測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定是檢測(cè)機(jī)構(gòu)常規(guī)工作的一部分,一般依據(jù)JJF1059-1999《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》進(jìn)行,JJF1059-1999已經(jīng)實(shí)施10年,本單位也多次組織了宣貫學(xué)習(xí),但是在日常的不確定度評(píng)定中,還是發(fā)現(xiàn)存在較多問(wèn)題,主要涉及以下幾個(gè)方面:
一、不確定度來(lái)源分析方面
JJF1059-1999列出了測(cè)量中可能導(dǎo)致引入不確定度的一般來(lái)源,有10個(gè)方面。一般的測(cè)量過(guò)程都可以據(jù)此并結(jié)合測(cè)量的實(shí)際情況進(jìn)行來(lái)源分析,對(duì)測(cè)量結(jié)果有顯著影響的分量要求,不能遺漏,也不要重復(fù)計(jì)算。但某單位化學(xué)室在評(píng)定酸度計(jì)電計(jì)示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度時(shí),卻沒(méi)有考慮溫度輸入量的影響;又如,工作用玻璃液體溫度計(jì)示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定中,在被測(cè)溫度計(jì)示值重復(fù)性引入的不確定度u(t1)=0.045℃,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被測(cè)溫度計(jì)分辨力引入的不確定度u(t2)=0.006℃時(shí),仍考慮了分辨力的影響。
二、評(píng)定模型建立方面
測(cè)量不確定度通常由測(cè)量過(guò)程的數(shù)學(xué)模型和不確定度的傳播律來(lái)評(píng)定,建立數(shù)學(xué)模型是評(píng)定測(cè)量不確定度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。所建立的數(shù)學(xué)模型應(yīng)包含全部對(duì)測(cè)量結(jié)果有顯著影響的輸入量,包括修正值或修正因子。筆者經(jīng)常碰到的情況是把用來(lái)計(jì)算測(cè)量結(jié)果的公式直接作為評(píng)定測(cè)量不確定度的數(shù)學(xué)模型,但是用來(lái)計(jì)算測(cè)量結(jié)果的公式只是一個(gè)近似式,當(dāng)某些輸入量對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很小可忽略不計(jì)時(shí),這些輸入量不出現(xiàn)在測(cè)量結(jié)果的計(jì)算公式中,但它們對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度的影響卻是必須考慮的,如果直接用計(jì)算測(cè)量結(jié)果的公式進(jìn)行不確定度評(píng)定,那么這些輸入量的影響就可能被遺漏,從而導(dǎo)致不確定度評(píng)定中所考慮的分量與數(shù)學(xué)模型中的輸入量不一一對(duì)應(yīng)。筆者所在電學(xué)室編寫(xiě)的機(jī)械秒表示值測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定報(bào)告中,評(píng)定的數(shù)學(xué)模型中僅有兩個(gè)輸入量,即測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)(秒表檢定儀)標(biāo)稱值x1和被測(cè)秒表偏移量(走時(shí)偏差)x2,然而其不確定度來(lái)源分析卻指出,除了測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)引入的分量和偏移量測(cè)量重復(fù)性引入的分量外,還有工作環(huán)境條件變化引入的分量。
三、包含因子取值方面
測(cè)量不確定度評(píng)定中經(jīng)常要用到包含因子,通常情況下,包含因子的取值與輸入量和輸出量的分布估計(jì)有關(guān),如果分布估計(jì)不合理,會(huì)導(dǎo)致包含因子取值不適當(dāng)。
在計(jì)算擴(kuò)展不確定度時(shí),有時(shí)會(huì)采用Up=kpuc(y)的公式來(lái)計(jì)算。kp與輸出量y的估計(jì)值的分布有關(guān),當(dāng)輸出量y的估計(jì)值可以按中心極限定理估計(jì)接近正態(tài)分布時(shí),kp可以通過(guò)計(jì)算有效自由度νeff查t分布表來(lái)獲得,若可以確定輸出量y的估計(jì)值不是正態(tài)分布而是接近于其他某種分布時(shí),不能用此方法計(jì)算。如直流檢流計(jì)電流分度值測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定中,僅有4個(gè)分量:重復(fù)測(cè)量引入的分量u1=1.49×10-11A/分度(正態(tài)分布),標(biāo)準(zhǔn)電阻引入的分量u2=1.63×10-13A/分度(均勻分布),檢流計(jì)內(nèi)阻和外臨界電阻引入的分量u3=5.38×10-11A/分度(均勻分布)以及估讀引入的分量u4=1.78×10-12A/分度(三角分布)。這4個(gè)分量中u3是明顯占優(yōu)勢(shì)的分量,因此,輸出量y的估計(jì)值應(yīng)該是接近于均勻分布,此時(shí)k95應(yīng)為1.65,應(yīng)按JJF1059-1999第7.3節(jié)處理。
四、評(píng)定報(bào)告表述方面
這方面的問(wèn)題主要表現(xiàn)在表述內(nèi)容不全,如未對(duì)測(cè)量方法和過(guò)程作簡(jiǎn)要的說(shuō)明,不確定度分量一覽表中未注明各分量的分布情況等。還有就是表達(dá)不規(guī)范的問(wèn)題,如擴(kuò)展不確定度未用U(大寫(xiě)斜體)來(lái)表示,包含因子k表示成大寫(xiě)或正體,輸入量不確定度u(xi)的表示方式與分量ui(y)的表示方式相混淆等。需要特別引起重視的是,檢定員常常在合成不確定度uc(y)的計(jì)算公式中省略了靈敏系數(shù)ci,當(dāng)靈敏系數(shù)ci的絕對(duì)值不為1時(shí),這將導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤。