有关计量检测不确定度的分析

杜小伟 陈二军

摘 要：随着社会的发展，科技的进步，质量要求越来越重要。计量作为质量的基本保证，逐渐提高了人们对该措施的认识。“科学技术要发展，计量需先行”这表明计量在研究和生产中起着重要作用。还必须有坚实的计量基础、先进的计量理念和严格的计量态度。在计量检测过程中，应尽最大努力减少误差，认真分析不确定度，加强对不确定度的理解，从而提高计量检测精度。

关键词：计量检测;不确定度;分析

引言

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。

1 测量不确定度

1.1测量不确定度定义

测量不确定度是对测量结果的直接反应，作为测量结果的一个参数，具有明显的分散性，但是又可以集中地体现测量的定量结果。不确定度的表现有很多，标准差就是常用于表现测量结果的一个指标，通过标准差，测量从业者可以计算出置信水平的区间宽度。由于测量不确定度的影响因子很多，确认测量不确定度的方式也多种多样。所以，在对某一计量进行测量的时候，测量从业者需要多次计量，不能把某一次的结果就当做整个计量的结果，而是要通过对分散的多个测量结果，运用贝塞尔公式进行运算。综上所述，测量不确定度是为了完整表达测量结果而存在的。

1.2测量不确定度意义

测量不确定度虽然并不能直接指导人对于生产进行某个非常具体的改良，但是可以通过对产品及产品部件的测量结果，体现出对测量结果的置信程度。这是由于测量结果虽然可以直接划分为合格和不合格两类，但在测量过程受到的影响很多。一方面测量者无法排除测量工具本身的误差，另一方面测量者的主观对测量结果也有影响。所以，测量的值并不是百分之百可信的。

2 测量不确定度来源

测量不确定度从词义上理解，意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，是定量说明测量结果的质量的一个参数。实际上由于测量的不完善和测量人员的认识不足，所得的被测量值具有分散性，即每次所得的测量结果是不相同的，而是以一定的概率分散在某个区间内的许多个值。

3 计量检测不确定度分析

3.1建立被计量与影响量间的数学模型

如果计量不确定度的计量物理量用y表示，影响它的影响和因素用x表示，则数学模型是x和y之间的函数关系，数学模型以数学表达式的形式计量：y=f（x1，x2，…xn）。在数学模型中，有计量输出的结果，x是直接计量的物理量。f是一种函数关系，其中数学模型表达式中没有符号元素，例如yx1x2从实验计量中获得的输入x，u（x）的量可以基于A类标准的不确定度来确定。如果计量x是根据其他相关信息的输入来确定的，u（x）可以根据b类标准的不确定度来确定。这两类规则之间的差异是它们的评估方法之间的差异，其中类别的不确定度、基于统计方法的标准计算以及基于非统计方法的B类不确定度。两种标准之间的区别是，标准不确定度评估B在相同條件下无法计量的数据列，以及类别标准不确定度评估需要统计方法的数据列。B类标准不确定度评定应以标准不确定度评定为基础，并在此基础上求平方后的相应方差。B类的标准不确定度首先要用方差，所以开放部分必须跟随并达到标准的不确定度。B类评估所需的标准不确定度可通过检查相关信息并考虑可靠性程度较低来实现。类别自由度不确定性的标准水平是通过减少与限制对数量相关的元素数量来实现。

3.2计算合成标准不确定度

Xi的不确定性权重主要由输入量的标准不确定性和数学模型的灵敏度系数决定。在计算合成标准的不确定性时，应考虑不同输入量的相关性。这些数学模型可以根据评估和表示计量不确定性的具体要求来建立。扩展不确定度是通过将合成标准不确定度乘以k因子来计算的。

3.3计量不确定度的评定方法及步骤

根据评估方法，计量不确定度可分为A类不确定度和B类不确定度，其中A类不确定度由观测栏的统计分析方法计量，并表示不确定度标准偏差。对B类不确定度的评估不同于观测栏的统计分析，即度类以外的所有不确定性都在B类中评估。对于更容易理解或统计计算的不确定度类别，计量一些观测分配以计算这些数据在规定条件下的标准偏差就足够了，而对于类别B的不确定度，其必须由基于假设的经验、信息和概率分布的估计标准偏差来表示，原始数据不是来自观测数据的处理，但是，从经验和其他信息中获得的密度概率的函数与评价者的经验、知识范围和理解水平有关，并且它们本身包含主观评价的要素，因此评价更加复杂，必须进行合理的评价。

4 减少计量检测误差方法

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。

结语

总之，对不确定度和计量误差的良好理解有助于计量和检测水平的不断提高，因此有必要加强计量不确定度和误差的分析，了解不确定度和误差之间的相关性。同时，计量员必须不断提高自己的计量水平，正确使用计量工具，保证计量的准确性，减少计量分析。为此，计量人员必须不断学习先进的计量方法，了解相关法律法规，从而促进计量和传感行业的持续发展。

参考文献

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