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测量不确定度评定的方法以及实例(完整资料).doc

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第一节有关术语的定义

3.量值value of a quantity

一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。

例:5.34m或534cm,15kg,10s,-40℃。

注:对于不能由一个乘以测量单位所表示的量,可以参照约定参考标尺,或参照测量程序,或两者参照的方式表示。

4.〔量的〕真值rtue value〔of a quantity〕

与给定的特定量定义一致的值。

注:

(1) 量的真值只有通过完善的测量才有可能获得。

(2) 真值按其本性是不确定的。

(3) 与给定的特定量定义一致的值不一定只有一个。

5.〔量的〕约定真值conventional true value〔of a quantity〕

对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特定量的值,有时该值是约定采用的。

例:a) 在给定地点,取由参考标准复现而赋予该量的值人作为给定真值。

b) 常数委员会(CODATA)1986年推荐的阿伏加得罗常数值6.0221367

×1023mol-1。

注:

(1) 约定真值有时称为指定值、最佳估计值、约定值或参考值。

(2) 常常用某量的多次测量结果来确定约定真值。

13.影响量influence quantity

不是被测量但对测量结果有影响的量。

例:a) 用来测量长度的千分尺的温度;

b) 交流电位差幅值测量中的频率;

c) 测量人体血液样品血红蛋浓度时的胆红素的浓度。

14.测量结果result of a measurement

由测量所得到的赋予被测量的值。

注:

(1) 在给出测量结果时,应说明它是示值、示修正测量结果或已修正测量结果,还应表明它是否为几个值的平均。

(2) 在测量结果的完整表述中应包括测量不确定度,必要时还应说明有关影响量的取值范围。

15.〔测量仪器的〕示值indication〔of a measuring instrument〕

测量仪器所给出的量的值。

注:

(1) 由显示器读出的值可称为直接示值,将它乘以仪器常数即为示值。

(2) 这个量可以是被测量、测量信号或用于计算被测量之值的其他量。

(3) 对于实物量具,示值就是它所标出的值。

18.测量准确度accuracy of measurement

测量结果与被测量真值之间的一致程度。

注:

(1) 不要用术语精密度代替准确度。

(2) 准确度是一个定性的概念。

21.实验标准〔偏〕差experimental standard deviation

对同一被测量作n次测量,表征测量结果分散性的量s可按下式算出:

s=

式中:

χ为第i次测量的结果;

i

χ为所考虑的n次测量结果的算术平均值。

注:

(1) 当将n个值视作分布的取样时,χ为该分布的期望的无偏差估计,2s 为该分布的方差2σ的无偏差估计。

(2) 为χ分布的标准偏差的估计,称为平均值的实验标准偏差。

(3) 将平均值的实验标准偏差称为平均值标准误差是不准确的。

22.测量不确定度uncertainty of measurement

表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。

注:

(1) 此参数可以是诸如标准偏差或其倍数,或说明了置信水准的区间的半宽度。

(2) 测量不确定度由多个分量组成。其中一些分量可用测量列结果的统计分布估算,并用实验标准偏差表征。另一些分量则可用基于经验或其他信息的假定概率分布估算,也可用标准偏差表征。

(3) 测量结果应理解为被测量之值的最佳估计,而所有的不确定度分量均贡献给了分散性,包括那些由系统效应引起的(如,与修正值和参考测量标准有关的)分量。

23.标准不确定度standard uncertainty

以标准偏差表示的测量不确定度。

24.不确定度的A类评定type A evaluation of uncertainty

用对观测列进行统计分析的方法,来评定标准不确定度。

注:不确定度的A类评定,有时也称为A类不确定度评定。

25.不确定度的B类评定type B evaluation of uncertainty

用不同于对观测列进行统计分析的方法,来评定标准不确定度。

注:不确定度的B类评定,有时也称为B类不确定度评定。

26.合成标准不确定度combined standard uncertainty

当测量结果是由若干个其他量的值求得时,按其他各量的方差和协方差算得的标准不确定度。

27.扩展不确定度expanded uncertainty

确定测量结果区间的量,合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。

注:扩展不确定度有时也称为展伸不确定度或范围不确定度。

28.包含因子coverage factor

为求得扩展不确定度,对合成标准不确定所乘之数字因子。

注:

(1) 包含因子等于扩展不确定度与合成标准不确定度之比。

(2) 包含因子有时也称覆盖因子。

29.〔测量〕误差error〔of measurement〕

测量结果减去被测量的真值。

注:

(1) 由于真值不能确定,实际上用的是约定真值。

(2) 当有必要与相对误差相区别时,此术语有时称为测量的绝对误差。注意不要与误差的绝对值相混淆,后者为误差的模。

32.随机误差random error

测量结果与在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。

注:

(1) 随机误差等于误差减去系统误差。

(2) 因为测量只能进行有限次数,故可能确定的只是随机误差的估计值。

33.系统误差systematic error

在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与测量的真值之差。

注:

(1) 如真值一样,系统误差及其原因不能完全获知。

(2) 对测量仪器而言,其系统误差也称为测量仪器的偏移。

44.测量仪器的准确度accuracy of a measuring instrument

测量仪器给出接近于真值的响应能力。

注:准确度是定性的概念。

46.测量仪器的〔示值〕误差error〔of indication〕of a measuring instrument 测量仪器示值与对应输入量的真值之差。

注:

(1) 由于真值不能确定,实际上用的是约定真值。

(2) 此概念主要应用于与参考标准相比较的仪器。

(3) 就实物量具而言,示值就是赋予它的值。

47.〔测量仪器的〕最大允许误差maximum permissible errors〔of a measuring instruments〕

对给定的测量仪器,规范、规程等所允许的误差极限值。

注:有时也称测量仪器的允许误差限。

第二节测量误差、测量准确度和测量不确定度测量结果的定义是“由测量所得到的赋予被测量的值”,因此测量结果是通过测量得到的被测量的最佳估计值。

测量结果可能是单次测量的结果,也可能是由多次测量所得。对于前者,测得值就是测量结果;若为多次测量所得,则测得值的算术平均值才是测量结果。

误差是两个量值之差,因此误差表示的是一个差值,而不是区间。

误差按其性质,可以分为系统误差和随机误差两类。

随机误差的统计规律性主要表现在下述三方面:

(1) 对称性

(2) 有界性

(3) 单峰性

测量结果的准确度常常简称为测量准确度。

由于无法知道真值的确切大小,因此准确度被定义测量结果与被测量的真值之间的接近程度,于是准确度就成为一个定性的概念。

测量结果的不确定度的定义为:

表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。

注:

(1) 此参数可以是诸如标准偏差或其倍数,或说明了置信水准的区间的斗宽度。

(2) 测量不确定度由多个分量组成。其中一些分量可用测量列结果的统计分布估算,并用实验标准偏差表征。另一些分量则可用基于经验或其它信息的假定概率分布估算,也可用标准偏差表征。

(3) 测量结果应理解为被测量之值的最佳估计,而所有的不确定分量均贡献给了分散性,包括那些由系统效应引起的(如,与修正值和参考测量标准有关的)分量。

表2-1 测量误差与测量不确定度的主要区别

第二节 测量不确定度评定步骤

1.找出所有影响测量不确定度的影响量

进行测量不确定度评定的第一步是找出所有对测量结果有影响的影响量,即所有的测量不确定度来源。原则上,测量不确定度来源既不能遗漏,也不要重复计算,特别是对于比较大的不确定度分量。

2.建立满足测量不确定度评定所需的数学模型

其目的是要建立满足测量所要求准确度的数学模型,即被测量Y 和所有各影响量i X 之间的函数关系:

12(,,,)n Y f X X X L

从原则上说,数字模型应该就是用以计算测量结果的计算公式。

要求所有对测量不确定度有影响的输入量都包含在数学模型中。在测量不确定度评定中,所考虑的各不确定度分量,要与数学模型中的输入量一一对应。

3.确定各输入量的估计值以及对应于各输入量估计值i x 的标准不确定度()i u x

输入量最佳估计值的确定大体上分成两类:通过实验测量得到,或由诸如检定证书、校准证书、材料手册、文献资料以及实践经验等其他各种信息来源得到。

4.确定对应于各输入量的标准不确定度分量()i u y

若输入量估计值i x 的标准不确定度为()i u x ,则对应于该输入量的标准不确定度分量()i u y 为

()()()i i i i i

f

u y c u x u x x ?==

?

