測量不確定度分析及其在電器檢驗(yàn)中的應(yīng)用分析

李文潔

合肥產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 安徽合肥 230088

在電器的檢測中，不確定度的測量對半導(dǎo)體設(shè)備零部件和裝備都有重要的影響，這關(guān)系著電器產(chǎn)品的質(zhì)量問題，是檢驗(yàn)電器質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，是十分必要的檢驗(yàn)步驟。所以在電器生產(chǎn)廠家是十分重視不確定度的測量的，不確定度的測量在電器檢驗(yàn)中也是具有廣泛的應(yīng)用的，下面我們來具體看一下吧。

1 不確定度的概念和意義

首先，為什么要測量不確定度呢？那是因?yàn)闇y定的實(shí)際值會受到各種因素的影響而發(fā)生波動，對于這個波動的范圍大小要進(jìn)行評定，也就說說是評定測量數(shù)值可信度的一個標(biāo)準(zhǔn)。這其中的不確定度是被測量的數(shù)值的重要參數(shù)。其次不確定度的意義。通過測量工具進(jìn)行測量事物物理性質(zhì)的時候，由于測量儀器的缺陷或者人為誤差以及其他客觀因素的影響，我們測量出的數(shù)據(jù)往往存在一定范圍的誤差，而這些誤差范圍就是對測量值的波動范圍進(jìn)行說明也就說不確定度。不確定度來判斷測量數(shù)據(jù)的可信度和價值，一般其值越小說明測量值越可靠。在我們進(jìn)行科技研究或者日常生活中，進(jìn)行測量事物的時候會有許多因素造成測量誤差，使得測量結(jié)果具有一定的分散性，并通過不確定度來判斷這些分散性，可以使測量者更好的使用測量結(jié)果[1]。最后，電器檢驗(yàn)中不確定度的評定分為兩種，A類和B類，A類是類列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，B類是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析，通過一些實(shí)用信息以及客觀規(guī)律確定的概率分步進(jìn)行評定。

2 不確定度的計(jì)算步驟

電器檢驗(yàn)中很重視不確定度的測量，所以要想得到不確定度就要進(jìn)行可靠的計(jì)算步驟，下面我們就來具體看一下如何計(jì)算不確定度。

2.1 建立模型和進(jìn)行分類

首先要建立測量模型，被測量數(shù)據(jù)取決于輸入的數(shù)據(jù)，同樣被測量的不確定度也取決于輸入數(shù)據(jù)的不確定度。因此其相互關(guān)系模型為Y=f（X1，X2，…，Xi，…，Xn），例如電壓和電阻、電流的關(guān)系式可以表示為：V=f（R，I）=R＊I[2]。其次，要確定不確定度的來源，每一個自變量Xi都是由不能準(zhǔn)確知道的估計(jì)值xi表示，他有一個固定的不確定度，表現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果的誤差；儀器的缺陷導(dǎo)致的誤差；操作人員的人為誤差；客觀環(huán)境的影響；重復(fù)測量引入了離散性；其他因素。然后，不確定度的分類和評估。符合規(guī)律的稱為A類不確定度，不符合規(guī)律的叫B類不確定度。然后再分別對A類和B類不確定度進(jìn)行評定。

2.2 不確定度的評定

首先，A類不確定度的評定。假設(shè)看似同等條件下經(jīng)過n次試驗(yàn)，將產(chǎn)生的不確定度用UA表示，按照建立的測量模型計(jì)算，其中的Xi是數(shù)列的算數(shù)平均值。B類不確定度是根據(jù)規(guī)律的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行評估，同時將校準(zhǔn)整數(shù)和儀器特點(diǎn)等信息加入到不確定度的評定當(dāng)中。按照測量模型對B類不確定度用UB表示，然后進(jìn)行評定。當(dāng)然在實(shí)際的應(yīng)用中不用同時檢測兩種類型的不確定度，當(dāng)可以簡化的項(xiàng)目可以用A類不確定度進(jìn)行評定，比如低壓電器檢測中就可以忽略B類評定，簡化不確定度的評過程[2]。實(shí)際上在對低壓電器的檢驗(yàn)中，測量的不確定度的數(shù)越小越好，說明電器質(zhì)量就越好。而單純的A、B類不確定度的方法并沒有好壞之分，可以結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行靈活的選擇。當(dāng)進(jìn)行全面評定電器質(zhì)量中，可以通過對自由度的確定來研究其穩(wěn)定性。

