陳壽亮
廣東省梅州市豐順縣質量技術監(jiān)督檢測所 廣東梅州 514000
測量不確定度與測量結果有直接的關系。測量不確定度作為測量參數(shù)存在明顯的分散性,但可以集中在測量的定量結果上。不確定性有多種形式,標準差是測量值的常用指標,允許操作者計算置信水平的區(qū)間寬度。由于影響測量不確定度的因素很多,因此確定不確定度的方法也很多。因此,當測量一個指標時,計量學家必須使用貝塞爾公式對其進行多次測量,不是作為一個整體指標,而是作為幾個分散的指標??傊?,測量不確定度是提供測量的完整表示[1]。
開展計量檢測工作往往是為了給相關活動的開展提供科學參考,若計量檢測工作開展過程中存在異常數(shù)據(jù)且未有效剔除異常數(shù)據(jù),很可能會導致計量檢測工作為相關活動提供的參考失去科學性,從而給相關活動的開展帶來阻礙,嚴重時造成生命及財產損失,威脅我國社會及經濟發(fā)展。比如,在某航天企業(yè)生產工作中,需對企業(yè)生產的電子元器件進行計量檢測,在某種因素影響下,計量檢測中出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)且未有效剔除異常數(shù)據(jù)影響導致電子元器件質量不過關,若在電子元器件裝配使用時出現(xiàn)問題,那么企業(yè)不得不重新生產一批質量過關的電子元器件,此時,該企業(yè)生產成本增加,對應的企業(yè)經濟效益就有所降低,或者企業(yè)未發(fā)現(xiàn)電子元器件存在問題直接將其裝配與某設備上,導致設備使用過程中存在安全隱患,使得操作人員在使用設備時受傷。從上述例子可以看出,在企業(yè)生產過程中能否有效剔除異常數(shù)據(jù)保證計量檢測工作質量,關系著生產安全與經濟效益。
目前,我國已經廣泛應用了測功器的數(shù)量,當價值在我國鋼鐵軋制力測力計的測量機制可以達到60mn,材料性能測量實驗可以達到100mn,小力值在生物力學動物肌肉纖維張力測量,使用測量儀器張力測量固定在10nn,隨著科學和技術的發(fā)展,測功機技術的應用范圍越來越大,現(xiàn)階段發(fā)展的主要是應用于軋鋼工業(yè)、建筑工業(yè)和地質可比試驗,以提高我國經濟發(fā)展水平。
目前,我國測功機技術的發(fā)展主要是基于力傳感器的發(fā)展。傳感器轉換器,主要是某些物理量到另一個物理量,如機械數(shù)量成電子信號,常用于負載電阻應變傳感器,當收到外力主要使用鋼絲形變電阻應變效應,為了測量的力值,在傳感器的應用,除了電阻應變傳感器通常是使用壓阻傳感器和它的工作原理是利用半導體收到壓力,根據(jù)測量的電阻率變化力變換,這樣他們就可以到相應的值,為了促進發(fā)展測量技術[2]。
測力傳感器的發(fā)展主要基于高精度數(shù)字二次儀表的發(fā)展,只有將是解決數(shù)字二次儀表精度高,能有效地提高檢測技術,使負載技術可以更精確的測量的力量,同時,也可以使用更精確的檢測手段進行數(shù)據(jù)處理,提高傳感器的性能,通過計算機自動控制和檢測、測功器為了順應時代的發(fā)展,為相關企業(yè)的發(fā)展提供更專業(yè)的數(shù)據(jù)檢測,滿足我國相關企業(yè)發(fā)展的需求價值。
如果用y 表示測量不確定度的物理量,用X 表示測量不確定度的影響因素,可以得出x 和y 之間的函數(shù)關系,便是數(shù)學模型。其數(shù)學表達式為:
從數(shù)學模型可以看出,x 是直接測量的物理量;f 是函數(shù)關系。(1)公式中沒有符號元素。例如,yx1x2是通過實驗測量獲得的輸入x。u(x)的量可以根據(jù)A 類標準的不確定性來確定。如果基于其他相關數(shù)據(jù)輸入確定測量值x,則可以基于B 型標準品的不確定度確定u(x)。這兩類規(guī)則之間的區(qū)別在于它們的評估方法,包括類別不確定性?;诮y(tǒng)計方法的標準計算,以及基于非統(tǒng)計方法的B 型不確定性。兩種標準之間的區(qū)別在于,標準不確定度評估B 無法在相同條件下進行測量,而標準不確定度評估B 需要采用統(tǒng)計方法。B 標準不確定度的評估應基于標準不確定度的評估,并應計算平方差。B 標準不確定度必須首先使用方差,因此開放部分必須基于并滿足標準不確定度。B 類評估所需的標準不確定性可以通過檢查相關信息并考慮低可靠性來實現(xiàn)。通過減少與限制對數(shù)有關的元素數(shù)量,可以實現(xiàn)類別自由的標準不確定性級別[3]。
Xi 的不確定性取決于輸入標準不確定性和數(shù)學模型的靈敏度系數(shù)。在計算組成標準的不確定性時,應考慮不同輸入量之間的相關性??筛鶕?jù)測量不確定度評估和表達的具體要求建立數(shù)學模型。擴展不確定度是通過將合成標準不確定度乘以K 因子來計算的。各種測量儀器的校準規(guī)格也會隨著k 值的變化而變化。一旦計算出上述計算的擴展不確定度,就必須指定如何測量不確定度。基于此信息,可以得出擴展的不確定性。
在這個階段,科學技術日新月異,但是中國仍然落后,很難將最新的技術創(chuàng)新應用到測力技術中,也很難為相關企業(yè)的發(fā)展做出真正的貢獻。同時,由于缺乏相關的專業(yè)人才,相關企業(yè)應對現(xiàn)有的測量技術進行改革,應提高企業(yè)的核心競爭力,形成和培養(yǎng)專業(yè)的測量人才,應提高測量與測試技術水平完善相關行業(yè)的經濟效益,滿足我國測量技術的要求。