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      技術(shù)中心

      測量不確定度評定常見問題的理解

      • 發(fā)布日期:2016/10/11 15:36:00 閱讀次數(shù):1256
      • 測量不確定度評定主要取決于熟悉程度,對于既熟悉測量不確定度評定,又熟悉相關(guān)校準(zhǔn)方法的同志來說,評定起來不是很困難。本文是筆者在分析和評定測量不確定度的實(shí)踐中積累的一些經(jīng)驗(yàn),有些是書本上的東西,現(xiàn)總結(jié)摘錄下來供大家參考。

        1.抓住主要分量。對于某一測量和校準(zhǔn)工作,其中對測量結(jié)果產(chǎn)生影響的不確定度分量有很多,理論上應(yīng)該列出所有分量,然后對這些分量進(jìn)行分析評定。但是在進(jìn)行不確定度評定一段時間以后,筆者發(fā)現(xiàn)有些分量對最后結(jié)果沒有任何影響,或者說影響很小,可以忽略不計(jì)。那么,我們就可以抓住諸多分量中的對最后結(jié)果影響大的分量進(jìn)行評定,把那些對合成不確定度影響不到1/10(所謂差數(shù)量級)的分量忽略掉。

        2.對于分量盡可能采用B類方法進(jìn)行評定。不確定度評定的A類方法也就是統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,是既直觀又有效的評定方法,但是需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為評定支持。這樣可能要花一定的時間和精力去做大量實(shí)驗(yàn),才能對分量進(jìn)行有效評定。而日常大量的工作是不可能都給出重復(fù)性條件下測得的數(shù)據(jù),不可能每次都做不確定度評定,所以A類方法對于校準(zhǔn)人員來說很不實(shí)用。A類不確定度評定方法含義廣泛,涵蓋了測量程序、人員、儀器、環(huán)境條件等諸多因素,從總體效果看,這項(xiàng)不確定度分量實(shí)際上包含了多項(xiàng)可以用B類方法評定的不確定度分量。那么最好的辦法是,利用過去同類測量中的測量結(jié)果或不確定度評定結(jié)果,也可以利用技術(shù)規(guī)范中所給出的測量方法的不確定度,方法的重復(fù)性、重復(fù)性限、復(fù)現(xiàn)性限等;還可以在期刊或技術(shù)文獻(xiàn)中查找相應(yīng)的資料。這樣不確定度的分量是可以固定下來的,雖然有可能結(jié)果會比A類評定方法所得結(jié)果大,但是在滿足最大允許誤差條件下,這個結(jié)果會更加保險,更具實(shí)際意義。

        3.評定測量參數(shù)擴(kuò)展不確定度Up時,一般不必去評定各分量的自由度,因?yàn)槟壳耙话惆磻T例取包含因子k=2。一方面,各個實(shí)驗(yàn)室在做比對時如果包含因子不一致會造成結(jié)果差異太大,所以一般都要固定包含因子。另一方面,在評定不確定度時計(jì)算自由度工作量太大,往往經(jīng)過大量計(jì)算,算出有效自由度后,在計(jì)算不確定度時所得結(jié)果非常接近2,或者修約后和取2所得結(jié)果一致,那么就沒有必要再計(jì)算自由度。而且不確定度表示中也可以有這種表示方法。只有在合成不確定度的有效自由度很小時,如自由度小于6,才有必要計(jì)算包含因子kp。如果要求有較大的自由度,一般不小于10就行了,不必太大。

        4.當(dāng)出現(xiàn)輸入量估計(jì)值有可能相關(guān)時,可以估計(jì)為強(qiáng)相關(guān)的情況下,相關(guān)系數(shù)r可取+1或-1;弱相關(guān)情況下,可取+0.5或-0.5。當(dāng)輸入量與輸出量間的函數(shù)關(guān)系呈非線性時,可采用相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度來合成而不必求偏導(dǎo)數(shù)?;蛘咴诓恢榔湎嚓P(guān)性時,統(tǒng)統(tǒng)設(shè)為相關(guān),那么計(jì)算時會省去很多麻煩。

        5.對于重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的不確定度分量,一般測量6次就夠了。所得的數(shù)據(jù)應(yīng)該先進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理,然后刪除粗大差,這樣評定出的分量更符合真實(shí)情況。當(dāng)然數(shù)據(jù)應(yīng)盡量貼近實(shí)際情況,因?yàn)橛袝r重復(fù)性帶來的分量是所有分量中貢獻(xiàn)很大的量。

        6.報(bào)告不確定度后,需要檢查以下評定結(jié)果是否滿足最大允許誤差的條件,如果不滿足還要重新評定一次,減少不確定度分量所帶來的影響,最后得到滿意的結(jié)果。這個步驟很重要,應(yīng)該回顧一下整個評定過程,對合成不確定度貢獻(xiàn)大的分量,其操作步驟是在今后的測量中需要注意的環(huán)節(jié),或叫測量中的關(guān)鍵步驟。最后可以附加文字說明,以提醒自己和別人在整個實(shí)驗(yàn)過程中加以關(guān)注。如果結(jié)果遠(yuǎn)小于最大允許誤差條件的話,那么要看是使用標(biāo)準(zhǔn)過高,還是評定當(dāng)中有漏項(xiàng)。

        在評定示值誤差的不確定度(U)時,要根據(jù)U與最大允許誤差絕對值(MPEV)之比是否為1/3,來判別和指出檢定的可行性。

        總之,對于不確定度評定仁者見仁、智者見智,每個人都會有不同看法和評定方法,只要科學(xué)合理就可以。測量不確定度是為結(jié)果服務(wù)的,每一個測量結(jié)果都會對應(yīng)一個測量不確定度,怎樣既科學(xué)有效、又節(jié)省工作時間的評定測量不確定度,是以后工作的重點(diǎn)。

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