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摘 要:测量不确定度是评定测量水平的指标,是判断测量结果的重要依据,特别是在中国已加入WTO的宏观经济背景下,开展测量不确定度的评定,对测量领域与国际接轨具有十分重要的现实意义。本文对测量不确定度的评定方法进行了探讨,并结合实际工作,对测量不确定度的应用进行了分析。
关键词:测量不确定度;概述;方法;应用
1 测量不确定度概述
所谓的测量不确定度主要指的是对测量结果质量进行的定量特征,是根据测量结果的真实性、可靠性和可用性来断定测量结果的一种工作方法。在目前的工作中,测量结果可用性很大程度上取决于不确定度的大小。因此,在测量结果中,必须要及时的说明不确定度,这样才能使得测量结果发挥出应有的作用,为后继工作的开展提供参考。
在不确定度测量工作中,整个不确定度被合理的赋予了测量假设值,并且就这一假设值做了分散性统计,是与测量结果密切联系的一个特殊参数。就实际工作进行分析,测量不确定值没有明确的表示符号,无法用标准偏差来对其定义。通常情况下,测量不确定度与人们的生活息息相关,在测量的过程中和人们的思维、思想有着密切的关系,且整个不确定度都是根据人们实验、前人资料来评定的,因此在不同的检验条件下,所得出的结论也必然会存在差异。
2 测量不确定度评定方法
2.1 静态不确定度评定
静态不确定度是对测试对象进行理论统计的计算结果进行的评判。国内外对这种方法总结了各种公式和验证方法,例如利用最大方差法判定测量对象,利用最小二乘法提供了扩展不确定度的评定公式等,实现了对不确定度评定模型的验证。这些方法对形成了静态不确定度评定方法的体系,从而使得测量结果更加规范化和标准化。
2.2 动态不确定度评定
动态测量不确定度与静态测量不确定度不同,是基于新模型、新理论的评判方法。动态测量不确定度把现代误差理论应用到测试过程中,能更加准确、便捷的反映测量结果的质量。
但动态测量不确定度的方法发展较晚,在应用的过程中还有一定的局限性,在实际应用中,应该注重动态和静态的结合,从而保证测量结果质量验证的准确性。
3 测量不确定度的应用举例
3.1 蒸压灰砂砖抗折强度测量不确定度的评定
蒸压灰砂砖是以石灰、砂为主要原料制成的建筑用砖头,适用于各类民用建筑、公用建筑和工业厂房的内外墙以及房屋的基础,是国家大力发展、应用的新型墙体材料,推广蒸压灰砂砖取代粘土砖对减少环境污染、保护耕地、改善建筑功能有积极作用。抗折强度是反映蒸压灰砂砖质量很重要的指标之一,因此检测蒸压灰砂砖的抗折强度很有必要。作为质检部门,如何知道我们的检测数据可不可信,就要评定测量不确定度。具体工作流程就是通过对蒸压灰砂砖抗折强度不确定度的评定,分析检测过程中存在的不确定度来源,建立测定过程的数学模型,量化不确定度分量,求出合成不确定度,最终给出测定结果的表达式,找出影响抗折强度检测的主要因素,达到提高检测水平的目的。
3.2 计量检定中测量不确定度的分析
3.2.1 测量装置中的不确定度应用
工作人员在对测量装置进行不确定度测定时,要充分考虑测量过程中影响测量结果的各项因素,总结出标准不确定度和扩展不确定度,保证结果的精确性。例如出租车的计时计价器。由于出租车对路程和时间段的收费标准不同,所以在不确定度测量的过程中,要根据计价器的实际工作情况,对其分段分时间进行计算,在对各个变量进行整合,最后确定出标准的不确定度和扩展不确定度。当然,在最后的测定结果中,我们要考虑计价器在使用过程中的使用误差和外界因素,通过实际测量,计算出合理范围内的误差值范围,或者通过理论统计,计算出计时器在使用过程中所产生的误差公式,能够更加明确的表示误差变量。这样通过多个结果的相辅相成,形成计量的多个变量,能够在测量报告中体现测量结果的准确性。
