(xué)計(jì)算不確定度，并整合分散化的數(shù)據(jù)值，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，并以此為依據(jù)將擴(kuò)展不確定度計(jì)算出來(lái)。在測(cè)量報(bào)告里應(yīng)把合成標(biāo)準(zhǔn)與擴(kuò)展的不確定度涵蓋進(jìn)去，按照使用計(jì)時(shí)器的誤差值得到實(shí)際使用誤差，給出誤差表達(dá)式。因此，測(cè)量不確定度的應(yīng)用能為計(jì)量檢定復(fù)雜的、系統(tǒng)的測(cè)量裝置提供多個(gè)參量，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。

2.3應(yīng)用于測(cè)量?jī)x器檢定

在分析、評(píng)定測(cè)量?jī)x器時(shí)可應(yīng)用測(cè)量不確定度提高判定儀器結(jié)果的準(zhǔn)確性，但有時(shí)為提高計(jì)量檢定工作效率，可按照實(shí)際情況簡(jiǎn)化應(yīng)用測(cè)量不確定度的流程。如當(dāng)真實(shí)值與測(cè)量結(jié)果之間的誤差較小時(shí)就可將其忽略，不把誤差評(píng)定的測(cè)量不確定度參數(shù)考慮進(jìn)去，只依據(jù)計(jì)量檢定規(guī)程檢定測(cè)量?jī)x器即可。

2.4應(yīng)用于強(qiáng)制檢定器

在使用強(qiáng)制檢定器時(shí)，應(yīng)用測(cè)量不確定度很關(guān)鍵，但要按照強(qiáng)制檢定器的使用情況及種類進(jìn)行具體的應(yīng)用分析。如安全防護(hù)器、醫(yī)療器械、環(huán)境探測(cè)器等強(qiáng)制鑒定器在使用、測(cè)量時(shí)就可不測(cè)量不確定度，因?yàn)樗鼈兊臉?gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度失真的級(jí)別比較低，對(duì)環(huán)境沒(méi)有太高的要求，只需將合格的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果顯示在檢定報(bào)告中即可，能有效簡(jiǎn)化對(duì)測(cè)量不確定度的應(yīng)用。

3測(cè)量不確定度應(yīng)用于計(jì)量檢定的注意事項(xiàng)

3.1明確測(cè)量不確定度應(yīng)用范圍

我國(guó)計(jì)量技術(shù)規(guī)范《測(cè)量不確定度的評(píng)定與標(biāo)識(shí)》中清楚的要求了應(yīng)用測(cè)量不確定度的基本范圍，要求計(jì)量工作人員在進(jìn)行計(jì)量檢定工作的過(guò)程中必須要嚴(yán)格落實(shí)。即：國(guó)家基準(zhǔn)和計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建，開(kāi)展好國(guó)際對(duì)比工作；標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和參考信息；鑒定流程、測(cè)量手段、檢定系統(tǒng)和校準(zhǔn)規(guī)范；計(jì)量認(rèn)證和確認(rèn)、質(zhì)量認(rèn)證和實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可；生產(chǎn)環(huán)節(jié)質(zhì)量認(rèn)證以及產(chǎn)品的檢驗(yàn)和測(cè)試等。

3.2評(píng)定常規(guī)測(cè)量結(jié)果不確定度

在實(shí)際的計(jì)量檢定中有很多常規(guī)性測(cè)量，包括測(cè)量?jī)x器、量具的檢定、校準(zhǔn)及質(zhì)檢部門檢驗(yàn)大宗產(chǎn)品或材料等，這類測(cè)量工作中的測(cè)量?jī)x器及方法、程序是固定的；測(cè)量對(duì)象相似，并達(dá)到一定要求；可以是不同的測(cè)量人員，但都要經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，是合格人員；由檢定規(guī)程、國(guó)際或國(guó)家或部門的標(biāo)準(zhǔn)、校準(zhǔn)規(guī)范等技術(shù)文件來(lái)規(guī)定測(cè)量的條件。此時(shí)的測(cè)量不確定度一般會(huì)受到測(cè)量條件變化帶來(lái)的影響，但測(cè)量條件已經(jīng)被限制，只要滿足規(guī)定條件，不確定度就能滿足測(cè)量使用需要。針對(duì)常規(guī)測(cè)量，在評(píng)定和應(yīng)用測(cè)量不確定度時(shí)應(yīng)假設(shè)當(dāng)時(shí)的環(huán)境正好滿足規(guī)定條件，使不確定度能在合格條件下達(dá)到最大。換言之，在實(shí)際測(cè)量工作中只要測(cè)量條件合格，其不確定度就不可能比此值大，一般是為用戶提供該不確定度，這樣做的優(yōu)勢(shì)在于不必單獨(dú)評(píng)定每一個(gè)測(cè)量結(jié)果的不確定度，用戶對(duì)不確定度有更高的要求時(shí)除外，給出常規(guī)測(cè)量中能達(dá)到的最小不確定度。

3.3評(píng)定特定測(cè)量結(jié)果不確定度

評(píng)定并合理應(yīng)用一個(gè)已得特定測(cè)量結(jié)果的測(cè)量不確定度是最基本的情況，因?yàn)橐呀?jīng)完成了測(cè)量并得到了測(cè)量結(jié)果，所以此種情況下的測(cè)量器材、測(cè)量對(duì)象、測(cè)量方法以及測(cè)量數(shù)據(jù)等已經(jīng)明確了。若測(cè)量對(duì)象、測(cè)量方法、測(cè)量設(shè)備以及測(cè)量人員相同，即便是再次測(cè)量，那么不僅測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)細(xì)微變化，測(cè)量不確定度也會(huì)因測(cè)量影響因素的改變而出現(xiàn)變化。但這一情況下要求給出特殊測(cè)量結(jié)果的不確定度，因此評(píng)定并應(yīng)用不確定度的過(guò)程中需要對(duì)特定測(cè)量條件來(lái)實(shí)施，所獲得的不確定度恰恰是此特定測(cè)量結(jié)果的不確定度，一般不能把它用在其他同類測(cè)量里。

4結(jié)論

在當(dāng)下的計(jì)量檢定中，工作人員務(wù)必要強(qiáng)調(diào)計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，切忌誤判、錯(cuò)判，不能誤以為測(cè)量不確定度已經(jīng)滿足測(cè)量規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值的要求，從而給下一級(jí)測(cè)量值傳遞產(chǎn)生消極影響，最終影響整個(gè)計(jì)量檢定工作的正常開(kāi)展。在日常計(jì)量檢定工作中，計(jì)量人員要加強(qiáng)對(duì)測(cè)量不確定度的具體應(yīng)用，不斷提升計(jì)量檢定工作水平，實(shí)現(xiàn)量值的統(tǒng)一。endprint