不确定度的评定在纺织计量中的应用

余昂 李升

（河南省纺织产品质量监督检验院，河南 郑州 450042）

1 测量不确定度

1.1 误差的基本术语概念

（1）按误差来源分类：a.人员误差：操作者对质量的认识、技术熟练程度、身体状况等；b.设备误差：检测器具的精度和维护保养状况，运行稳定性的差异；c.测量对象：测量对象自身变化，测量方法是否标准、正确；d.方法误差：方法不完善，操作规程及习惯做法；e.环境误差：温度、湿度、清洁等差异性、不稳定。

（2）有关与误差共生的基本术语：a.正确度：反映测量数据偏移真值大小的程度；b.准确度：是定性概念，采用级、等、准确度符合某标准。c.精度：与误差相反角度的描述，误差小即精度高，误差大即精度低；d.重复性：在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性；e.等精度测量：权相等的测量。

1.2 实验标准差公式推导

若在等精度测量条件下对某被测量（其真值为 a）做多次独立测量，得：x1，x2，…xn；则误差：xi-a=(xi-是n次测量结果的算术平均值）

整理得：

贝塞尔公式中的σ是由标准差公式定义的，但由于标准差公式中δi是真误差值，在实际测量中无法得到，因此，无法采用标准差公式求算σ。而贝塞尔公式即实验标准差很好地解决了这个问题，使得采用σ评价随机误差的大小成为可能。

2 测量不确定度评定与表示方法

2.1 测量结果标准不确定度

参照《测量不确定度评定与表示JJF1059-1999》，测量结果标准不确定度分为A类和B类两种方法。A类评定方法是计算出测量数据的平均值标准差s(δx)；B类评定方法需要了解测量仪器、技术资料、测量方法、检定证书。因此，A类评定方法是可以容易实现的。B类评定方法包含了评定人员的经验和不确定度的传递。如检测仪器检定的标准不确定度u1，仪器分辨率标准不确定度u2，测量时检测人员布点（测点）的位置偏离引起的不确定度等等。同时，具有多个不确定度的分量，需要对逐个分量进行合成，即

2.2 测量不确定度的分类（如表）

3 八篮烘箱的测量不确定度评定

3.1 测量方法（依据JJF-10-2010）

校准时，把四根水银温度计直接挂入烘箱，待恒温30分钟后，读取箱内四个检定点的温度，最大值和最小值与平均值之差，为四角温度误差。

3.2 数字模型

检定八篮烘箱的温度检定误差：△=B+D

B-水银温度计在标准状态下的误差

D-温度计的读数误差

3.3 合成方差和灵敏度系数

3.4 不确定度分量计算

3.4.1 水银标准温度计引入的不确定度：

由证书U=0.3℃ 取k=2

3.4.2 示值引入不确定度uD：

（1）uD包括温度计的示值误差uD1和重复性误差uD2

（2）选烘箱常用温度110℃做重复性测试

测量次数n： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

测量值 xi()℃：107.9 107.8 107.5 107.8 107.5 107.8 107.9 107.6 107.8 107.6

3.5 标准不确定度一览表

3.6 合成不确定度

3.7 扩展不确定度

uc=0.3℃ 取最佳校准能力k=2

U=k·uc=2×0.3=0.6℃

3.8 报告

用水银温度计检定八篮烘箱四角温度，其测量结果不确定度

U=0.6℃，最佳校准能力k=2。

结语

测量不确定度是保证计量、检测质量的重要要素，也是测量技术重要概念，被我国纳入法制计量管理范畴。随着日益与国际接轨，在实验室认证、计量、检测等领域全面贯彻国家计量技术规范，是向我们从事计量、检测工作的专业人员提出的一项紧迫的任务。此外，随着我国纺织技术的和新材料的迅速应用发展，也对测量技术和测量方法提出了更高的要求。由于生产厂家实验人员和使用的仪器不同，测量精度也不同，以及实验场地和环境的不同，检测结果必定存在不同程度的差异。在日常工作中，为避免因人、机、料、法、环的不同对测量结果引起争议，对重要数据的测量制订相应的检测规程，作为第三方检测应充分遵循测量的重复性和复现性原则，对测量结果进行测量不确定度的评定，可以有效地提高准确性并降低风险，积极推广应用国家计量标准规定的术语和测量不确定度评定方法，停止使用并逐步淘汰传统上习惯采用的但不确切的术语和做法，有利于提高我国计量、检测领域的整体水平。

[1]测量不确定度的评定与表示方法[M].北京：中国计量出版社.

[2]测量不确定度的评定[M].北京：中国科学出版社.