3.2.2 测量器具中不确定度的应用
不确定度在测量器具中的应用非常广泛。例如家用电能表的使用,测量不确定度对于家庭用电的安全有着十分重要的作用。首先在对电能表进行不确定度的测量时,要对影响不确定度的因素全面考虑,像家用电器、大功率电器的使用、用电高峰的预估等,其次在电能表装置对电量进行计算时,各个计算值对不确定度的影响程度,然后根据测量公式,计算出各个值在不确定度占有的比例,从而计算出最后的不确定度结果。最后,要对电能表不确定度的检测方法进行选定,这也会影响不确定度的结果,也要充分考虑产生的结果。所以工作人员在进行不确定度的测定时,要充分考虑各种因素的影响,要在报告书中,充分标明各种因素与不确定度的关系及产生的影响差,要保证测量结果的准确性。
3.2.3 强制检定器中不确定度的应用
在强制检定器的使用过程中,测量不确定度的应用十分重要,但是也要根据具体强制检定器的种类和使用情况来进行具体分析。比如环境探测器、医疗器械、安全防护器等强制检定器,在使用过程和测量过程中就不需要不确定度的测量。由于这些检定器的构造比较简单,准确度失真级别较低,对于环境的要求也不太高,只需在检定报告中给出合格的检验结果和数据即可,可以简化测量不确定度的分析与评定工作。
4 結语
测量不确定度是检测质量、保证技术规范化的评判方法,是测量技术重要的验证要求。随着在国际中地位的提升,我国在法制计量的要求上更加的严格和规范,并吸纳国际上计量要求标准,对我国的计量工作进行全面的提升。所以我们在工作中,要加强业务技能的学习和提高,开展测量的运用范围,实现测量不确定度的更广范围的应用。
参考文献
[1]刘智敏.不确定度评定的一种方法-最大方差法[J].宇航计测技术,1998,(1):24-35.
[2]张海滨,王中宇,刘智敏.测量不确定度评定的验证研究[J].计量学报,2007,(3):193-198.
(作者单位:吉林省白城市大安市产品质量计量检测所)
关键词:测量不确定度;概述;方法;应用
1 测量不确定度概述
所谓的测量不确定度主要指的是对测量结果质量进行的定量特征,是根据测量结果的真实性、可靠性和可用性来断定测量结果的一种工作方法。在目前的工作中,测量结果可用性很大程度上取决于不确定度的大小。因此,在测量结果中,必须要及时的说明不确定度,这样才能使得测量结果发挥出应有的作用,为后继工作的开展提供参考。
在不确定度测量工作中,整个不确定度被合理的赋予了测量假设值,并且就这一假设值做了分散性统计,是与测量结果密切联系的一个特殊参数。就实际工作进行分析,测量不确定值没有明确的表示符号,无法用标准偏差来对其定义。通常情况下,测量不确定度与人们的生活息息相关,在测量的过程中和人们的思维、思想有着密切的关系,且整个不确定度都是根据人们实验、前人资料来评定的,因此在不同的检验条件下,所得出的结论也必然会存在差异。
2 测量不确定度评定方法
2.1 静态不确定度评定
静态不确定度是对测试对象进行理论统计的计算结果进行的评判。国内外对这种方法总结了各种公式和验证方法,例如利用最大方差法判定测量对象,利用最小二乘法提供了扩展不确定度的评定公式等,实现了对不确定度评定模型的验证。这些方法对形成了静态不确定度评定方法的体系,从而使得测量结果更加规范化和标准化。
2.2 动态不确定度评定
动态测量不确定度与静态测量不确定度不同,是基于新模型、新理论的评判方法。动态测量不确定度把现代误差理论应用到测试过程中,能更加准确、便捷的反映测量结果的质量。
