25kg不銹鋼砝碼不確定度的評(píng)定

摘要：本文對(duì)計(jì)量檢定工作中的所用（M1）級(jí)25kg砝碼的測(cè)量結(jié)果不確定度行簡(jiǎn)要分析。結(jié)合實(shí)際工作著重分析了對(duì)砝碼檢定，行測(cè)量時(shí)所帶來(lái)的不確定度。通過(guò)分析傳統(tǒng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度的構(gòu)成，提出了種關(guān)于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)不
確定度評(píng)定的新觀點(diǎn)，并給出兩種解決問(wèn)題的方法。
 

評(píng)定過(guò)測(cè)量不確定度的同志可能都有這樣的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于個(gè)在確定度分量如果不能確切評(píng)定出，般會(huì)人為地估些，有時(shí)即使能較確切地評(píng)定出來(lái)，為保險(xiǎn)起見(jiàn)，也人為地估些，因?yàn)檫@樣會(huì)有較高的置信概率，當(dāng)然地認(rèn)為同時(shí)也就具有了較的自由度。我們往往會(huì)有這樣個(gè)誤區(qū)：較高的置信概率代表著較高的測(cè)量水平。其實(shí)不然，測(cè)量不確定度作為定量表示測(cè)量結(jié)果質(zhì)量的參數(shù)，雖然會(huì)存在諸多示知因素，致使不確定度不能完整表示出來(lái)，但對(duì)于資助測(cè)量，必然會(huì)有個(gè)合理的測(cè)量不確定度范圍，如果出了這個(gè)合理的范圍，無(wú)論給出的測(cè)量不確定度有多高的置信概率，都是沒(méi)有意義的。這里有個(gè)簡(jiǎn)單的例子，比如我代產(chǎn)測(cè)個(gè)人身高，給出的測(cè)量結(jié)果為1.75m置信概率95%的測(cè)理不確定度為0。01m，我們可以說(shuō)測(cè)量結(jié)果是合理的，是有意義的，是可以接受的，但如果給出測(cè)量結(jié)果是1.75m置信概率100%的測(cè)量不確定度為0.03m任何人都會(huì)不假思索雯，這樣的測(cè)量結(jié)果沒(méi)有意義。因此我們說(shuō)，只有賦予測(cè)量結(jié)果合理的，

恰如其分的測(cè)量不確定度，才能代表高品質(zhì)的測(cè)量。如果測(cè)量是征對(duì)個(gè)般的對(duì)象，不盡合理的測(cè)量不確定度可能不至于會(huì)引起什么不良后果。上級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度依然會(huì)貢獻(xiàn)給下級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。

1章   引言

25kg不銹鋼砝碼測(cè)量不確定是用來(lái)寂量表示測(cè)量結(jié)果有效性的可疑程度的量，代表了測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量或品質(zhì)，合理的測(cè)量不確定可以真實(shí)地表示測(cè)量結(jié)果的品質(zhì)。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)量值傳遞是切測(cè)量準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)量值傳遞中給出是測(cè)量不確定度是否合理就顯得尤其重要，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，多年來(lái)我直存在個(gè)困惑，也為此請(qǐng)教過(guò)研究測(cè)量不確定度理論的資深專家，對(duì)于我提出的觀點(diǎn)，他沒(méi)有給予否定，但是他的解釋也并沒(méi)有消除我的困惑，因此文章中提出的觀點(diǎn)作者不能是正確的，
這里提出來(lái)供家討論，相信還有人有過(guò)我類似的疑問(wèn)，如果這個(gè)問(wèn)題能對(duì)家有所啟發(fā)，或者依靠家的智慧能對(duì)這個(gè)問(wèn)題有個(gè)較合理的解釋，使以后的同志在做這項(xiàng)工作時(shí)不再產(chǎn)生同樣困惑，或許都是有意義的


測(cè)量不確定度的來(lái)源
對(duì)測(cè)量不確定度分析，要考慮實(shí)際測(cè)量過(guò)程中有哪些因互助會(huì)影響結(jié)果的不確定度，并列出不確定度分量。不確定度分析取決于對(duì)測(cè)量方法，測(cè)理設(shè)備及被測(cè)量的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，必須具體問(wèn)題具題分析在不確定度分析中，考慮不確定度來(lái)源時(shí)應(yīng)做到不遺漏，不重復(fù)。

測(cè)量不確定度般來(lái)源于以下幾個(gè)方面。
1．被測(cè)量的定義不完整如，定義被測(cè)量為根標(biāo)稱值是500mm長(zhǎng)的鋼棒的長(zhǎng)度。如果要求測(cè)準(zhǔn)到µm量級(jí)，則被測(cè)量的定義就不夠完整。由于被測(cè)的鋼棒愛(ài)溫度和壓力的影響已比較明顯，而這些條件在定義中沒(méi)有說(shuō)明，由于定義的不完整使用權(quán)測(cè)量結(jié)果引入溫度和壓力的不確定度。完整的定義是：標(biāo)稱值500mm的鋼棒在25.0℃和101325Pa時(shí)的長(zhǎng)度。