5.列出不确定度分量汇总表

不确定度分量汇总表也称为不确定度概算。

6.将各标准不确定度分量()i u y 合成得到合成标准不确定度()c u y

根据方差合成定量,当数学模型为线性模型,并且各输入量i x 彼此间独立无关时,合成标准不确定度()c u y 为

()c u y =

7.确定被测量Y 可能值分布的包含因子

得到各分量的标准不确定度后,应该先对被测量Y 的分布进行估计。

8.确定扩展不确定度U

9.给出测量不确定度报告

第五章 测量不确定度来源和数字模型

第一节 测量不确定度来源

来源于下述几个方面: 1.被测量的定义不完整

2.复现被测量的测量方法不理想

3.取样的代表性不夠,即被测样本不能完全代表所定义的被测量

4.对测量过程受环境影响的认识不恰如其分或对环境参数的测量与控制不完善

5.对模拟式仪表的计数存在人为的偏移 6.测量仪器的计量性能

7.测量标准或标准物质的不确定度 8.引用的数据或其他参数的不确定度 9.测量方法和测量程序的近似和假设

10.在相同条件下被测量在重复观测中的变化

第二节建立数学模型

一、测量模型化

二、对数学模型的要求

数学模型应包含全部的对测量结果的不确定度有显著影响的影响量,包括修正值以及修正因子。

一个好的数学模型应该能满足下述条件:

(1) 数学模型应包含对测量不确定度有显著影响的全部输入量,即不遗漏任何对测量结果有显著影响的不确定度分量;

(2) 不重复计算任何一项对测量结果的不确定度有显著影响的不确定度分量;

(3) 当选取的输入量不同时,有时数学模型可以写成不同的形式,各输入量之间的相关性也可能不同。此时一般应选择合适的输入量,以避免独步一时较麻烦的相关性。

五、数学模型的通式

真值=测量结果-系统误差-随机误差

=测量结果+系统误差的修正值+随机误差的修正值

第六章 输入量的标准不确定度()i u x 和不确定度分量()i u y

第一节 输入量估计值标准不确定度的A 类评定

一、基本方法:贝塞尔法

1

n

k

k x

x n

==

()()k k u x s x ==

采用该n次测量结果的平均值人微言轻测量结果的最佳估计值

()

s x==

若所给测量结果是m次重复测量的平均值,则该平均值的实验差为

()

s x==

二、合并样本标准差()

p k

s x

在规范化的常规测量中,若在重复性条件下对被测量X作n次独立观测,并且有m组这样的测量结果,而必须计算其合并样本标准差()

p k

s x,合并样本标准差()

p k

s x可表示为

()

p k

s x=

三、极差法

表6-1 极差系数C

第二节输入量估计值标准不确定度的B类评定B类评定标准不确定度的信息来源则很多,一般有:

(1) 以前的观测数据;

(2) 对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验;

(3) 生产部门提供的技术说明文件;

(4) 校准证书、检定证书或其他文件提供的数据,准确度的等别或级别,误差限等;

(5) 手册或某些资料给出的参考数据及其不确定度;

(6) 规定实验方法的国家标准或类似文件中给出的重复性限r或复现性限R。

一、信息来源于检定证书或校准证书

1.给出被测量x 的扩展不确定度()U x 和包含因子k

二、信息来源于其他各种资料或手册等

通常得到的信息是被测量分布的极限范围,知道输入量x 的可能值分布区间的半宽a ,即允许误差限的绝对值。

()a u x k

=

为得到标准不确定度()u x ,必须先对输入量x 的分布进行估计。

表6-3 常见分布的包含因子k 值

第三节 输入量分布情况的估计

一、各种情况下的概率密度分布 1、正态分布(高斯)

(1) 在重复性或复现性条件下多次测量的算术平均值的分布;

(2) 若给出被测量Y 的扩展不确定度p U ,并对其分布没有特殊注明时; (3) 若被测量Y 的合成标准不确定度()c U y 中相互独立的分量()i u y 较多,并且它们之间的大小也比较接近时;

(4) 若被测量Y 的合成标准不确定度()c U y 中,有两个相互独立的界限值接近的三角分布,或有四个或四个以上相互独立的界限值接近的均匀分布时;

(5) 若被测量Y 的合成标准不确定度()c U y 的相互独立分量中,量值较大且起决定性作用的分量接近正态分布时;

(6) 当所有分量均满足正态分布时。

2.矩形分布

(1) 数据修约导致的不确定度;

(2) 数字式测量仪器的分辨力导致的不确定度;

(3) 测量仪器的滞后或磨擦效应导致的不确定度;

(4) 按级使用的数字式仪表及测量仪器的最大允许误差导致的不确定度;

(5) 用上、下界给出的材料的线膨胀系数;

(6) 测量仪器的度盘或齿轮的回差引起的不确定度;

(7) 平衡指示器调零不准导致的不确定度;

(8) 如果对影响量的分布情况没有任何信息时,则较合理的估计是将其近似看作为矩形分布。

3.三角分布

(1) 相同修约间隔给出的两独立量之和或差,由修约导致的不确定度;

(2) 因分辨力引起的两次测量结果之和或差的不确定度;

(3) 用替代法检定标准电子元件或测量衰减时,调零不准导致的不确定度;

(4) 两相同宽度矩形分布的合成。

4.反正弦分布

(1) 度盘偏心引起的测角不确定度;

(2) 正弦振动引起的位移不确定度;

(3) 无线电测量中,由于阻抗失配引起的不确定度;

(4) 随时间正弦变化的温度不确定度。

第四节关于测量不确定度的A类评定和B类评定

一、两种评定方法的主要差别

测量不确定度按其评定方法分为A类评定和B类评定两类。就评定方法而言,两种方法的主要差别是:

(1) A类评定首先要求由实验测量得到被测量的观测列,并根据需要由观测列计算单次测量结果或其平均值的标准偏差。而B类评定则是通过其他已有的信息进行评估的,故不存在重复观测列。

(2) 对于A类评定一般先根据观测列计算出方差,然后开方后得到实验标准差。而B类评定一般根据极限值和被测量分布的信息直接估计出标准

偏差,或由检定证书或校准证书提供的扩展不确定度导出标准不确定度。

(3) A类评定的自由度可以由测量次数、被测量的个数以及其他约束条件的个数计算出。而B类评定的自由度是无法直接计算的,只能根据对B类评定标准不确定度准确程度的估计而得到。

(4) 如果就两种评定方法得到的测量不确定度而言,由于无论采用A类评定或B类评定,最后均用标准偏差来表示标准不确定度,并且在得到合成标准不确定度时,两者的合成方法完全相同,因此由两种评定方法得到的标准不确定度并无本质上差别。所谓A类和B类并不是对不确定度本身进行分类,而仅是对不确定度评定方法进行分类。

