測量不確定度在計量檢定中的應(yīng)用研究與探討

林凌

摘?要： 測量不確定度可以使計量檢定結(jié)果更加規(guī)范，并提升計量檢測精度，能夠支撐計量學(xué)科進(jìn)一步發(fā)展。本文主要介紹測量不確定度和測量誤差的區(qū)別，并分析其具體應(yīng)用以及應(yīng)用中現(xiàn)存的問題。計量檢定中測量不確定度的應(yīng)用方法與特點，探討了其應(yīng)用范疇及注意事項。測量不確定度在計量檢定中具有針對性、嚴(yán)密性以及選擇性;和測量誤差存在一定區(qū)別，但也緊密相連;其應(yīng)用領(lǐng)域包括測量設(shè)備，應(yīng)結(jié)合測量結(jié)果特定性以及常規(guī)性有所取舍。計量檢定之中應(yīng)用測量不確定度可將檢定工作質(zhì)量和效率提高，以此統(tǒng)一和確定社會量值。

關(guān)鍵詞： 測量不確定度;計量檢定;測量誤差

【中圖分類號】P207?????【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）23-0214-01

測量不確定度是一項重要參數(shù)，主要是應(yīng)用到計量檢定活動中?，F(xiàn)階段對于應(yīng)用測量不確定度有著越來越高的要求，也沒有進(jìn)行合理的使用，從而在計量檢定中經(jīng)常會出現(xiàn)不必要麻煩與誤差。測量不確定度是被測量值分散性的表征，緊密聯(lián)系著測量關(guān)聯(lián)參數(shù)。測量不確定度由許多分量組成，能夠分成A、B兩類，A類不確定度可以用實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，主要估算結(jié)果的統(tǒng)計分布;而B類不確定度利用經(jīng)驗以及其它信息來估算假定概率分布，以標(biāo)準(zhǔn)偏差來來表示，系統(tǒng)效應(yīng)會引起不確定度分量，并且為分散性服務(wù)。

1?測量不確定度以及測量誤差的不同之處

對賦予被測量值的分散性進(jìn)行表示則為測量不確定度，不確定度是有關(guān)于測量結(jié)果的一個參數(shù)。其能表示為標(biāo)準(zhǔn)偏差，也能夠應(yīng)用在“不確定度”方式中。不確定度概念之中的“合理”，是指需要考慮合理修正各種綜合性影響因素影響測量結(jié)果的情況。不確定度按照相應(yīng)概率制定測量真值極易落入的區(qū)間，可代表置信水準(zhǔn)區(qū)間半寬，利用參數(shù)形式提供測量中很難修正的誤差范圍，對測量結(jié)果可靠性、準(zhǔn)確性和量值傳遞準(zhǔn)確性、一致性有直接影響。測量誤差是指實際值和測量結(jié)果間的差值。在一定時空條件下實際值是能夠體現(xiàn)事物真實數(shù)值的客觀存在，但很難準(zhǔn)確表達(dá)，利用測量手段獲得的結(jié)果為測量值[1]。兩者間會存有一定差異，這一客觀差異即為測量誤差。在測量不確定度以及測量誤差概念方面來說，在性質(zhì)區(qū)分、修正測量結(jié)果、評定目的、影響因素和評定結(jié)果方面兩者存有很大區(qū)別，兩者不可在計量檢定中混為一談。很難準(zhǔn)確獲取測量誤差，外界因素不會對其造成影響，其屬于具有符號的客觀量值。根據(jù)測量誤差性質(zhì)可對其進(jìn)行分類，其有時能夠修正測量;測量不確定度可對測量值分散性進(jìn)行表示，評定時容易受到認(rèn)知程度影響，根據(jù)經(jīng)驗、實驗和資料等，通過兩類評定方式進(jìn)行定量確定工作。不確定度為估計值，不是客觀存在的值，無法修正量值，評定不確定度分量時也不用區(qū)分其性質(zhì)。

2?計量檢定中測量不確定度的具體應(yīng)用

2.1?測量裝置中的應(yīng)用

在檢定測量系統(tǒng)及裝置計量時，應(yīng)給出測量結(jié)果，并給出合成標(biāo)準(zhǔn)的不確定度或擴(kuò)展不確定度。比如在檢定出租車的計價器時，評定測量不確定度，應(yīng)該在計價器收費(fèi)不同階段來評定測量不確定度。從而應(yīng)計算全部因素影響標(biāo)準(zhǔn)的不確定度，以此合成標(biāo)準(zhǔn)的不確定度，接著評定擴(kuò)展不確定度，報告中通過檢定臺對于出租車計價器起程誤差進(jìn)行檢定，引入擴(kuò)展不確定度值和人為誤差，對使用誤差進(jìn)行實際檢測，并制定相應(yīng)誤差表達(dá)式。從而可知，在系統(tǒng)以及裝置能夠?qū)Χ鄠€參量進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)，通常應(yīng)給出各參量測量不確定度。

