測量不確定度在焦度計計量檢定中的應(yīng)用

張樂章

摘要：隨著社會發(fā)展，測量不確定度在計量檢定工作中發(fā)揮著重要作用，在各行各業(yè)的測量檢定工作中得到推廣應(yīng)用。因此，如何準(zhǔn)確運(yùn)用測量不確定度來促進(jìn)計量檢定工作的分析與評定，避免了由原誤差表示易引起的混淆，是當(dāng)前相關(guān)機(jī)構(gòu)及工作人員需要認(rèn)真探索的問題。

關(guān)鍵詞：計量檢定；測量不確定度；應(yīng)用

一、測量不確定度的概述

通常，計量檢定中測量不確定度具有以下幾個特點(diǎn)：

（一） 嚴(yán)密性

在測量系統(tǒng)和裝置的登記表中給出準(zhǔn)確結(jié)果的同時，還要給出儀器的測量不確定度。如果測量系統(tǒng)或相關(guān)設(shè)備可以校對和驗(yàn)證多個參量，就要給出所有參數(shù)應(yīng)考慮不確定性如果檢定范圍擴(kuò)大，就要將測量范圍分段處理，再給出不同參量的測量不確定度。

（二） 針對性

選擇計量標(biāo)準(zhǔn)器時要根據(jù)準(zhǔn)確度的不同級別來選，同時給出相應(yīng)報告，且在報告中不僅包括具體測量值與修正值，也給出擴(kuò)展不確定度，從而使得計量工作人員能夠更準(zhǔn)確選擇計量檢定儀器。

（三） 選擇性

通常，在出示計量標(biāo)準(zhǔn)報告時，只要給出滿足準(zhǔn)確度級別的技術(shù)指標(biāo)，無需出示客戶要求之外的數(shù)據(jù)。因此，在準(zhǔn)確度級別中仍應(yīng)選擇最大允許誤差或列出導(dǎo)致誤差的參數(shù)，進(jìn)行定量表述。而且，這類設(shè)備在認(rèn)定不確定度時能按照檢定系統(tǒng)的規(guī)定直接實(shí)施，并非必須出具測量不確定度。

二、測量不確定度與測量誤差的關(guān)聯(lián)

測量不確定度的概述.上文已概述，而測量誤差是測量結(jié)果減去真值之差，是一個差值。測量誤差以真值為中心，表明測量結(jié)果偏離真值的程度，是針對一次測量的一個確定值。測量誤差表明的是測量結(jié)果與真值間的差異，而真值一般是未知的量，因此測量誤差作為測量結(jié)果其本身也不確定。一直以來，大家都直接把不確定度認(rèn)為是誤差，其實(shí)兩者間既有區(qū)別也有聯(lián)系。本質(zhì)上，不確定度主要是從誤差基礎(chǔ)上發(fā)展來的，在評價方式及計算中難免有很大相似度。兩者不同處主要在于定義，測量誤差主要體現(xiàn)測量結(jié)果及真實(shí)值之間的差距，而測量不確定度主要體現(xiàn)測量結(jié)果在數(shù)據(jù)上的分散性，同時對分散性有效分析及評定，最終得出數(shù)值區(qū)間。而且，在實(shí)際操作中測量不確定度反映測量值的分散性數(shù)據(jù)，在分析與評定過程中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、經(jīng)驗(yàn)分析等來進(jìn)行定值的大致確認(rèn)，這種分析評定的方法很容易受到測量人員的認(rèn)識程度、專業(yè)水平的影響。測量不確定度跟誤差一樣，也是一個估計值，并不能代表真實(shí)值，不能用來對量值進(jìn)行修正。

三、 測量不確定度在計量檢定中的應(yīng)用

（一） 測量器具中不確定度的應(yīng)用

測量器種類多種多樣，以電能表為例，在測量檢定時，由于電能表使用與各種家用、工用電器有很大關(guān)系，所以要充分考慮各種影響不確定度的因素，再利用對電能表裝置計算測量不確定度的各種分散化分量數(shù)值，然后合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，計算出擴(kuò)展不確定度。最后，利用標(biāo)準(zhǔn)裝置對電能表進(jìn)行測量檢定，所采用的檢定方法與不確定度的測量相似，要充分考慮測量不確定度的所有影響因素。

（二）強(qiáng)制檢定器中不確定度的應(yīng)用

在強(qiáng)制檢定器的使用過程中，測量不確定度的應(yīng)用十分重；要，但是也要根據(jù)具體強(qiáng)制檢定器的種類和使用情況來進(jìn)行具體分析。比如醫(yī)療器械、安全防護(hù)器等強(qiáng)制檢定器，在使用和測量中就不需要不確定度的測量。由于這些檢定器的構(gòu)造比較簡單，準(zhǔn)確度失真級別較低，對于環(huán)境的要求也不太高，只需在檢定報告中給出合格的檢驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)即可，可以簡化測量不確定度的分析與評定工作。