二、使用两种评定方法的注意事项

关于A类和B类两种不同类型的不确定度评定方法,应注意下述几点:

(1) 不确定度依其评定方法可以分为A类评定和B类评定两类,它们与随机误差和系统误差不存在简单的对应关系。随机误差和系统误差表示两种不同性质的误差,A类和B类评定表示两种不同的评定方法。不要简单地把两者对应起来,并且实际上也无法对应。

(2) 测量仪器往往既存在随机影响,也存在系统影响,实际工作中有时很难将两者加以区分。在不同的情况下,随机影响可能变为系统影响。或者从一个角度看是随机影响,从另一个角度看又是系统影响。例如工厂生产的量块,其偏差的符号和大小是随机的,但用户按级使用量块时,其影响大小却是系统性的。因此国际上一致认为,为避免混淆和误解,不再使用“随机不确定度”和“系统不确定度”的说法。如需区分不确定度的性质,应该说“由随机效应导致的不确定度分量”或“系统效应导致的不确定度分量”

(3) 不确定度按其评定方法分为A类评定和B类评定,仅是为了讨论方便,并不表明两类评定存在任何本质上的差别。由两类评定得到的标准不确定度均具有概率意义,都同样用标准偏差来表示,因此在具体计算合成标准不确定度时,两者的合成方法是相同的。A类评定不确定度和B类评定不确定度除了表明它们的获得方法不同外,两者之间并无实质上的差别。因此在测量不确定度评定中不必过分强调某一分量是属于不确定度的A类评定还是属于B类评定。

(4) A类评定不确定度和B类评定不确定度在一定条件下是可以相互转

化的。例如,当引用他人的某一测量结果时,可能该测量结果当初是由统计方法得到的,应属于A类评定不确定度,但一经引用后就可能成为B类评定不确定度。

(5) 并不是每一次测量都一定同时有A类评定不确定度分量和B类评定不确定度分量。根据实际情况,可以只有A类评定不确定度分量,也可以只有B类评定不确定度分量,当然也可以两者兼而有之。

(6) 有些不确定度分量,根据评定方法的不同,既可以用A类评定来处理,也可以用B类评定来处理。

例如,若检定规程规定某仪器的示值稳定性应不大于±0.03mμ,在考虑由该仪器的示值不稳定所引入的不确定度分量时就可能有两种方法。可在短时间内连续重复测量若干次,然后用统计方法(例如贝塞尔法)计算实验标准差,即可以用A类评定的方法得到该分量的标准不确定度。但我们也可以用另一种方法来进行评定,将检定规程所规定的±0.03mμ看作为仪器所允许的最大示值变化,若假定在该范围内等概率分布,则可以得到由示值

0.017

m μ

=,显然这是B类评定。在这种情况下,在合成标准不确定度()

c

u y中只能包含其中的一个。两者之中应该选取哪一个,应具体问题具体分析,但一般可以选取两者中较大者。

(7) 在重复性条件下通过测量列并用A类评定得到的不确定度,通常比其他评定方法更为客观,并具有统计学上的严格性,但要求有充分多的测量次数,并且这些重复观测值应相互独立。

(8) 实际进行测量不确定度评定时,应该首先列出所有影响测量不确定度的输入量,然后再依次一一判断并确定各输入量的标准不确定的评定方法。不要房间去寻找A类评定不确定度分量,因为有时可能根本不存在A 类评定的不确定度分量。

笔者看到过不少不确定度评定的实例,它们在对所有的不确定度分量评定后,最后总要习惯性地将多次测量结果的散发作为一项A类评定分量而进入()

c

u y。这种做法是值得推敲的。因为如果某种效应导致的不确定度已作为一个分量进入()

c

u y时,它就不应该再被包含在其他的分量中,特别是当该分量是主要分量时。

因此在进行不确定度分量的A类评定时,必须仔细地考虑应在何种重复性条件下进行测量,稍有不慎就可能出现遗漏或重复计算某些测量不确定

度分量的情况。不遗漏,也不重复计算每一个有影响的不确定度分量是进行测量不确定度评定的主要原则之一。只要某一个不确定度来源在B 类评定中已经考虑过,在原则上它就不应该再包含在A 类评定中。

第五节 灵敏系数i c 和不确定度分量()i u y

根据各输入量的标准不确定度()i u x ,以及由数学模型或实际测量得到的灵敏系数i c ,就可以得到对应于各输入量的标准不确定度分量()i u y 。

()()i i i u y c u x =

灵敏系数i c 可由数学模型对输入量i x 求偏导数而得到,

i i

y c x ?=

?

灵敏系数i c 描述对应于该输入量i x 的不确定度分量()i u y 是如何随输入量的标准不确定度()i u x 而改变的。或者说它描述被测量的估计值y 是如何随输入量估计值i x 而改变的。

第十一章 测量不确定度评定 实例A 标称值10kg 砝码的校准 (根据欧洲认可合作组织提供的实例改写)

一、测量原理

用性能已测定过的质量比较仪,通过与同样标称值的F2级参考标准砝码进行比较,对标称值为10kg 的M1级砝码进行校准。两砝码的质量差由三次测量的平均值给出。

二、数学模型

校准砝码折算质量X m 的计量公式为

X S m m m =+? (A-1)

但考虑到标准砝码的质量自最近一次校准以来可能产生的漂移,质量比较仪的偏心度和磁效应泊影响,以及空气浮力对测量结果的影响,未知砝码的折算质量X m 可表示为

X S D C m m m m m B δδδ=++?++ (A-2)

式中:S m — 标准砝码的折算质量;

D m δ— 自最近一次校准以来标准砝码质量的漂移;

m ?— 观测到的被校准砝码与标准砝码之间的质量差; C m δ— 比较仪的偏心度和磁效应对测量结果的影响; B δ— 空气浮力对测量结果的影响。

三、不确定度分量

根据式(A-2)给出的数学模型,共有五个影响量,它们所对应的灵敏系数均等于1。

(1) 参考标准砝码折算质量,S m

标准砝码的校准证书给出S m =10 000.005g ,其扩展不确定度()S U m =45mg ,并指出包含因子2κ=。于是

111()

45()()22.52

S X S U m mg

u m c u m c mg κ==?

=

=

(2)

自上次校准以来标准砝码质量的漂移,D m δ

根据参数标准砝码前几次的校准结果估计,标准值的漂移估计在0至±15mg 之间,以矩形分布估计,于是

222()()8.66X D u m c u m c mg δ=== (3) 标准砝码和被校准砝码的质量差,m ?