2.2?使用器具計量檢定中的應(yīng)用

電能表是較為常用的計量器，其緊密聯(lián)系著百姓利益，評定電能表測量不確定度非常重要。檢定電能表過程中，應(yīng)對不確定度來源進(jìn)行全面考慮，對電能表標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行計算獲得測量不確定度分量，使標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成，最終將擴(kuò)展不確定度計算出來。使用標(biāo)準(zhǔn)裝置來檢定電能表，檢定時應(yīng)充分考慮測量不確定度來源，在給出證書時，需提供修正值以及擴(kuò)展不確定度。

2.3?檢定強(qiáng)制檢定器具時的應(yīng)用

在檢定器具中測量不確定度非常重要，但一些強(qiáng)制檢定器具無需明確測量不確定度，例如醫(yī)療器具、環(huán)境監(jiān)測器具以及安全防護(hù)器具等器具檢定[2]。檢定這些器具報告可以只做出合格結(jié)論。由于這些器具給構(gòu)較為簡單，沒有較高的準(zhǔn)確度等級和良好的環(huán)境條件，從而可對不確定度評定加以應(yīng)用，也可以不評定測量不確定度。

2.4?檢定測量儀器中符合性判定時的應(yīng)用

判定儀器符合性時，若根據(jù)計量檢定規(guī)程對測量儀器進(jìn)行鑒定，則不需要評定不確定度。此外，如果評定計算誤差不確定度和被評定測量儀器允許的最大誤差絕對值MPEV之比不超過1∶3，則不確定度≤（1/3）·MPEV。這時可以不對評定示值誤差的測量不確定度造成影響。當(dāng)計量檢定規(guī)程之外的測量儀器，判定符合性時，應(yīng)測量不確定度產(chǎn)生的影響加以考慮。

3?測量不確定度應(yīng)用中存在的問題

3.1?不確定度來源問題

分析不確定度時，一般會不重視不確定度來源，或是在測量不確定度之中重復(fù)引入計算，使得合成標(biāo)準(zhǔn)的不確定度有一定差距存在著。沒有了解不確定度來源，將會增多或是減少測量不確定度的分量，這將會失去評定測量不確定度的意義，并且嚴(yán)重影響儀器計量的檢定。

3.2?建立不確定度評定模型問題

在建立評定模型時，評定不確定度會出現(xiàn)一定的問題。雖然這些問題不大，但是會對評定不確定度產(chǎn)生影響，如果在模型公式中忽略這些問題，將會減少不確定度分量，則難以獲得準(zhǔn)確的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度[3]。

3.3?包含因子取值問題

一般評定測量不確定度中需要用到包含因子，通常分布估計會影響包含因子取值的輸入及輸出量，若是沒有進(jìn)行合理的分布估計，將難以進(jìn)行合理的包含因子取值。

3.4?評定報告表述問題

這一問題主要是指表述內(nèi)容不夠全面，例如沒有簡要說明測量方法以及過程，在不確定度分量表中沒有標(biāo)注各分量具體分布情況等。此外，也存在表述不規(guī)范問題，這容易使公式相混淆，難以對公式對應(yīng)性進(jìn)行辨別。

結(jié)束語：在目前的計量檢定工作之中，有關(guān)計量人員應(yīng)該重視測量準(zhǔn)確性，并且能夠準(zhǔn)確理解證書內(nèi)容和測量結(jié)果，防止出現(xiàn)錯誤影響下個階段的測量設(shè)備對于量值的傳遞，阻礙測量檢定工作順利開展。計量人員根據(jù)相關(guān)規(guī)定，有效應(yīng)用測量不確定度，提高檢定質(zhì)量和效率，以此統(tǒng)一全社會量值。

參考文獻(xiàn)

[1]?徐若煙，李春華.論測量不確定度在計量檢定中的簡化應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2018（03）：45.

[2]?陳誼麗.測量不確定度在計量檢定中的應(yīng)用芻議[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2017，14（33）：30+32.

[3]?陳雷，王鴻毅，劉毅.測量不確定度在計量檢定中的應(yīng)用芻議[J].工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，2017，04（01）：70-72.