2.3 電器檢驗(yàn)中不確定度的應(yīng)用范圍

如果要在所有的電器產(chǎn)品檢測中都給出不確定度的測量，那么肯定會增加成本，所有實(shí)際工作中不是所有的電器產(chǎn)品都要給出不確定度的測量。具體實(shí)際檢測工作中，當(dāng)IEC或者ISO17025的5.4.6.2條中的注釋2適用時[3]。就是說當(dāng)工人的檢測方法規(guī)定了不確定度主要來源值的繼續(xù)，并且也規(guī)定了表達(dá)方式，這個時候?qū)嶒?yàn)室就認(rèn)為符合本條要求，這個時候就可以不用測量不確定度，進(jìn)而可以節(jié)省一些不必要的開支。

3 不確定度在電器檢驗(yàn)中的應(yīng)用

以上我們了解了不確定度的計(jì)算步驟，可以得到不確定度的數(shù)據(jù)，進(jìn)而檢測我們電器產(chǎn)品的質(zhì)量好壞。那么我們看一下具體的電器檢驗(yàn)試驗(yàn)中的應(yīng)用。

3.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備和進(jìn)行階段

首先，在掌握了具體的不確定度的算法以后，我們要進(jìn)行不確定度的試驗(yàn)準(zhǔn)備。這需要評價技術(shù)人員的技術(shù)水平，看其是否滿足進(jìn)行試驗(yàn)的條件。然后檢查測量儀器設(shè)備是否完好，是否在有效期內(nèi)；對設(shè)備的校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行核對和確認(rèn)；確認(rèn)儀器的性能是否符合要求。對所有相關(guān)的產(chǎn)品進(jìn)行符合性檢測，對供應(yīng)品的供應(yīng)商資質(zhì)進(jìn)行考察。其次，試驗(yàn)進(jìn)行階段。在試驗(yàn)過程中要進(jìn)行全程的監(jiān)督，對不符合要求的行為進(jìn)行控制和改正，保證檢測結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。同時要使用同一種或者不同方法進(jìn)行反復(fù)檢測等方法進(jìn)行仔細(xì)核對。

3.2 報告階段和試驗(yàn)結(jié)束

首先，工作人員通過認(rèn)真核對記錄，保證報告的準(zhǔn)確和科學(xué)；還要認(rèn)真核對報告中的檢測方法和使用的儀器，包括文字描述等內(nèi)容，盡可能的減少誤差。其次，當(dāng)完整的電器檢驗(yàn)試驗(yàn)中不確定度的試驗(yàn)完成以后，還要對客戶回訪，分析還有哪些地方需要改進(jìn)。同時要定期審核實(shí)驗(yàn)室的工作是否達(dá)標(biāo)，如果不達(dá)標(biāo)要找到原因，并及時改正，不斷進(jìn)行自我完善[4]。這樣可以確保在實(shí)際工作中的電器不確定度的精確測量，提高電器產(chǎn)品的質(zhì)量，提高企業(yè)的競爭力。

4 結(jié)語

綜上所述，要想讓企業(yè)生產(chǎn)的電器質(zhì)量更加有保障，就需要測量不確定度，這樣才能更好的提高電器產(chǎn)品的質(zhì)量，讓我們在日常生活中使用更加安全可靠。相信通過不確定度的計(jì)算不斷完善，相應(yīng)的成本會不斷減少，其運(yùn)用的普及度會更高，這樣也能讓企業(yè)獲得更多的利益。