根据对两个相同标称值砝码的质量差的重复性测量,得到合并样本标准差为25mg 。由于校准时每个砝码共进行三次重复测量,故三次测量平均值的标准偏差为

333()()14.4X u m c u m c mg =?== (4) 质量比较仪的偏心度和磁效应的影响,C m δ

所用的质量比较仪无明显的系统误差,故对质量比较仪的观测结果不作修正,即C m δ的数学期望为零。质量比较仪的偏心和磁效应对测量结果的影响以误差限为±10mg 的矩形公布估计。

444()() 5.77X C u m c u m c mg δ=== (5) 空气浮力B δ

对空气浮力的影响不作修正,估计其极限值为标称值的±1×10-6,也以矩形分布估计。于是

6555()() 5.77X u m c u B c mg δ-===

四、测量过程

采用替代法进行比较测量,替代方案为ABBA ,ABBA ,ABBA 。其中A 和B 分别表示参考标准砝码和被校准砝码。对被校准砝码和标准砝码之间的质量差作了三组测量,其结果见表A-1。

表A-1 被校准砝码和标准砝码质量差的三组测量结果

算术平均值: 0.020m g ?=

合并样本标准偏差:()25p s m mg ?=(由过去的测量得到) 三次测量平均值的标准不确定度:()()14.4u m s m mg ?=?==

五、相关性

没有任何输入量具有值得考虑的相关性。

六、不确定度概算

表A-2给出各不确定度分量的汇总表。

表A-2 标称值10kg 的M1级砝码校准的不确定度分量汇总表

七、被测量分布的估计

由上述不确定度概算可知,没有任何一个不确定度分量是明显占优势的分量。两个最大的分量均为正态分布。两个最小的分量为等宽度的矩形分布,它们的合成应为三角分布。再与另一个宽度稍大的矩形分布合成后,其合成分布应呈凸形。由于正态分布的线性叠加仍为正态分布,故可以估计被测量比较接近于正态分布。

八、扩展不确定度

取包含因子κ=2,于是扩展不确定度为

()()229.359X X U m u m mg mg κ=?=?=

九、不确定度报告

测得标称值10kg 的M1级砝码的质量为10.000 025kg ±59mg 。 报告的扩展不确定度是由标准不确定度29.3mg ,乘以包含因子κ=2得到的。由于估计测量结果的有效自由度较大,故对于正态分布来说,这对应于置信概率约为95%。

ISO17025:2017实验室-测量不确定度评定程序

页次第 69 页共 6页文件名称测量不确定度评定程序发布日期2019年1月1日 1 目的 对测量结果不确定度进行合理的评估,科学表达检测结果。 2 范围 本程序适用于客户有要求时、新的或者修订的测试方法验证确认时、当报告值与合格临界值接近时需评定不确定度并在报告中注明。 3 职责 3.1 检测人员根据扩展不确定度评定的适用范围,按规定在记录和报告中给出测量结果的不确定度。 3.2 检测组组长负责审核测量不确定度评定过程和结果报告。 3.3 技术负责人负责批准测量不确定度评定报告。 4 工作程序 4.1 测量不确定度的来源 4.1.1 对被测量的定义不完善或不完整。 4.1.2 实现被测量定义的方法不理想。 4.1.3 取样的代表性不够,即被测量的样本不能代表所定义的被测量。 4.1.4 对被测量过程受环境影响的认识不周全,或对环境条件的测量与控制不完善。 4.1.5对模拟仪器的读数存在认为偏差(偏移)。 4.1.6测量仪器的分辨力或鉴定力不够。 4.1.7赋予测量标准和测量物质的值不准。 4.1.8用于数据计算的常量和其他参量不准。 4.1.9测量方法和测量程序的近似性和假定性。 4.1.10 抽样的影响。

页次 第 70 页 共 6页 文件名称 测量不确定度评定程序 发布日期 2019年1月1日 4.1.11在表面上看来完全相同的条件下,被测量重复观测值的变化。 4.2 测量不确定度的评定方法 4.2.1 检测组根据随机取出的样本做重复性测试所获得的结果信息,来推断关于总体性质时,应采用A 类不确定度评定方法,用符号A u 表示,其评定流程如下: A 类评定开始 对被测量X 进行n 次独立观测得到 一系列测得值 (i=1,2,…,n )i x 计算被测量的最佳估计值x 1 1n i i x x n ==∑计算实验标准偏差() k s x 计算A 类标准不确定度() A u x ()()() k A s x u x s x n == 4.2.2 检测组根据经验、资料或其他信息评估时,应采用B 类不确定度评定方法,用符号B u 表示,B 类不确定度评定的信息来源有以下六项: 4.2.2.1 以前的观测数据。 4.2.2.2 对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验。 4.2.2.3 相关部门提供的技术说明文件。 4.2.2.4 校准证书或其他文件提供的数据,准确度的等别或级别,包括目前暂

长度不确定度评定示例

用外径千分尺检验某主轴直径φ700 -0.019mm 的 测量不确定度评定报告 1.概述 1.1 测量依据:产品图纸(或生产工艺)编号□□□□# 1.2 环境条件:温度 (20±10)oC ; 相对湿度<70% RH 1.3 测量设备:一级50~75mm 外径千分尺,示值误差为±4μm。 1.4 被测对象:主轴的直径φ700-0.019mm ;材料为球墨铸铁α1= 10.4×10-6/℃ 1.5 测量方法:用外径千分尺直接测量 2.数学模型: 由于主轴直径值可在外径千分尺上直接读得,故: L=L S -L S (δα·Δt +αs ·δt) L — 被测主轴的直径。 L S — 外径千分尺对主轴直径的测量值。 δα—被测主轴线膨胀系数与外径千分尺线膨胀系数之差。 Δt — 被测主轴温度对参考温度20℃的偏差,本例为±10℃。 αs — 外径千分尺线膨胀系数,本例为11.5×10-6/℃。 δt — 被测主轴温度与外径千分尺温度之差,本例为±1℃。 3.灵敏系数 显然该数学模型是透明箱模型,必须逐一计算灵敏系数: 1)1(≈-?-=??=t s t S Ls f C δαδαL ; t S s L s f C δαα-=??==-70×1㎜℃=-7×104μm ℃; δα S t t L f C -=???=?=-70×1×10-6㎜/℃=-0.07μm/℃ δα δα??=/f C =-Ls Δt=-70×10㎜℃=-7×105μm ℃ t f C t δδ??=/ =-Ls αs=-70×11.5×10 -6 ㎜/℃=-0.805μm /℃ 4.计算各分量标准不确定度 4.1外径千分尺示值误差引入的分量u(L S ) 根据外径千分尺检定规程,示值误差e=±4μm , 在半宽为4μm 区间内,以等概率分布(均匀分布),则:u (L S ) =4/3=2.31μm u(L S )=|C LS |·u (L S )=1×2.31=2.31μm , 其相对不确定度 () () =?S S L u L u 0.1=1/10 , 自由度υ(Ls)=50 4.2被测主轴线膨胀系数不准确引入的分量u(αS ) 由于被测主轴线膨胀系数α1= 10.4×10-6/℃是给定的,是一个常数, 故 u(αS )= 0 , 自由度υ(αS )= ∞ 4.3测量环境偏离标准温度20℃引入的分量u(Δt) 测量环境偏离标准温度20℃的偏差为±10℃,在半宽为10℃范围内,以等概

测量不确定度评定报告

测量不确定度评定报告1、评定目的识别实验室定量项目检测结果不确定度的来源,明确评定方法,给临床检测结果提供不确定度依据。 、评定依据2CNAS-GL05《测量不确定度要求的实施指南》 JJF 1059-1999《测量不确定度评定和表示》 CNAS— CL01《检测和校准实验室能力认可准则》 、测量不确定度评定流程3 测量不确定度评定总流程见图一。

概述 建立数学模型,确定被测量Y与输入量 测量不确定度来源 标准不确定度分量评 B类评定评类A 计算合成标准不确定 评定扩展不确定 编制不确定度报告 图一测量不确定度评定总流程 测量不确定度评定方法、4建立数学模型 4.1.1 数学模型根据检验工作原理和程序建立,即确定被测量Y(输出量)与影响量(输入量)X,X,…,X间的函数关系f来确定,即:N21 Y=f(X,X,…,X)N12建立数学模型时应说明数学模型中各个量的含义和计量单位。必须注意, 数学模型中不能进入带有正负号(±)的项。另外,数学模型不是唯一的,若采用不同测量方法和不同测量程序,就可能有不同的数学模型。 4.1.2计算灵敏系数 偏导数Y/x=c称为灵敏系数。有时灵敏系数c可由实验测定,iii即通过变化第i个输入量x,而保持其余输入量不变,从而测定Y的变化i量。

