淺析測量不確定度評定及應用

摘 要：測量不確定度是評定測量水平的指標，是判斷測量結(jié)果的重要依據(jù)，特別是在中國已加入WTO的宏觀經(jīng)濟背景下，開展測量不確定度的評定，對測量領域與國際接軌具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文對測量不確定度的評定方法進行了探討，并結(jié)合實際工作，對測量不確定度的應用進行了分析。

關鍵詞：測量不確定度；概述；方法；應用

1 測量不確定度概述

所謂的測量不確定度主要指的是對測量結(jié)果質(zhì)量進行的定量特征，是根據(jù)測量結(jié)果的真實性、可靠性和可用性來斷定測量結(jié)果的一種工作方法。在目前的工作中，測量結(jié)果可用性很大程度上取決于不確定度的大小。因此，在測量結(jié)果中，必須要及時的說明不確定度，這樣才能使得測量結(jié)果發(fā)揮出應有的作用，為后繼工作的開展提供參考。

在不確定度測量工作中，整個不確定度被合理的賦予了測量假設值，并且就這一假設值做了分散性統(tǒng)計，是與測量結(jié)果密切聯(lián)系的一個特殊參數(shù)。就實際工作進行分析，測量不確定值沒有明確的表示符號，無法用標準偏差來對其定義。通常情況下，測量不確定度與人們的生活息息相關，在測量的過程中和人們的思維、思想有著密切的關系，且整個不確定度都是根據(jù)人們實驗、前人資料來評定的，因此在不同的檢驗條件下，所得出的結(jié)論也必然會存在差異。

2 測量不確定度評定方法

2.1 靜態(tài)不確定度評定

靜態(tài)不確定度是對測試對象進行理論統(tǒng)計的計算結(jié)果進行的評判。國內(nèi)外對這種方法總結(jié)了各種公式和驗證方法，例如利用最大方差法判定測量對象，利用最小二乘法提供了擴展不確定度的評定公式等，實現(xiàn)了對不確定度評定模型的驗證。這些方法對形成了靜態(tài)不確定度評定方法的體系，從而使得測量結(jié)果更加規(guī)范化和標準化。

2.2 動態(tài)不確定度評定

動態(tài)測量不確定度與靜態(tài)測量不確定度不同，是基于新模型、新理論的評判方法。動態(tài)測量不確定度把現(xiàn)代誤差理論應用到測試過程中，能更加準確、便捷的反映測量結(jié)果的質(zhì)量。

但動態(tài)測量不確定度的方法發(fā)展較晚，在應用的過程中還有一定的局限性，在實際應用中，應該注重動態(tài)和靜態(tài)的結(jié)合，從而保證測量結(jié)果質(zhì)量驗證的準確性。

3 測量不確定度的應用舉例

3.1 蒸壓灰砂磚抗折強度測量不確定度的評定

蒸壓灰砂磚是以石灰、砂為主要原料制成的建筑用磚頭，適用于各類民用建筑、公用建筑和工業(yè)廠房的內(nèi)外墻以及房屋的基礎，是國家大力發(fā)展、應用的新型墻體材料，推廣蒸壓灰砂磚取代粘土磚對減少環(huán)境污染、保護耕地、改善建筑功能有積極作用?？拐蹚姸仁欠从痴魤夯疑按u質(zhì)量很重要的指標之一，因此檢測蒸壓灰砂磚的抗折強度很有必要。作為質(zhì)檢部門，如何知道我們的檢測數(shù)據(jù)可不可信，就要評定測量不確定度。具體工作流程就是通過對蒸壓灰砂磚抗折強度不確定度的評定，分析檢測過程中存在的不確定度來源，建立測定過程的數(shù)學模型，量化不確定度分量，求出合成不確定度，最終給出測定結(jié)果的表達式，找出影響抗折強度檢測的主要因素，達到提高檢測水平的目的。

3.2 計量檢定中測量不確定度的分析

3.2.1 測量裝置中的不確定度應用

工作人員在對測量裝置進行不確定度測定時，要充分考慮測量過程中影響測量結(jié)果的各項因素，總結(jié)出標準不確定度和擴展不確定度，保證結(jié)果的精確性。例如出租車的計時計價器。由于出租車對路程和時間段的收費標準不同，所以在不確定度測量的過程中，要根據(jù)計價器的實際工作情況，對其分段分時間進行計算，在對各個變量進行整合，最后確定出標準的不確定度和擴展不確定度。當然，在最后的測定結(jié)果中，我們要考慮計價器在使用過程中的使用誤差和外界因素，通過實際測量，計算出合理范圍內(nèi)的誤差值范圍，或者通過理論統(tǒng)計，計算出計時器在使用過程中所產(chǎn)生的誤差公式，能夠更加明確的表示誤差變量。這樣通過多個結(jié)果的相輔相成，形成計量的多個變量，能夠在測量報告中體現(xiàn)測量結(jié)果的準確性。

3.2.2 測量器具中不確定度的應用

不確定度在測量器具中的應用非常廣泛。例如家用電能表的使用，測量不確定度對于家庭用電的安全有著十分重要的作用。首先在對電能表進行不確定度的測量時，要對影響不確定度的因素全面考慮，像家用電器、大功率電器的使用、用電高峰的預估等，其次在電能表裝置對電量進行計算時，各個計算值對不確定度的影響程度，然后根據(jù)測量公式，計算出各個值在不確定度占有的比例，從而計算出最后的不確定度結(jié)果。最后，要對電能表不確定度的檢測方法進行選定，這也會影響不確定度的結(jié)果，也要充分考慮產(chǎn)生的結(jié)果。所以工作人員在進行不確定度的測定時，要充分考慮各種因素的影響，要在報告書中，充分標明各種因素與不確定度的關系及產(chǎn)生的影響差，要保證測量結(jié)果的準確性。

3.2.3 強制檢定器中不確定度的應用

在強制檢定器的使用過程中，測量不確定度的應用十分重要，但是也要根據(jù)具體強制檢定器的種類和使用情況來進行具體分析。比如環(huán)境探測器、醫(yī)療器械、安全防護器等強制檢定器，在使用過程和測量過程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。

4 結(jié)語

測量不確定度是檢測質(zhì)量、保證技術(shù)規(guī)范化的評判方法，是測量技術(shù)重要的驗證要求。隨著在國際中地位的提升，我國在法制計量的要求上更加的嚴格和規(guī)范，并吸納國際上計量要求標準，對我國的計量工作進行全面的提升。所以我們在工作中，要加強業(yè)務技能的學習和提高，開展測量的運用范圍，實現(xiàn)測量不確定度的更廣范圍的應用。

參考文獻

[1]劉智敏.不確定度評定的一種方法-最大方差法[J].宇航計測技術(shù)，1998，（1）：24-35.

[2]張海濱，王中宇，劉智敏.測量不確定度評定的驗證研究[J].計量學報，2007，（3）：193-198.

（作者單位：吉林省白城市大安市產(chǎn)品質(zhì)量計量檢測所）