浅谈测量不确定度的评定方法

2016-05-14尤荣瑞

科学与财富 2016年6期

尤荣瑞

摘要：本文论述了实验室测量不确定度评定的评定步骤，测量结果及其不确定度的表示。

关键词：测量不确定度；数学模型；标准不确定度；A类评定；B类评定；扩展不确定度。

引言

CNAS-CL07：2011《测量不确定度的要求》中，4.1款规定："实验室应制定实施测量不确定度要求的程序并将其应用于相应的工作。"4.3款规定："测量不确定度的评估程序和方法应符合GUM及其补充文件的规定"；《检验检测机构资质认定评审准则》4.5.18款规定："检验检测机构应建立和保持应用评定测量不确定度的程序"。本文论述的不确定度评定方法提供了检查结果的测量不确定度的一般评估方法程序，仅适用于定量地表示检测结果的检测工作。

1 评定步骤

1.1 概述

"概述"的内容可简单说明一些条件和情况，如：测量依据、测量环境条件、测量标准及其主要计量特性、被测对象及其主要特性、测量参数（项目）与简明测量方法、其他有关说明（包括评定结果的使用）等。

1.2 数学模型

1.2.1 根据测量方法和测量程序建立数学模型，即确定被测量y（输出量）与其它量（输入量）x1，x2，x3……xN N间的函数关系：

y=f（x1，x2，x3……xN）（1）

1.2.2 测量结果Y的不确定度将取决于输入量x1，x2，x3……xN的不确定度及其传播律。寻找输入量x 的不确定度来源，可从测量仪器、测量环境、测量人员、测量方法、被测量的方面全面考虑，应做到不遗漏、不重复。评估Y的不确定度之前，为确定Y的最佳值，应将所有修正量加入测得值，并将所有测量"异常值"剔除。

1.3 标准不确定度分量的评定

1.3.1 对于数学模型y=f（x1，x2，x3……xN），输入量x 不确定度是输出量y的不确定度的来源，所以在评定y的不确定度之前，首先应评定x 的标准不确定度u（x ）。

u（x ）评估一般应按x1，x2，x3……xN依次逐个评定。u（x ）及其分项u（x j）的评定方法可归纳为A类评定、B类评定。

1.3.2 标准不确定度的A类评定

1.3.2.1 基本方法

标准不确定度A类评定的信息来源于对一个输入量X进行多次等精度重复测量得到的测量列：x1，x2，x3……xN，采用统计分析方法剔除测量列中"异常值"，计算标准不确定度。

测量列的单次试验标准差s通常可采用贝塞尔法计算：

1.3.2.2 规范化测量中，如已通过实验室认可的检测项目等。在重复性条件下或复现性条件下进行规范化测量，测量结果的不确定度及其A类标准不确定度可直接采用预先评定的结果。

1.3.3 标准不确定度的B类评定

1.3.3.1 采用标准不确定度B类评定的信息来源一般有：

a）校准证书、检定证书或其他文件提供的数据（如，准确度等级或最大允许误差或测量不确定度、重复性限r或复现性限R等）；b）生产部门的技术说明书；c）以前测量的数据和经验；d）对有关测量仪器性能或材料特性掌握的知识；e）手册或某些资料给出的参考数据的不确定度；f）检定规程、校准规范或标准中给出的数据；

1.3.3.2 基本方法