計(jì)量檢定中測(cè)量不確定度的分析與評(píng)定研究

裴桂玲

航空工業(yè)濟(jì)南特種結(jié)構(gòu)研究所 山東 濟(jì)南 250023

工程或產(chǎn)品中，質(zhì)量檢驗(yàn)是必不可少的。只有在測(cè)量不確定度報(bào)告的支撐下，檢驗(yàn)結(jié)果才具備完整意義。測(cè)量不確定度的引用，能使將鑒定結(jié)果更加規(guī)范、計(jì)量檢測(cè)精度更高。所以，通過(guò)對(duì)測(cè)量不確定度的深入分析與認(rèn)識(shí)，有利于計(jì)量檢測(cè)準(zhǔn)確性的有效提升。

1 測(cè)量不確定度基本概念

從詞義角度理解，測(cè)量不確定度表示對(duì)測(cè)量結(jié)果有效性、可信的懷疑或不肯定程度，是對(duì)測(cè)量結(jié)果質(zhì)量進(jìn)行定量說(shuō)明的參數(shù)之一。具體檢測(cè)期間，將某個(gè)待測(cè)量作為對(duì)象，隨后通過(guò)設(shè)計(jì)并指定參數(shù)，即可將該對(duì)象的分散性得到，同時(shí)還能將一定范圍內(nèi)被測(cè)量值落入概率的情況得到。計(jì)量人員在檢定時(shí)需與概率數(shù)據(jù)結(jié)合，結(jié)合該測(cè)量值具體數(shù)值結(jié)果進(jìn)行區(qū)間的劃分，隨后以之前給定的參數(shù)對(duì)測(cè)量中產(chǎn)生的誤差問(wèn)題進(jìn)行修正處理。檢定結(jié)果的準(zhǔn)確與否，極大程度上聯(lián)系著采用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備量值傳遞效果，而計(jì)量設(shè)備檢定數(shù)據(jù)也會(huì)受到相應(yīng)的影響。所以，具體測(cè)量期間，必須確保結(jié)果不超出要求范圍。而在應(yīng)用期間，基本被當(dāng)作測(cè)量誤差工作，然而兩項(xiàng)工作實(shí)質(zhì)上卻有顯著的差異存在。

計(jì)量檢定工作中測(cè)量不確定度工作的開(kāi)展，有利于計(jì)量工作質(zhì)量的顯著提升。與傳統(tǒng)檢定工作相比較，基于測(cè)量不確定度的計(jì)算，能使檢定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性得到明顯上升[1]。不確定度來(lái)源分析是由所了解的測(cè)量方法、設(shè)備、條件及被測(cè)對(duì)象的程度所決定，而這也對(duì)檢定人員提出了必須熟悉業(yè)務(wù)并將設(shè)備檢定操作流程熟練把握的要求，同時(shí)還需要對(duì)檢定過(guò)程中可能會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果構(gòu)成影響的因素進(jìn)行分析，將不確定度來(lái)源確定，通過(guò)精密計(jì)算，將誤差減少，為檢定的準(zhǔn)確率提供保障。

2 計(jì)量檢定中測(cè)量不確定度的具體運(yùn)用

2.1 測(cè)量裝置中測(cè)量不確定度的運(yùn)用 計(jì)量檢定測(cè)量裝置或系統(tǒng)的過(guò)程中，需要獲取測(cè)量結(jié)果，同時(shí)需以測(cè)量過(guò)程及結(jié)果為根據(jù)，將合成標(biāo)準(zhǔn)的不確定度及擴(kuò)展不確定度得出。如在計(jì)量檢定出租車計(jì)時(shí)計(jì)價(jià)器時(shí)，需要以計(jì)價(jià)器各個(gè)收費(fèi)時(shí)段作為根據(jù)開(kāi)展不確定度計(jì)算，最后在整合階段分散化的數(shù)據(jù)值后，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，并以得到的結(jié)果為依據(jù)對(duì)擴(kuò)展不確定度進(jìn)行計(jì)算，測(cè)量報(bào)告中應(yīng)當(dāng)包含合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度，在與計(jì)時(shí)器使用誤差值相結(jié)合的基礎(chǔ)上，即可將實(shí)測(cè)使用誤差計(jì)算出來(lái)，并將相應(yīng)的誤差表達(dá)式獲取。對(duì)此不難發(fā)現(xiàn)，通過(guò)測(cè)量不確定度的運(yùn)用，能將多個(gè)摻量提供給系統(tǒng)裝置復(fù)雜的計(jì)量檢定，為測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性提供保障。