不确定度来源分析 测量过程中引起不确定度来源,可能来自于: a、对被测量的定义不完整; b、复现被测量定义的方法不理想; c、取样的代表性不够,即被测量的样本不能完全代表所定义的被测量; d、对测量过程受环境影响的认识不周全或对环境条件的测量和控制不完善; e、对模拟式仪器的读数存在人为偏差(偏移); 、测量仪器的计量性能(如灵敏度、鉴别力阈、分辨力、死区及稳定性f 等)的局限性; 、赋予计量标准的值或标准物质的值不准确;g 、引入的数据和其它参量的不确定度;h 、与测量方法和测量程序有关的近似性和假定性;i 、在表面上完全相同的条件下被测量在重复观测中的变化。j 标准不确定度分量评定 对观测列进行统计分析所作的评估--4.3.1 A 类评定 , x进行n次独立的等精度测量,得到的测量结果为:a对输入量XI 1为xx,…x。算术平均值n2 n1 ∑xx = in n i=1 由贝塞尔公式计算:s(x单次测量的实验标准差)i 1 n ∑ i—i 2 ( xx )S(x)= n-1 i=1

测量不确定度评定实例

测量不确定度评定实例 一. 体积测量不确定度计算 1. 测量方法 直接测量圆柱体的直径D 和高度h ,由函数关系是计算出圆柱体的体积 h D V 4 2 π= 由分度值为0.01mm 的测微仪重复6次测量直径D 和高度h ,测得数据见下表。 表: 测量数据 计算: mm 0.1110h mm 80.010==, D 32 mm 8.8064 == h D V π 2. 不确定度评定 分析测量方法可知,体积V 的测量不确定度影响因素主要有直径和高度的重复测量引起的不确定都21u u ,和测微仪示值误差引起的不确定度3u 。分析其特点,可知不确定度21u u ,应采用A 类评定方法,而不确定度3u 采用B 类评定方法。

①.直径D 的重复性测量引起的不确定度分量 直径D 的6次测量平均值的标准差: ()mm 0048.0=D s 直径D 误差传递系数: h D D V 2 π=?? 直径D 的重复性测量引起的不确定度分量: ()3177.0mm D s D V u =??= ②.高度h 的重复性测量引起的不确定度分量 高度h 的6次测量平均值的标准差: ()mm 0026.0=h s 直径D 误差传递系数: 4 2 D h V π=?? 高度h 的重复性测量引起的不确定度分量: ()3221.0mm h s h V u =??= ③测微仪示值误差引起的不确定度分量 由说明书获得测微仪的示值误差范围mm 1.00±,去均匀分布,示值的标准不确定度 mm 0058.0301.0==q u 由示值误差引起的直径测量的不确定度 q D u D V u ??= 3

测量不确定度评定报告

测量不确定度评定报告 1、评定目的 识别实验室定量项目检测结果不确定度的来源,明确评定方法,给临床检测结果提供不确定度依据。 2、评定依据 CNAS-GL05《测量不确定度要求的实施指南》 JJF 1059-1999《测量不确定度评定和表示》 CNAS— CL01《检测和校准实验室能力认可准则》 3 、测量不确定度评定流程 测量不确定度评定总流程见图一。 图一测量不确定度评定总流程 4、测量不确定度评定方法 4.1建立数学模型 4.1.1 数学模型根据检验工作原理和程序建立,即确定被测量Y(输出量)与影

响量(输入量)X 1,X 2 ,…,X N 间的函数关系f来确定,即: Y=f(X 1,X 2 ,…,X N ) 建立数学模型时应说明数学模型中各个量的含义和计量单位。必须注意, 数学模型中不能进入带有正负号(±)的项。另外,数学模型不是唯一的,若采用不同测量方法和不同测量程序,就可能有不同的数学模型。 4.1.2计算灵敏系数 偏导数Y/x i =c i 称为灵敏系数。有时灵敏系数c i 可由实验测定,即通 过变化第i个输入量x i ,而保持其余输入量不变,从而测定Y的变化量。 4.2不确定度来源分析 测量过程中引起不确定度来源,可能来自于: a、对被测量的定义不完整; b、复现被测量定义的方法不理想; c、取样的代表性不够,即被测量的样本不能完全代表所定义的被测量; d、对测量过程受环境影响的认识不周全或对环境条件的测量和控制不完善; e、对模拟式仪器的读数存在人为偏差(偏移); f、测量仪器的计量性能(如灵敏度、鉴别力阈、分辨力、死区及稳定性等)的 局限性; g、赋予计量标准的值或标准物质的值不准确; h、引入的数据和其它参量的不确定度; i、与测量方法和测量程序有关的近似性和假定性; j、在表面上完全相同的条件下被测量在重复观测中的变化。 4.3标准不确定度分量评定 4.3.1 A 类评定--对观测列进行统计分析所作的评估 a对输入量X I 进行n次独立的等精度测量,得到的测量结果为: x 1,x 2 , (x) n 。 算术平均值x为 1 n x n= ∑x i n i=1 单次测量的实验标准差s(x i )由贝塞尔公式计算: 1 n S(x i )= ∑ ( x i — x )2 n-1 i=1

工业热电阻自动测量系统结果不确定度评定实例

工业热电阻自动测量系统结果不确定度评定实例 用于检定工业热电阻的自动测量系统,根据国家计量检定规程(JJG 229—1998)对不确定度分析时可以在0℃点,100℃点,现在A 级铂热电阻的测量为例. B1 冰点(0℃) B1.1 数学模型,方差与传播系数 根据规定,被检的R(0℃)植计算公式为 R(0℃)=R i 0 =??? ??t dt dR t i = R i 0=??? ??t dt dR * * *0=??? ??-t I dt dR R R ℃)( = R i - 0.00391R * (0℃)×) ℃(0 0.00391R 0* *℃) (R R I - = R i - 0.391×1 .00* *℃) (R R I - = R i - 0.39 [] ℃)( 0* *R R I - 式中: R(0℃)—被检热电阻在0℃的电 阻值,Ω; R i —被检热电阻在0℃附近的测得值,Ω; R *(0℃)—标准器在0℃的电阻值,通常从实测的水三点值计算,Ω; R * i —标准器在0℃附近测的值,Ω。 上式两边除以被检热电阻在0℃的变化率并做全微分变为 dt 0R =d ()391.0R i +d ??? ? ???-2500399.0** 0i R R =dt Ri +dt *0 R +dt *i R 将微小变量用不确定度来代替,合成后可得方差 u 20 R t =u 2i R t +u 2t *0R +u 2t *i R (B-2) 此时灵敏系数C 1=1,C 2=1,C 3=–1。

