计量检测中不确定度和误差的分析

杨志伟

=摘 要：计量检测在我国生产过程中发挥重要的作用，因此为了提高计量检测的准确性，需要对计量检测中不确定度和误差进行详细的分析，希望能够为相关工作者提供借鉴。

关键词：计量检测；不确定度；误差

随着我国社会的不断进步，人们对产品质量提出了更高的要求，所以为了满足人们的需求，就必须不断提高计量检测的水平，不断增强计量检测的准确性，这主要是因为计量是质量的重要保证，能够促进科研生产的发展。所以必须强化计量人员的计量意识，树立先进的计量理念，严格控制计量误差，对计量检测中确定度进行认真的分析，从而实现计量检测准确性的不断提升。

一、计量检测的不确定度

（一）测量不确定度的定义

测量不确定度指的是一个参数，与测量的结果具有一定的关联性，通常用测量不确定度来表示測量结果的质量或者置信水平的区间半宽度。在获取各种不确定度过程中，采用的方法较多，而且较为复杂，同时在此过程中，各种因素应考虑全面，多次测量同一计量，并根据贝塞尔公式，准确计算所测的分散值。

（二）测量不确定度的意义

在产品检验过程中，通常通过对产品以及部件进行测量，其测量结果能够直接反映产品或部件是否合格，而且对于测量结果会有测量标称值进行衡量，若测量结果处于该范围之内，则产品或部件合格，否则为不合格。但是在测量过程中，一般会受到测量条件以及人为因素的影响，所以对测量的值产生怀疑或不肯定，因此不能将测量的值被作为判断产品是否合格的唯一标准，必须考虑不确定度的影响，这就是不确定度的重要意义。

（三）测量不确定度的来源

由于目前我国测量技术水平有限，在测量过程中，每次测量的结果都不相同，处在某个区间内，所以不确定度具有分散性，在实际测量过程中，测量不确定度的来源有很多，主要包括以下几个方面：1）缺乏完整的被测量定义；2）采用不合适的方法来实现被测量定义；3）没有合理的进行取样，样本缺乏代表性；4）在测量过程中，对周围环境的影响情况了解的不够全面，或者对周围的环境未进行严格的控制；5）相关计量设备读数不准确；6）对数据计算不够准确。

二、计量检测的误差

（一）计量检测误差形成的原因

在计量检测过程中，造成计量检测误差的原因有很多，主要表现在以下几个方面：1）检测环境：计量检测现场周围的环境，如检定现场的湿度或者温度，会对造成计量检测产生误差。2）计量检测器具：计量检测器具经过多次的使用，就会出现老化、磨损的情况，这样就会影响计量检测器具的准确度，进而造成计量检测产生误差。3）计量检测方法：不同的计量检测器具，在技术参数、数据要求存在差异，因此所采用的方法也不同。4）计量检定人员：计量检定人员对计量检测水平具有重要的影响，技术能力不同人员，在使用计量标准器过程中，会产生一定的误差。

（二）减少误差的方法

为了减少计量检测过程中产生误差，应采取一定的措施，主要有以下几项：首先计量人员应不断的进行学习，加强对计量检测的认识，不断提高自身的计量检测水平，同时还应加强对相关计量法律法规的了解，并对检定规程进行认真的钻研，尽量保证计量操作科学、规范，以此提高计量检定的准确性，与此同时计量人员还应对先进的检定技术以及法律法规进行学习；其次在检定之前，应对标准器进行检定校准，保证计量标准器准确、有效，并注意对计量标准器日常维护，减少计量标准器的磨损；再次开展计量检定工作时，应注意计量检定周围环境，保证温度以及湿度在允许的范围之内，最大限度减少周围环境给计量工作带来的不利影响。

三、计量检测不确定度和误差的联系和区别

对于计量检测不确定度和误差，人们非常容易混淆，所以想要更好的开展计量检定工作，就应充分了解计量检测不确定度和误差存在的区别和联系，其中误差主要的依据是经典误差理论，而不确定度主要依据是现代误差理论，同时误差理论主要采用微积分变化、概率论以及线性代数进行计算，通过实现标准差，对无误差进行分析，而不确定度也是将其作为理论基础，而且研究手段也基本相似。

为计量检测中的误差和不确度的区别主要表现在以下几个方面：

1）测量误差主要反应的测量结果的偏移值，而测量不确度主要反映测量结果在某个区间的范围。

2）按照性质来划分，可以将误差分为两种，一种为随机误差，另一种为系统误差，不确定度只有判定方法存在差异。

3）误差的系统误差以及随机都是估计值，不利于进行操作，而不确定度可以定量进行操作。

4）误差是测量值与真值之间的差值，因此差值既可以为正，也可以为负，不确定度恒为正。

5）誤差的合成方法采用代数相加方法，合成各项误差分量，不确定度主要采用方和根法进行合成。

6）系统误差可以对测量结果进行修正，而确定度则难以对结果进行修正。

7）误差与测量方法无关，与真值无关，不确定度与数值大小无关，与测量方法有关。

8）误差没有置信概率的概念，不确定度有置信概率的概念，它可以用置信区间半宽来表示。

另外不确定度和误差的存在一定的联系，如不确定度和误差都是由于测量结果导出来的，且都是定量描述的数值；两者主要来源相同，一方面是缺乏完善的测量手段，另一方面为对测量值的认识不足。

四、总结

总之，正确理解计量检测不确定度和误差，利于计量检测水平的不断提升，所以应加强对计量检测中不确定度和误差的分析，了解不确定度和误差存在的误差和联系，同时计量人员应不断提高自身的计量水平，正确操作计量标准器，保证计量的准确性，降低计量分析，为此计量人员应不断学习先进的计量方法，了解相关法律法规，进而促进计量检测行业的不断发展。

参考文献：

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