計量檢定中測量不確定度的分析與評定研究

裴桂玲

航空工業(yè)濟(jì)南特種結(jié)構(gòu)研究所 山東 濟(jì)南 250023

工程或產(chǎn)品中，質(zhì)量檢驗是必不可少的。只有在測量不確定度報告的支撐下，檢驗結(jié)果才具備完整意義。測量不確定度的引用，能使將鑒定結(jié)果更加規(guī)范、計量檢測精度更高。所以，通過對測量不確定度的深入分析與認(rèn)識，有利于計量檢測準(zhǔn)確性的有效提升。

1 測量不確定度基本概念

從詞義角度理解，測量不確定度表示對測量結(jié)果有效性、可信的懷疑或不肯定程度，是對測量結(jié)果質(zhì)量進(jìn)行定量說明的參數(shù)之一。具體檢測期間，將某個待測量作為對象，隨后通過設(shè)計并指定參數(shù)，即可將該對象的分散性得到，同時還能將一定范圍內(nèi)被測量值落入概率的情況得到。計量人員在檢定時需與概率數(shù)據(jù)結(jié)合，結(jié)合該測量值具體數(shù)值結(jié)果進(jìn)行區(qū)間的劃分，隨后以之前給定的參數(shù)對測量中產(chǎn)生的誤差問題進(jìn)行修正處理。檢定結(jié)果的準(zhǔn)確與否，極大程度上聯(lián)系著采用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備量值傳遞效果，而計量設(shè)備檢定數(shù)據(jù)也會受到相應(yīng)的影響。所以，具體測量期間，必須確保結(jié)果不超出要求范圍。而在應(yīng)用期間，基本被當(dāng)作測量誤差工作，然而兩項工作實質(zhì)上卻有顯著的差異存在。

計量檢定工作中測量不確定度工作的開展，有利于計量工作質(zhì)量的顯著提升。與傳統(tǒng)檢定工作相比較，基于測量不確定度的計算，能使檢定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性得到明顯上升[1]。不確定度來源分析是由所了解的測量方法、設(shè)備、條件及被測對象的程度所決定，而這也對檢定人員提出了必須熟悉業(yè)務(wù)并將設(shè)備檢定操作流程熟練把握的要求，同時還需要對檢定過程中可能會對測量結(jié)果構(gòu)成影響的因素進(jìn)行分析，將不確定度來源確定，通過精密計算，將誤差減少，為檢定的準(zhǔn)確率提供保障。

2 計量檢定中測量不確定度的具體運用

2.1 測量裝置中測量不確定度的運用 計量檢定測量裝置或系統(tǒng)的過程中，需要獲取測量結(jié)果，同時需以測量過程及結(jié)果為根據(jù)，將合成標(biāo)準(zhǔn)的不確定度及擴(kuò)展不確定度得出。如在計量檢定出租車計時計價器時，需要以計價器各個收費時段作為根據(jù)開展不確定度計算，最后在整合階段分散化的數(shù)據(jù)值后，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，并以得到的結(jié)果為依據(jù)對擴(kuò)展不確定度進(jìn)行計算，測量報告中應(yīng)當(dāng)包含合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度，在與計時器使用誤差值相結(jié)合的基礎(chǔ)上，即可將實測使用誤差計算出來，并將相應(yīng)的誤差表達(dá)式獲取。對此不難發(fā)現(xiàn)，通過測量不確定度的運用，能將多個摻量提供給系統(tǒng)裝置復(fù)雜的計量檢定，為測量結(jié)果準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性提供保障。

2.2 測量器具中測量不確定度的運用 測量器種類十分繁多，如與我們?nèi)粘Ｉ钣秒姶嬖诿芮新?lián)系的電能表，其測量不確定度工作也至關(guān)重要。測量檢定電能表時，因其使用密切聯(lián)系著各類家用、工用電器，因此需讀各類能對不確定度構(gòu)成影響的因素予以充分考慮，并在計算電能表裝置不確定度的各類分散化分量數(shù)值的運用下，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，并將擴(kuò)展不確定度計算出來[2]。最后，通過標(biāo)準(zhǔn)裝置的運用測量檢定電能表，選擇的檢定方法類似于不確定度的測量，需對測量不確定度各個影響因素予以充分考慮。報告證書的編寫與出示中，需要詳細(xì)、明確地記錄各類不確定度和修正值等數(shù)據(jù)。

2.3 強制檢定器具中測量不確定度的運用 測量不確定度在器具檢定中也具有至關(guān)重要的作用。然而，在個別強制檢定器具的檢定中，通過簡化應(yīng)用，無需給出測量不確定度。如在安全防護(hù)器具、醫(yī)療器具或環(huán)境監(jiān)測器具等強制檢定器具的檢定中，此類器具擁有相對簡單的結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確度等級偏低，加之對環(huán)境條件不存在較高的要求，所以可以簡化應(yīng)用測量不確定度，或是忽略測量不確定度的評定，檢定報告中僅需給出合格結(jié)論。

2.4 評定常規(guī)測量結(jié)果中測量不確定度的運用 計量檢定實踐期間，涉及了大部分常規(guī)性測量，如測量儀器或器具檢定、校準(zhǔn)等。此類測量工作中，固定了測量使用的程序、儀器及方法，測量對象大致相同，同時滿足一定要求。測量人員只要是通過嚴(yán)格培訓(xùn)且合格的即可。由檢定規(guī)程、國家、部門標(biāo)準(zhǔn)及校準(zhǔn)規(guī)范等技術(shù)文件負(fù)責(zé)測量條件的規(guī)定[3]。此時因測量條件的變化會對測量不確定度構(gòu)成一定影響，然而因測量條件已被限制的緣故，當(dāng)規(guī)定條件滿足時，即可將測量使用需要滿足。而對于常規(guī)測量來說，可將當(dāng)時環(huán)境假設(shè)剛好將規(guī)定條件滿足，如此即可在合格條件下達(dá)成最大的不確定度。

3 計量檢定中測量不確定度運用注意事項

關(guān)于計量檢定中測量不確定度的運用，下述三點需要引起重視:

首先，對不確定度來源予以重視。分析和評定不確定度的過程中，對于不確定度的各類來源信息應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注，以免在標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成中有太大的偏差產(chǎn)生。而在明確分析了不確定度來源之后，方可將測量不確定度分量有效減少，同時有助于不確定度測量工作程序的簡化，最終實現(xiàn)不確定度測量工作效率的提升。

其次，重視不確定度分析模型的構(gòu)建。要想使不確定度測量具備更高的準(zhǔn)確性，就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行與之對應(yīng)的分型評定模型的建立，通過模型公式計算將測量不確定度分量減少，以便合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度具有更高的科學(xué)性、準(zhǔn)確性。

最后，重視表述報告的準(zhǔn)確性和全面性。就分析與評定得出的結(jié)果而言，需要在報告中詳細(xì)地填寫各類參考數(shù)據(jù)、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)及測量不確定度分量數(shù)值等，同時采用規(guī)范化、簡明扼要的表述語言。

4 結(jié)語

當(dāng)前計量檢定工作開展期間，計量人員需要高度重視測量準(zhǔn)確性，同時準(zhǔn)確理解證書及測量結(jié)果表達(dá)形式，以免產(chǎn)生會影響下階段測量設(shè)備量值傳遞的錯誤，以便確保測量檢定工作能夠順利開展。計量人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合《計量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》中相關(guān)要求，合理簡化測量不確定度的運用，促進(jìn)檢定工作效率與質(zhì)量的提升。