但动态测量不确定度的方法发展较晚,在应用的过程中还有一定的局限性,在实际应用中,应该注重动态和静态的结合,从而保证测量结果质量验证的准确性。
3 测量不确定度的应用举例
3.1 蒸压灰砂砖抗折强度测量不确定度的评定
蒸压灰砂砖是以石灰、砂为主要原料制成的建筑用砖头,适用于各类民用建筑、公用建筑和工业厂房的内外墙以及房屋的基础,是国家大力发展、应用的新型墙体材料,推广蒸压灰砂砖取代粘土砖对减少环境污染、保护耕地、改善建筑功能有积极作用。抗折强度是反映蒸压灰砂砖质量很重要的指标之一,因此检测蒸压灰砂砖的抗折强度很有必要。作为质检部门,如何知道我们的检测数据可不可信,就要评定测量不确定度。具体工作流程就是通过对蒸压灰砂砖抗折强度不确定度的评定,分析检测过程中存在的不确定度来源,建立测定过程的数学模型,量化不确定度分量,求出合成不确定度,最终给出测定结果的表达式,找出影响抗折强度检测的主要因素,达到提高检测水平的目的。
3.2 计量检定中测量不确定度的分析
3.2.1 测量装置中的不确定度应用
工作人员在对测量装置进行不确定度测定时,要充分考虑测量过程中影响测量结果的各项因素,总结出标准不确定度和扩展不确定度,保证结果的精确性。例如出租车的计时计价器。由于出租车对路程和时间段的收费标准不同,所以在不确定度测量的过程中,要根据计价器的实际工作情况,对其分段分时间进行计算,在对各个变量进行整合,最后确定出标准的不确定度和扩展不确定度。当然,在最后的测定结果中,我们要考虑计价器在使用过程中的使用误差和外界因素,通过实际测量,计算出合理范围内的误差值范围,或者通过理论统计,计算出计时器在使用过程中所产生的误差公式,能够更加明确的表示误差变量。这样通过多个结果的相辅相成,形成计量的多个变量,能够在测量报告中体现测量结果的准确性。
3.2.2 测量器具中不确定度的应用
不确定度在测量器具中的应用非常广泛。例如家用电能表的使用,测量不确定度对于家庭用电的安全有着十分重要的作用。首先在对电能表进行不确定度的测量时,要对影响不确定度的因素全面考虑,像家用电器、大功率电器的使用、用电高峰的预估等,其次在电能表装置对电量进行计算时,各个计算值对不确定度的影响程度,然后根据测量公式,计算出各个值在不确定度占有的比例,从而计算出最后的不确定度结果。最后,要对电能表不确定度的检测方法进行选定,这也会影响不确定度的结果,也要充分考虑产生的结果。所以工作人员在进行不确定度的测定时,要充分考虑各种因素的影响,要在报告书中,充分标明各种因素与不确定度的关系及产生的影响差,要保证测量结果的准确性。
3.2.3 强制检定器中不确定度的应用
在强制检定器的使用过程中,测量不确定度的应用十分重要,但是也要根据具体强制检定器的种类和使用情况来进行具体分析。比如环境探测器、医疗器械、安全防护器等强制检定器,在使用过程和测量过程中就不需要不确定度的测量。由于这些检定器的构造比较简单,准确度失真级别较低,对于环境的要求也不太高,只需在检定报告中给出合格的检验结果和数据即可,可以简化测量不确定度的分析与评定工作。
4 結语
测量不确定度是检测质量、保证技术规范化的评判方法,是测量技术重要的验证要求。随着在国际中地位的提升,我国在法制计量的要求上更加的严格和规范,并吸纳国际上计量要求标准,对我国的计量工作进行全面的提升。所以我们在工作中,要加强业务技能的学习和提高,开展测量的运用范围,实现测量不确定度的更广范围的应用。
参考文献
[1]刘智敏.不确定度评定的一种方法-最大方差法[J].宇航计测技术,1998,(1):24-35.
[2]张海滨,王中宇,刘智敏.测量不确定度评定的验证研究[J].计量学报,2007,(3):193-198.
(作者单位:吉林省白城市大安市产品质量计量检测所)