（三）測量裝置中的不確定度應(yīng)用

在對測量裝置計量檢定時，不僅要得出測量結(jié)架，還要根據(jù)測量過程和測量結(jié)果得出合乎標(biāo)準(zhǔn)的不確定度和擴(kuò)展不確定度。如出租車計價器，對其進(jìn)行計量檢定時，要從計價器的不同收費(fèi)時段來進(jìn)行不確定度計算，將階段分散化的數(shù)據(jù)值進(jìn)行整合，然后合成標(biāo)準(zhǔn)的不確定度，根據(jù)合成標(biāo)準(zhǔn)的不確定度進(jìn)一步計算擴(kuò)展不確定度，在測量報告中，將合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度包括在內(nèi)，根據(jù)計時器的使用誤差值計算得出實(shí)測使用誤差，給出相應(yīng)的誤差表達(dá)式。

四、測量儀器檢定中不確定度的應(yīng)用

（一）應(yīng)用于測量器具

測量器具有很多種類型，如家用電能表，它與人們的生活息息相關(guān)，電能表測量不確定度的應(yīng)用工作至關(guān)重要。當(dāng)針對家用電能表開展計量檢定工作時，由于它的適用和各種各樣的電器有密切關(guān)聯(lián)，因而需充分考慮影響測量不確定度的各種因素，然后再通過計算電能表的測量不確定度的分散化分量數(shù)值的方式合成標(biāo)準(zhǔn)的策略不確定度，將擴(kuò)展不確定度計算出來。最后要通過標(biāo)準(zhǔn)裝置測量、檢定家用電能表，選擇的檢定方法類似于不確定度的測量方法，并充分考慮所有影響不確定度的因素。在編寫并出示書面的報告證書時應(yīng)通過列表的形式顯示各種修正值、不確定度等數(shù)據(jù)，力求報告結(jié)果準(zhǔn)確、清晰。

（二）應(yīng)用于測量裝置

在針對測量系統(tǒng)、測量裝置開展計量檢定工作時不但要得到測量結(jié)果，還需按照測量過程及結(jié)果得出標(biāo)準(zhǔn)與擴(kuò)展的不確定度。如車輛計時計價器，在開展計量檢定工作時要依據(jù)計價器收費(fèi)時段的差異科學(xué)計算不確定度，并整合分散化的數(shù)據(jù)值，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，并以此為依據(jù)將擴(kuò)展不確定度計算出來。在測量報告里應(yīng)把合成標(biāo)準(zhǔn)與擴(kuò)展的不確定度涵蓋進(jìn)去，按照使用計時器的誤差值得到實(shí)際使用誤差，給出誤差表達(dá)式。因此，，測量不確定度的應(yīng)用能為計量檢定復(fù)雜的、系統(tǒng)的測量裝置提供多個參量，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。

（三）應(yīng)用于測量儀器檢定

在分析、評定測量儀器時可應(yīng)用測量不確定度提高判定儀器結(jié)果的準(zhǔn)確性，但有時為提高計量檢定工作效率，可按照實(shí)際情況簡化應(yīng)用測量不確定度的流程四。如當(dāng)真實(shí)值與測量結(jié)果之間的誤差較小時就可將其忽略，不把誤差評定的測量不確定度參數(shù)考慮進(jìn)去，只依據(jù)計量檢定規(guī)程檢定測量儀器即可。

（四）應(yīng)用于強(qiáng)制檢定器

在使用強(qiáng)制檢定器時，應(yīng)用測量不確定度很關(guān)鍵，但要按照強(qiáng)制檢定器的使用情況及種類進(jìn)行具體的應(yīng)用分析。如安全防護(hù)器、醫(yī)療器械、環(huán)境探測器等強(qiáng)制鑒定器在使用、測量時就可不測量不確定度，因?yàn)樗鼈兊臉?gòu)造相對簡單，準(zhǔn)確度失真的級別比較低，對環(huán)境沒有太高的要求，只需將合格的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果顯示在檢定報告中即可，能有效簡化對測量不確定度的應(yīng)用。

五、結(jié)語

在當(dāng)下的計量檢定中，工作人員務(wù)必要強(qiáng)調(diào)計量結(jié)果的準(zhǔn)確性，切忌誤判、錯判，不能誤以為測量不確定度已經(jīng)滿足測量規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值的要求，從而給下一級測量值傳遞產(chǎn)生消極影響，最終影響整個計量檢定工作的正常開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李冬梅.對測量過程的計量要求導(dǎo)出及測量不確定度評定的探討[J].中國計量，2014（4）：83-86.

（作者單位：錦州市檢驗(yàn)檢測認(rèn)證中心）