2．復(fù)現(xiàn)被測(cè)量的測(cè)量方法不理想如，對(duì)1項(xiàng)中的完整定義的被測(cè)量，由于實(shí)際測(cè)量時(shí)溫度和壓力達(dá)不致電定義的要求，使用權(quán)測(cè)量結(jié)果引入不確定度。

3．取樣的代表性不夠，既被測(cè)樣本不能你表所定義的被測(cè)量如，被測(cè)量為某種介質(zhì)材料在給定頻率時(shí)的相對(duì)介電常數(shù)。由于測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備的限制，只能對(duì)該介質(zhì)材料的部分行測(cè)量。就會(huì)引入測(cè)量不確定度分量。

4．對(duì)測(cè)量過(guò)愛(ài)環(huán)境影響的認(rèn)識(shí)不周全或?qū)Νh(huán)境的測(cè)量與控制不完善如，同樣以測(cè)量鋼棒的長(zhǎng)度為例，鋼棒的支撐方式有明顯影響，但測(cè)量時(shí)由于認(rèn)識(shí)不足而沒(méi)有采取措施，就會(huì)引起不確定度。

5．對(duì)模擬式儀器的讀數(shù)存在人為偏差如，對(duì)被測(cè)儀表行示值估計(jì)讀時(shí)（般是估讀到小分度的
1/10），由于人的主觀因素存在，使得估讀值偏左或偏右，產(chǎn)生不確定度。

6．測(cè)量?jī)x器的計(jì)量性能（如靈敏度，鑒別力閾，分辨力，死區(qū)及穩(wěn)定性等）的局限性。
如，數(shù)字儀器的分辨力可引起不確定度。因?yàn)閮x器的輸入信號(hào)在區(qū)間
X-2~X+2（x為指示裝置的分辨力）內(nèi)變動(dòng)，卻給出同樣的示值
X。

7．25kg不銹鋼砝碼測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度如用活塞式壓力計(jì)檢定精密壓力表，壓力表示值的不確定度中括所用的標(biāo)準(zhǔn)器活塞式壓力計(jì)的不確定度。

8．引用的數(shù)據(jù)或其他參量的不確定度。如，燃油加汕機(jī)檢定時(shí)，計(jì)算液體容量要考慮液體膨脹系數(shù)
at，查數(shù)據(jù)手冊(cè)可以得到所需的at值，該值的不確定度也應(yīng)該由手冊(cè)中查出，它同樣是測(cè)量結(jié)果不確定度的個(gè)來(lái)源果與被測(cè)量[約定]真值之差；；測(cè)量不確定度為表征合理賦于被測(cè)量之值的分散性，與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。根據(jù)定義，測(cè)量誤差是以真值為中心，它說(shuō)明測(cè)量結(jié)果與真值的差異成度，而真值通常是未知的，理想的概念，因而測(cè)量誤差本身就是不確定的；
測(cè)量有確定度是以測(cè)量結(jié)果為中心的，它評(píng)估測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量[真]值相符合的程度。
測(cè)量誤碼率差與測(cè)量不確定度密切相聯(lián)，它們都是由測(cè)量過(guò)程不性因素所引起的。
測(cè)量不確定度理論是在測(cè)量誤差理論基礎(chǔ)。因此，在行測(cè)量不確定度評(píng)定與表示時(shí)，要弄清測(cè)量誤差，測(cè)量不確定度的內(nèi)涵和區(qū)別。

1-1、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成
本裝置是由標(biāo)準(zhǔn)砝碼和天平組成，
工作原理是采用替代法，即把標(biāo)準(zhǔn)砝碼和被檢砝分別放在天平的同稱盤(pán)上行稱量，根據(jù)公式，算出被檢砝碼的質(zhì)量。公式如下：mA=mB+(LA-LB)d+m式中：mA
被檢砝碼質(zhì)量；mB
標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量；LA被檢砝碼平衡位置讀數(shù)；LB
標(biāo)準(zhǔn)砝碼平衡位置讀數(shù)；d天平分度值；m
為使天平平衡所加的小砝碼的質(zhì)量。

1-2、選用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備

1-3、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)
標(biāo)準(zhǔn)砝碼：準(zhǔn)確度等級(jí)：

3-1、結(jié)論
經(jīng)分析和試驗(yàn)，本計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)符合（F2）等砝碼標(biāo)準(zhǔn)裝置的要求，可以用于1g~50kg（M1）
砝碼和(I)3級(jí)以下機(jī)械天平和電子天平的檢定。天平的測(cè)量范圍為1g~50kg,分度值不小于25mg。3-2

參考文獻(xiàn)
河南省計(jì)量科學(xué)研究院屆學(xué)術(shù)周論文集，出自河南鄭州
2007年1月99頁(yè)。計(jì)量檢定人員考核培訓(xùn)教材計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)。96~97。
3．中華人民共和家計(jì)量砝碼檢定規(guī)程JJG99-90