2.2 測(cè)量器具中測(cè)量不確定度的運(yùn)用 測(cè)量器種類十分繁多，如與我們?nèi)粘Ｉ钣秒姶嬖诿芮新?lián)系的電能表，其測(cè)量不確定度工作也至關(guān)重要。測(cè)量檢定電能表時(shí)，因其使用密切聯(lián)系著各類家用、工用電器，因此需讀各類能對(duì)不確定度構(gòu)成影響的因素予以充分考慮，并在計(jì)算電能表裝置不確定度的各類分散化分量數(shù)值的運(yùn)用下，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，并將擴(kuò)展不確定度計(jì)算出來(lái)[2]。最后，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)裝置的運(yùn)用測(cè)量檢定電能表，選擇的檢定方法類似于不確定度的測(cè)量，需對(duì)測(cè)量不確定度各個(gè)影響因素予以充分考慮。報(bào)告證書(shū)的編寫(xiě)與出示中，需要詳細(xì)、明確地記錄各類不確定度和修正值等數(shù)據(jù)。

2.3 強(qiáng)制檢定器具中測(cè)量不確定度的運(yùn)用 測(cè)量不確定度在器具檢定中也具有至關(guān)重要的作用。然而，在個(gè)別強(qiáng)制檢定器具的檢定中，通過(guò)簡(jiǎn)化應(yīng)用，無(wú)需給出測(cè)量不確定度。如在安全防護(hù)器具、醫(yī)療器具或環(huán)境監(jiān)測(cè)器具等強(qiáng)制檢定器具的檢定中，此類器具擁有相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確度等級(jí)偏低，加之對(duì)環(huán)境條件不存在較高的要求，所以可以簡(jiǎn)化應(yīng)用測(cè)量不確定度，或是忽略測(cè)量不確定度的評(píng)定，檢定報(bào)告中僅需給出合格結(jié)論。

2.4 評(píng)定常規(guī)測(cè)量結(jié)果中測(cè)量不確定度的運(yùn)用 計(jì)量檢定實(shí)踐期間，涉及了大部分常規(guī)性測(cè)量，如測(cè)量?jī)x器或器具檢定、校準(zhǔn)等。此類測(cè)量工作中，固定了測(cè)量使用的程序、儀器及方法，測(cè)量對(duì)象大致相同，同時(shí)滿足一定要求。測(cè)量人員只要是通過(guò)嚴(yán)格培訓(xùn)且合格的即可。由檢定規(guī)程、國(guó)家、部門(mén)標(biāo)準(zhǔn)及校準(zhǔn)規(guī)范等技術(shù)文件負(fù)責(zé)測(cè)量條件的規(guī)定[3]。此時(shí)因測(cè)量條件的變化會(huì)對(duì)測(cè)量不確定度構(gòu)成一定影響，然而因測(cè)量條件已被限制的緣故，當(dāng)規(guī)定條件滿足時(shí)，即可將測(cè)量使用需要滿足。而對(duì)于常規(guī)測(cè)量來(lái)說(shuō)，可將當(dāng)時(shí)環(huán)境假設(shè)剛好將規(guī)定條件滿足，如此即可在合格條件下達(dá)成最大的不確定度。

3 計(jì)量檢定中測(cè)量不確定度運(yùn)用注意事項(xiàng)

關(guān)于計(jì)量檢定中測(cè)量不確定度的運(yùn)用，下述三點(diǎn)需要引起重視:

首先，對(duì)不確定度來(lái)源予以重視。分析和評(píng)定不確定度的過(guò)程中，對(duì)于不確定度的各類來(lái)源信息應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注，以免在標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成中有太大的偏差產(chǎn)生。而在明確分析了不確定度來(lái)源之后，方可將測(cè)量不確定度分量有效減少，同時(shí)有助于不確定度測(cè)量工作程序的簡(jiǎn)化，最終實(shí)現(xiàn)不確定度測(cè)量工作效率的提升。

其次，重視不確定度分析模型的構(gòu)建。要想使不確定度測(cè)量具備更高的準(zhǔn)確性，就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行與之對(duì)應(yīng)的分型評(píng)定模型的建立，通過(guò)模型公式計(jì)算將測(cè)量不確定度分量減少，以便合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度具有更高的科學(xué)性、準(zhǔn)確性。

最后，重視表述報(bào)告的準(zhǔn)確性和全面性。就分析與評(píng)定得出的結(jié)果而言，需要在報(bào)告中詳細(xì)地填寫(xiě)各類參考數(shù)據(jù)、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)及測(cè)量不確定度分量數(shù)值等，同時(shí)采用規(guī)范化、簡(jiǎn)明扼要的表述語(yǔ)言。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前計(jì)量檢定工作開(kāi)展期間，計(jì)量人員需要高度重視測(cè)量準(zhǔn)確性，同時(shí)準(zhǔn)確理解證書(shū)及測(cè)量結(jié)果表達(dá)形式，以免產(chǎn)生會(huì)影響下階段測(cè)量設(shè)備量值傳遞的錯(cuò)誤，以便確保測(cè)量檢定工作能夠順利開(kāi)展。計(jì)量人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》中相關(guān)要求，合理簡(jiǎn)化測(cè)量不確定度的運(yùn)用，促進(jìn)檢定工作效率與質(zhì)量的提升。