關(guān)于計(jì)量檢測(cè)不確定度的分析

韓松杉

（齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

1 測(cè)量不確定度

（1）測(cè)量不確定度的定義。測(cè)量不確定度是對(duì)測(cè)量結(jié)果的直接反應(yīng)，作為測(cè)量結(jié)果的一個(gè)參數(shù)，具有明顯的分散性，但是又可以集中地體現(xiàn)測(cè)量的定量結(jié)果。不確定度的表現(xiàn)有很多，標(biāo)準(zhǔn)差就是常用于表現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的一個(gè)指標(biāo)，通過標(biāo)準(zhǔn)差，測(cè)量從業(yè)者可以計(jì)算出置信水平的區(qū)間寬度。由于測(cè)量不確定度的影響因子很多，確認(rèn)測(cè)量不確定度的方式也多種多樣。所以，在對(duì)某一計(jì)量進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，測(cè)量從業(yè)者需要多次計(jì)量，不能把某一次的結(jié)果就當(dāng)做整個(gè)計(jì)量的結(jié)果，而是要通過對(duì)分散的多個(gè)測(cè)量結(jié)果，運(yùn)用貝塞爾公式進(jìn)行運(yùn)算。綜上所述，測(cè)量不確定度是為了完整表達(dá)測(cè)量結(jié)果而存在的。

（2）測(cè)量不確定度的意義。測(cè)量不確定度雖然并不能直接指導(dǎo)人對(duì)于生產(chǎn)進(jìn)行某個(gè)非常具體的改良，但是可以通過對(duì)產(chǎn)品及產(chǎn)品部件的測(cè)量結(jié)果，體現(xiàn)出對(duì)測(cè)量結(jié)果的置信程度。這是由于測(cè)量結(jié)果雖然可以直接劃分為合格和不合格兩類，但在測(cè)量過程受到的影響很多。一方面測(cè)量者無法排除測(cè)量工具本身的誤差，另一方面測(cè)量者的主觀對(duì)測(cè)量結(jié)果也有影響。所以，測(cè)量的值并不是百分之百可信的。不確定度是作用于測(cè)量的值的度量，在判斷產(chǎn)品是否符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，測(cè)量者不能不考慮不確定度的影響。

2 計(jì)量檢測(cè)中的誤差和不確定度

（1）誤差形成的原因。誤差的來源多種多樣，其中一個(gè)主要原因就是計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)環(huán)境不一定達(dá)標(biāo)，偏離需求區(qū)間的溫度和濕度可能會(huì)造成計(jì)量檢定中出現(xiàn)數(shù)據(jù)的偏差。另一個(gè)主要原因是計(jì)量器本身不達(dá)標(biāo)。由于計(jì)量器在長(zhǎng)期使用中會(huì)產(chǎn)生磨損，運(yùn)用這樣的計(jì)量器具，勢(shì)必難以得到一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)值，產(chǎn)生一定的誤差。在這兩者之外，計(jì)量員的錯(cuò)誤操作也是導(dǎo)致誤差產(chǎn)生的一個(gè)主要原因。

（2）誤差和不確定度的區(qū)別。為了保證測(cè)算的是計(jì)量檢測(cè)中的不確定度，計(jì)量員要注意區(qū)別誤差和不確定度這兩個(gè)概念。誤差和不確定度的相似之處有很多，不同之處也很多，測(cè)量員如果把握好這些不同，就可以輕松區(qū)分兩者。①測(cè)量不確定度反應(yīng)了測(cè)量結(jié)果落在某個(gè)具體區(qū)間的可能性，測(cè)量誤差表現(xiàn)了測(cè)量結(jié)果和真實(shí)結(jié)果之間的不同；于測(cè)量誤差由兩部分組成，一個(gè)是可以通過操作盡可能排除的隨機(jī)誤差，另一個(gè)是難以排除的系統(tǒng)性誤差，不確定度的種類相對(duì)單一，只在判定的方法上有所區(qū)別；③誤差是代表真實(shí)值和所得結(jié)果之間的差距，這個(gè)值可以是正，也可以是負(fù)，代表了測(cè)量結(jié)果和真實(shí)值之間的大小關(guān)系，不確定度恒為一個(gè)正數(shù)；④如果要綜合幾個(gè)誤差的影響，直接將誤差的值進(jìn)行代數(shù)加減即可，要確定多個(gè)不確定度綜合影響下的不確定度，需要進(jìn)行方和跟法的計(jì)算；⑤系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量的結(jié)果有一定的影響，不確定度實(shí)際上對(duì)測(cè)量的結(jié)果是沒有影響的。

盡管誤差和不確定度有如此多的不同，但是追根溯源，誤差和不確定度都是通過測(cè)量結(jié)果導(dǎo)出的，都是一個(gè)定量的數(shù)值，而且兩者是一體兩面，雖然代表的不同，但是都來源于測(cè)量手段的不完善和對(duì)測(cè)量值的認(rèn)知缺失。

3 如何減少計(jì)量過程中的誤差

由于計(jì)量檢測(cè)之中同時(shí)存在不確定度和誤差，為了確保不確定度的指導(dǎo)作用，降低計(jì)量檢測(cè)中誤差的影響，計(jì)量人員需要采用一些措施。①計(jì)量人員需要不斷提高自己，加強(qiáng)自身的素質(zhì)，了解計(jì)量相關(guān)的法律法規(guī)和操作規(guī)范，這些可以降低由于計(jì)量人員的不專業(yè)帶來的誤差；于計(jì)量人員需要經(jīng)常確定計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的可靠性，保證計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器足夠標(biāo)準(zhǔn)，在日常中，計(jì)量人員需要經(jīng)常對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行保養(yǎng)，避免因?yàn)槟p產(chǎn)生誤差。在標(biāo)準(zhǔn)器的時(shí)機(jī)使用中，計(jì)量員要注意操作的環(huán)境，減少因?yàn)榄h(huán)境不符合操作要求產(chǎn)生的誤差。

4 結(jié)語

在計(jì)量檢測(cè)的整個(gè)過程之中，計(jì)量檢測(cè)者必須要同時(shí)注意到計(jì)量之中的誤差和不確定度。這兩樣數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)，但又有所卻別。不確定度是不能消除的，通過對(duì)不確定度的深入研究，可以對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行一定的改良，這不僅僅提高了計(jì)量的效率，還降低了在計(jì)量之中面對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)。此外，計(jì)量檢測(cè)從業(yè)者必須加強(qiáng)自我建設(shè)，提高計(jì)量水平，把在操作過程之中出現(xiàn)的誤差降到最低。

［1］ 段暉，羅永紅.計(jì)量檢測(cè)中不確定度和誤差的分析［J］.計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2015，（5）：39-41.

［2］ 李海燕，馬朝旭，劉曉強(qiáng)，等.有關(guān)計(jì)量檢測(cè)不確定度的分析［J］.城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，（15）.