B1.2 标准不确定分量的分析计算 B1.2.1 u 2i R t 项分量 该项分量是检热电阻在0℃点温度t i 上测量值的不确定度。包括有: a) 冰点器温场均匀性,不应大于0. 01℃,则半区间为0.005℃。均匀分布,故 u 1.1= 3 005.0=0.003℃ 其估计的相对不确定度为20﹪,即自由度1.1ν=12,属B 类分量。 b) 由电测仪表测量被检热电阻所带入的分量。 本系统配用电测仪表多为6位数字表(K2000,HP34401等),在对100Ω左右测量时仍用100Ω挡,此时数字表准确度为 100×106×读数+40×106×量程 对工业铂热电阻Pt100来说,电测仪表带入的误差限(半宽)为 被δ=±(100×100×106-+100×40×106- =±0.014Ω 化为温度:391 .0014 .0±=±0.036℃ 该误差分布从均匀分布,即 u 2.1= 3 036.0=0.021℃ 估计的相对不确定度为10﹪,即1.1ν=50,属B 累类分量。 c) 对被检做多次检定时的重复性 本规范规定在校准自动测量系统时以一稳定的A 级被检铂热电阻作试样检3次,用极差考核其重复性,经实验最大差为4m Ω以内。通道间偏差以阻值计时应不大于2m Ω,故连同通道间差 异同向叠计在内时,重复性为6m Ω,约0.015℃,则 u 3.1= 69 .1015 .0=0.009℃ 3.1ν=1.8,属A 类分量。 d) 被检热电阻自然效应的影响。 以半区间估计为2m Ω计约5mK 。这种影响普遍存在,可视为两点分布,故 u 4.1=1 5=5mK 估计的相对不确定度为30﹪,即4.1ν=5,属B 类分量。

测量不确定度评定程序

1 目的 对检验方法和结果的测量不确定度进行评定和报告,进一步提高评价检验结果的可信程度,以满足客户与认可准则的要求。 2 适用范围 适用于检验中心开展的标准或非标准方法的检验结果的测量不确定度评定。 3 职责 3.1技术负责人负责测量不确定度的评定。 3.2技术负责人负责不确定度的评定的培训,以确保其在实验室检测活动中的运用水平; 3.3 检测员负责协助提供不确定度评定所需的检测数据; 4 控制程序 4.1 测量不确定评定检验项目的选择 4.1.1可能的情况下,实验室应对所有被测量进行不确定来源分析和评定,以确保测量结果的可信程度。 4.1.2技术负责人确定进行测量不确定评定的检验项目,确定进行评定的原则如下: a)当检验项目仅为定性分析时,不进行测量不确定度的评定。 b)对于公认的检验方法,检验项目已给出相应的测量不确定度及其来源时,可以不进行测量不确定度的评定。 c)除上述两种情况,各检验领域中关键、典型和重要的检验项目,均应进行测量不确定度的评定。 d)在评定测量不确定度时,对给定条件下的所有重要不确定度分量,均应采用适当的分析方法加以考虑。 e)当顾客对检验项目的测量不确定度提出要求时,应进行测量不确定度的评定。 f)在微生物检测领域,某些情况下,一些检测无法从计量学和统计学角度对测量不确定度进行有效而严格的评估,这时至少应通过分析方法,考虑它们对于检测结果的重要性,列出各主要的不确定分量,并作出合理的评估。有时在重复性和再现性数据的基础上估算不确定度也是合适的。 4.2测量不确定度的评定方法 本程序拟规定两种方法对测量不确定度进行评定。一种是GUM 法,另一种是top-down 评定方法。 Ⅰ 测量不确定度评定与表示 GUM 法 4.2.1 列出测量不确定度的来源 用GUM 法评定测量不确定度的一般流程见下图1。 图1 用GUM 法评定测量不确定度的一般流程

CNAS-CL07 测量不确定度评估和报告通用要求

CNAS—CL07 测量不确定度评估和报告通用要求General Requirements for Evaluating and Reporting Measurement Uncertainty 中国合格评定国家认可委员会

测量不确定度评估和报告通用要求 1.前言 1.1中国合格评定国家认可委员会(英文缩写:CNAS)充分考虑目前国际上与合格评定相关的各方对测量不确定度的关注,以及测量不确定度对测量、试验结果的可信性、可比性和可接受性的影响,特别是这种影响和关注可能会造成消费者、工业界、政府和市场对合格评定活动提出更高的要求。因此,CNAS在认可体系的运行中给予测量不确定度评估以足够的重视,以满足客户、消费者和其他各有关方的期望和需求。 1.2CNAS在测量不确定度评估和应用要求方面将始终遵循国际规范的相关要求,与国际相关组织的要求保持一致,并在国际规范和有关行业制定的相关导则框架内制订具体的测量不确定度要求。 2.适用范围 本文件适用于CNAS对校准和检测实验室的认可活动。同时也适用于其它涉及校准和检测活动的申请人和获准认可机构。 3.引用文件 下列文件中的条款通过引用而成为本文件的条款。以下引用的文件,注明日期的,仅引用的版本适用;未注明日期的,引用文件的最新版本(包括任何修订)适用。 3.1Guide to the expression of uncertainty in measurement(GUM).BIPM,IEC, IFCC,ISO,IUPAC,IUPAP,OIML,lst edition,1995.《测量不确定度表示指南》3.2International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology(VIM). BIPM,IEC,IFCC,ISO,IUPAC,IUPAP,OIML,2nd edition,1993.《国际通用计量学基本术语》 3.3JJF1001-1998《通用计量术语和定义》 3.4JJF1059-1999《测量不确定度评定和表示》

测量不确定度评定报告(完整资料).doc

此文档下载后即可编辑 测量不确定度评定报告 1、评定目的 识别实验室定量项目检测结果不确定度的来源,明确评定方法,给临床检测结果提供不确定度依据。 2、评定依据 CNAS-GL05《测量不确定度要求的实施指南》 JJF 1059-1999《测量不确定度评定和表示》 CNAS— CL01《检测和校准实验室能力认可准则》 3 、测量不确定度评定流程 测量不确定度评定总流程见图一。

图一 测量不确定度评定总流程 4、测量不确定度评定方法 4.1建立数学模型 4.1.1 数学模型根据检验工作原理和程序建立,即确定被测量Y (输出量)与影响量(输入量)X 1,X 2,…,X N 间的函数关系f 来确定,即: Y=f (X 1,X 2,…,X N ) 建立数学模型时应说明数学模型中各个量的含义和计量单位。必须注意, 数学模型中不能进入带有正负号(±)的项。另外,数学模型不是唯一的,若采用不同测量方法和不同测量程序,就可能有不同的数学模型。 4.1.2计算灵敏系数 偏导数Y/x i =c i 称为灵敏系数。有时灵敏系数c i 可由 实验测定,即通过变化第i 个输入量x i ,而保持其余输入量不变,从而测定Y 的变化量。

4.2不确定度来源分析 测量过程中引起不确定度来源,可能来自于: a 、对被测量的定义不完整; b 、复现被测量定义的方法不理想; c 、取样的代表性不够,即被测量的样本不能完全代表所定义的被测量; d 、对测量过程受环境影响的认识不周全或对环境条件的测量和控制不完善; e 、对模拟式仪器的读数存在人为偏差(偏移); f 、测量仪器的计量性能(如灵敏度、鉴别力阈、分辨力、死区 及稳定性等)的局限性; g 、赋予计量标准的值或标准物质的值不准确; h 、引入的数据和其它参量的不确定度; i 、与测量方法和测量程序有关的近似性和假定性; j 、在表面上完全相同的条件下被测量在重复观测中的变化。 4.3标准不确定度分量评定 4.3.1 A 类评定--对观测列进行统计分析所作的评估 a 对输入量XI 进行n 次独立的等精度测量,得到的测量结果为: x 1,x 2,…x n 。算术平均值x 为 1 n x n = ∑x i

