圓珠筆劃線長度不確定度評定

鄭敏慧,余洋

1.桐廬縣檢驗檢測中心 浙江省杭州市 311500 2.杭州技師學院 浙江省杭州市 311500

1.引言

眾所周知，人們要進行貿易往來、技術交流都離不開量值統一，然而由于事物千變萬化，測量不可能做得絕對完美，也就是說，任何測量都具有測量不確定性，這種測量不確定性，在統計學上用測量不確定度來表示。在國際計量領域，測量不確定度的定義是表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結果相聯系的參數。在我們制筆行業，現行的三大圓珠筆國家標準都規定了書寫性能[1]要求，要求劃線在一定的長度以上，線跡無明顯斷線、變淡現象。那么，這個劃線長度也應當具有其測量不確定度，為了探究其不確定度的大小，我們選擇了中性墨水圓珠筆筆芯（球珠直徑為0.5mm）作為試驗樣品，進行了劃線長度試驗。

2.試驗

在試驗之前，我們按國家標準GB/T 37853—2019《中性墨水圓珠筆和筆芯》6.1 所列條件，對劃圓書寫儀用經量值溯源的標準器進行了校準，校準項目和數據見表1。

從表1 的數據看，劃圓書寫儀符合試驗條件要求。另外，對書寫紙也進行了定量核查，實測定量為83g/m2，符合GB/T 12654—2018《書寫用紙》定量偏差±5%的要求。在試驗時，實驗室溫度23℃，相對濕度49%，符合試驗環境條件要求。10 支筆芯的劃線長度數據見表2。

表1 劃圓書寫儀校準項目和數據Table 1 Calibration items and data of circle scriber

3.評定

3.1 影響因素

根據JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》的評定流程，我們首先分析影響測量不確定度因素，針對劃線試驗，主要有以下影響因素：

——試樣的不均勻性；

——劃圓書寫儀的計量性能；

——在相同條件下，被測量重復觀察值的變化；

——劃線終結時，檢驗員對每支筆芯劃線長度估算偏差。

3.2 數學模型

由于劃線長度是根據儀器上的計數顯示讀取的，因此具有以下數學模型：

3.3 標準不確定度評定

3.3.1 A 類評定[2]

A 類不確定度是由于隨機因素引入的不確定度分量，主要由樣品的不均勻性引起的被測量重復觀察值的變化，表現為表2 中10 支筆芯的劃線長度測得值的差異性。在評定之前，先進行離群值判定，經過計算判定，10 支筆芯的劃線長度測得值沒有離群值，說明數據來自同一個樣本（見表2）。然后計算平均值和單個測得值的實驗標準偏差。

表2 筆芯劃線長度數據和離群值判定Table 2 Scribe length data and outlier determination of refill

3.3.2 B 類評定[2]

3.4 合成標準不確定度的計算

3.5 擴展不確定度的確定

3.6 檢測結果的表示

4.應用

不確定度評定在科學研究和計量領域應用得比較廣泛，在檢驗檢測領域還沒有普及，但是，隨著科技的進步以及實驗室CNAS 認證的推廣，越來越被人們所接受和熟悉。在產品檢驗領域，尤其是在產品質量監督抽樣檢驗時，遇到檢測參數指標在臨界點而判定不合格時，受檢單位就可以質疑檢測結果的可信度，就可以要求承擔檢驗任務的檢驗機構提供不確定度報告，因此，作為檢驗機構應當具備測量不確定度評定的能力。

表3 每支筆芯劃線長度檢測結果及合格判定Table 3 Inspection results and qualification judgment of scribe length of each refill

5.結語

從以上試驗、評定、應用獲知，劃線長度檢測不確定度以一定的數值存在，對其大小影響的主要因素是樣品的不均勻性，也就是檢測的重復性。這就要求我們企業要關注產品的均衡生產，嚴格控制工藝參數，確保較大概率地滿足產品標準要求。由于我們涉業資歷尚淺，以上敘述，權當拋磚引玉，望業內同行批評指正。