盲样测量不确定度评定报告

盲样测量不确定度评定报告 1、概述 1.1 测量依据 JJG119-2005《实验室(酸度)计检定规程》 1.2 环境条件: 温度(23±3)℃;相对湿度≤85%RH 1.3 测量标准: pH 标准缓冲溶液,中国计量测试技术研究院提供;酸度计:型号:pHS-3E ; 编号:600709040019;制造厂:上海精密科学仪器有限公司;量程:(0.00~14.00)pH;分辨率:0.01pH;电极编号:05598709J 1.4 被测对象:盲样(新疆维吾尔自治区计量测试研究院提供) 1.5 测量过程: 选用JJG119-2005《实验室(酸度)计检定规程》附录A 表1中规定的一种(或多种)标准溶液,在规定温度的重复性条件下,对pHS-3E 型酸度计进行校准后,测量盲样溶液,重复校准和测量操作6次,6次测量结果的平均值即为盲样的pH 值。 2、数学模型 y=x 3、输入量引入的标准不确定度 3.1测量重复性引入的标准不确定度分量u 1 按照贝塞尔公式计算单次测量的实验标准差: () 1 1 2 --= ∑=n pH pH s n i i (n=6) 平均值的实验标准差: u 1= 6

盲样检测 3.2酸度计引入的不确定度分量u2 用性能已知的pH(酸度)计,对未知pH值的盲样(酸度计溶液标准物质)进行测量。 选用JJG119-2005《实验室(酸度)计检定规程》参照酸度计使用说明书中校准点对传递的酸度计进行校准,用校准过的酸度计对盲样(酸度计溶液标准物质)进行测定6次,得出测量重复性引入的标准不确定度分量u 1 。结合酸度 计引入的不确定度分量u 2和盲样引入的标准不确定度分量u 3 得到合成标准不确 定度,扩展不确定度。

测量不确定度评定程序文件

1 目的 为评价中心检测/校准结果的可信程度,规范测量不确定度的评 定与表达方法,科学、合理、准确的进行测量不确定度评定 2 应用范围 适用于中心检测/校准结果的测量不确定度的评定与表示。 3 职责 3.1 技术负责人负责测量不确定度评定工作。 3.2 技术科组织实施测量不确定度的评定,负责拟定有关检测项目测量不确定度评定的作业指导书,指导测试人员控制各标准方法规定的影响量,编写《不确定度评定报告》,负责对检测结果测量不确定度报告的验证。 3.3 检测人员严格遵守方法标准和规范化作业技术,认真检查原始记录和检测结果。 4 程序 4.1化验中心采用公认的检测方法时应遵守该方法对不确定度的表述。 4.2化验中心采用非标准方法或偏离的标准方法时,应重新进行确认,并对方法的测量不确定度进行评定。 4.3由技术负责人组织或指定有关技术人员(可包括监督员、检测人员、设备责任人等)进行测量不确定度的评定工作。 4.4不确定度评定和报告根据JJF1059-2012《测量不确定度评定与表示》来实施。具体步骤如下: XX 公司化验中心 程序文件 第01版 第0次修订 第 页 共 页 测定不确定度评定程序 文 号 YYH/CX28-2014 颁布日期 2014年3月14日

4.1.1建立不确定度的数学模型 建立被测对象与其他对其有影响量的函数关系。以通过这些量的不确定度给出被测对象的不确定。 4.1.2确定不确定度的来源,找出构成不确定度的主要分量。 分析测试领域的测量不确定度的来源一般有以下几种: a.被测量量的定义不完整; b.被测样品代表性不够,即样品不能完全代表所定义的被测对象; c.复现被测量的测量方法不够理想; d.对测量过程受环境影响的认识不恰如其分,或对环境的测量与控制不完善; e.读数存在人为偏移; f.测量仪器的计量性能的局限性(如分辨率、灵敏度、稳定性、噪音水平等影 响,以及自动分析仪器的滞后影响和仪器检定校准中的不确定度); g.测量标准和标准物质的不确定度; h.引用的数据或其它参量的不确定度; i.包括在检测方法和程序中某些近似和假设,某些不恰当的校准模式选择,以及数据计算中的舍、入影响; j.测试过程中的随机影响等。 在确定这些影响不确定度的因素对总不确定度的贡献时,还要考虑这些因素相互之间的影响。 4.1.3量化不确定度分量 要对每一个不确定度来源通过测量或估计进行量化。首先估计每一个分量对合成不确定度的贡献,排除不重要的分量。可用下面几种方法进行量化: a.通过实验进行定量; b.使用标准物质进行定量; c.基于以前的结果或数据的估计进行定量; d.基于判断进行定量。 4.1.4计算合成标准不确定度 根据JJF1059-2012中第4、5、6节规定的方法,通过确定A类和B类标准不确

至今见过的最规范的不确定度评定的例子!

至今见过的最规范的不确定度评定的例子! 不确定度是指由于测量误差的存在,对被测量值的不能肯定的程度。反过来,也表明该结果的可信赖程度。在报告结果时,必须给出相应的不确定度,一方面便于使用它的人评定其可靠性,另一方面也增强了测量结果之间的可比性。今天,仪器论坛版友六弦琴为大家找来了不确定度评定的范例,供大家参考。如有疑问,请点击阅读原文版友将为大家详细解答 点击图片查看大图不确定度评定中需要注意的几个问题a) 抓住影响测量不确定度主要分量的评估,避免漏项。通常测量重复性分量、标准物质不确定度分量、工作曲线变动性分量等在合成标准不确定度中所占比重较大,须逐一评估。对某些不可能进行多次的测定,无重复性数据,应尽可能采用方法精密度参数或以前在该条件下的测试数据进行评估。b)忽略次要不确定度分量的影响。有些分量量值较小(属微小不确定度),对合成不确定度的贡献不大。例如,一个分量为1.0,另一个分量0.33,二者的合成不确定度为1.05,相差5%,即分量0.33在合成标准不确定度中的贡献可忽略。通常试料称量、相对原子量、物质的摩尔质量等分量相对于测量重复性、工作曲线变动性分量要小得多,一般可忽略。 c)不确定度评估中避免重复评估。如当已评估了测量重复性

分量,不必再评估诸如样品称量、体积测量、仪器读数的重复性分量。 d)不应将一些非输入量的测量条件当作输入量评估。例如,重量法中高温炉灼烧温度的变动性,测定碳、硫时氧气纯度的变动性,光度分析中波长的精度等,它们不是输入量,其对测量结果的影响反映在测量重复性中,不应将其作为分量进行评估。 e)合成标准不确定度和扩展不确定度通常取一位或两位有效数字。计算过程中为避免修约产生的误差可多保留一位有效数字。修约时可采用末位后面的数都进位而不舍去,也可采用一般修约规则。测量结果和扩展不确定度的数位一致。

钢卷尺测量不确定度评定报告

钢卷尺测量不确定度评定报告 1测量方法及数学模型 1.1测量依据:依据JJG4-1999《钢卷尺检定规程》 钢卷尺的示值误差:△L=L a-L s+L a*αa*Δt-L s*αs*Δt 式中:L a——被检钢卷尺的长度; L s——标准钢卷尺的长度; αa——被检钢卷尺的膨胀系数; αs——标准钢卷尺的膨胀系数; Δt——被检钢卷尺和标准钢卷尺对参考温度20℃的偏离值。 由于L a-L s很小,则数学模型: △L= L a-L s +L s*△α*Δt 式中:△α——被检钢卷尺和标准钢卷尺的膨胀系数差 1.2方差及传播系数的确定 对以上数学模型各分量求偏导: 得出:c(L a)=1;c(L s)= -1+△α*Δt≈-1;c(△α)= L s*Δt;c(Δt)= L s*△α≈0 则:u c2 =u2(△L)=u2(L s)+ u2(L a) + (L s*Δt )2u2(△α) 2计算分量标准不确定度 2.1标准钢卷尺给出的不确定度u (L s) (1)由标准钢卷尺的测量不确定度给出的分量u (L s1) 根据规程JJG741—2005《标准钢卷尺》,标准钢卷尺的测量不确定度为: U=0.02mm其为正态分布,覆盖因子k=3,自由度v=∞,故其标准不确定度: u (L s1)= 0.02∕3 =0.007 (2)由年稳定度给出的不确定度分量u (L s2) 根据几年的观测,本钢卷尺年变动量不超过0.05mm,认为是均匀分布,则:L a≤5m:u (L s2)=0.05∕31/2 =0.029mm 估计u (L s2)的不可靠性为10%,则自由度v=1/2×(0.1)-2=50 (3)由拉力偏差给出的不确定度分量u (L s3) 由拉力引起的偏差为:△=L×103×△p/(9.8×E×F)

测量不确定度评定的方法以及实例

第一节有关术语的定义 3.量值value of a quantity 一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。 例:5.34m或534cm,15kg,10s,-40℃。 注:对于不能由一个乘以测量单位所表示的量,可以参照约定参考标尺,或参照测量程序,或两者参照的方式表示。 4.〔量的〕真值rtue value〔of a quantity〕 与给定的特定量定义一致的值。 注: (1) 量的真值只有通过完善的测量才有可能获得。 (2) 真值按其本性是不确定的。 (3) 与给定的特定量定义一致的值不一定只有一个。 5.〔量的〕约定真值conventional true value〔of a quantity〕 对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特定量的值,有时该值是约定采用的。 例:a) 在给定地点,取由参考标准复现而赋予该量的值人作为给定真值。 b) 常数委员会(CODATA)1986年推荐的阿伏加得罗常数值6.0221367×1023mol-1。 注: (1) 约定真值有时称为指定值、最佳估计值、约定值或参考值。 (2) 常常用某量的多次测量结果来确定约定真值。 13.影响量influence quantity 不是被测量但对测量结果有影响的量。 例:a) 用来测量长度的千分尺的温度; b) 交流电位差幅值测量中的频率; c) 测量人体血液样品血红蛋浓度时的胆红素的浓度。 14.测量结果 result of a measurement 由测量所得到的赋予被测量的值。 注: (1) 在给出测量结果时,应说明它是示值、示修正测量结果或已修正测量结果,还应表明它是否为几个值的平均。 (2) 在测量结果的完整表述中应包括测量不确定度,必要时还应说明有关影响量的取值范围。 15.〔测量仪器的〕示值 indication〔of a measuring instrument〕 测量仪器所给出的量的值。 注: (1) 由显示器读出的值可称为直接示值,将它乘以仪器常数即为示值。 (2) 这个量可以是被测量、测量信号或用于计算被测量之值的其他量。 (3) 对于实物量具,示值就是它所标出的值。 18.测量准确度 accuracy of measurement 测量结果与被测量真值之间的一致程度。

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此文档下载后即可编辑 测量不确定度评定实例 一. 体积测量不确定度计算 1. 测量方法 直接测量圆柱体的直径D 和高度h ,由函数关系是计算出圆柱体的体积 2 4 D v π= 由分度值为0.01mm 的测微仪重复6次测量直径D 和高度h ,测得数据见下表。 表: 测量数据 计算: mm 0.1110h mm 80.010==, D 32 mm 8.8064 == h D V π 2. 不确定度评定 分析测量方法可知,体积V 的测量不确定度影响因素主要有直径和高度的重复测量引起的不确定度21u u ,和测微仪示值误差引起的不确定度3u 。分析其特点,可知不确定度21u u ,应采用A 类评定方法,而不确定度3u 采用B 类评定方法。 ①.直径D 的重复性测量引起的不确定度分量 直径D 的6次测量平均值的标准差: ()m m 0048.0=D s 直径D 误差传递系数: h D D V 2 π=?? 直径D 的重复性测量引起的不确定度分量: ()3177.0mm D s D V u =??= ②.高度h 的重复性测量引起的不确定度分量

高度h 的6次测量平均值的标准差: ()m m 0026.0=h s 高度h 的误差传递系数: 4 2 D h V π=?? 高度h 的重复性测量引起的不确定度分量: ()3221.0mm h s h V u =??= ③测微仪示值误差引起的不确定度分量 由说明书获得测微仪的示值误差范围0.005mm ±,按均匀分布,示值的标准不确定度 0.0029 q u == 由示值误差引起的直径测量的不确定度 q D u D V u ??= 3 由示值误差引起的高度测量的不确定度 q h u h V u ??= 3 由示值误差引起的体积测量的不确定度分量 ()()323233mm 04.1=+=h D u u u 3. 合成不确定度评定 ()()()3232221mm 3.1=++=u u u u c 4. 扩展不确定度评定 当置信因子3=k 时,体积测量的扩展不确定度为 3mm 9.33.13=?==c ku U 5.体积测量结果报告 () m m .93.88063±=±=U V V 考虑到有效数字的概念,体积测量的结果应为 () m m 48073±=V

6测量不确定度评定方法.doc

测量不确定度的评定方法 1适用范围 本方法适用于对产品或参数进行检测时,所得检测结果的测量不 确定度的评 定与表示。 2编制依据 JJF 1059 —1999测量不确定度评定与表示 3评定步骤 3.1概述:对受检测的产品或参数、检测原理及方法、检测用仪器 设备、检测时的环境条件、本测量不确定度评定报告的使用作一简要的描述; 3.2建立用于评定的数学模型; 3.3根据所建立的数学模型,确定各不确定度分量(即数学模型中 的各输入量)的来源; 3.4分析、计算各输入量的标准不确定度及其自由度; 3.5计算合成不确定度及其有效自由度; 3.6计算扩展不确定度; 3.7给出测量不确定度评定报告。 4评定方法 4.1数学模型的建立 数学模型是指被测量(被检测参数)Y 与各输入量 X i之间的函数

关系,若被测量 Y 的测量结果为 y,输入量的估计值为x i,则数学模型为 y f x1 , x2 ,......, x n。 数学模型中应包括对测量结果及其不确定度由影响的所有输入 量,输入量一般有以下二种: ⑴ 当前直接测定的值。它们的值可得自单一观测、重复观测、 依据经验信息的估计,并包含测量仪器读数修正值,以及对周围温度、大气压、湿度等影响的修正值。 ⑵ 外部来源引入的量。如已校准的测量标准、有证标准物质、 由手册所得的参考数据。 4.2测量不确定度来源的确定 根据数学模型,列出对被测量有明显影响的测量不确定度来源,并要做到不遗漏、不重复。如果所给出的测量结果是经过修正后的结果,注意应考虑由修正值所引入的标准不确定度分量。如果某一标准不确定度分量对合成不确定度的贡献较小,则其分量可以忽略不计。 测量中可能导致不确定度的来源一般有: ⑴被测量的定义不完整; ⑵复现被测量的测量方法不理想; ⑶取样的代表性不够,即被测样本不能代表所定义的被测量; ⑷对测量过程受环境影响的认识不恰如其分或对环境的测量 与控制不完善; ⑸对模拟式仪器的读数存在人为偏移;

测量不确定度评定程序文件

1目的 为本中心合理评定测量结果的不确定度提供依据,使测量不确定度评定方法符合国际和国相关技术规、标准的规定。 2适用围 适用于与本中心所有检测项目有关参量测量结果的不确定度评定与表示。 3职责 3.1副主任 a)负责批准测量不确定度评定报告; b)批准对外公布实验室能力时的测量不确定度。 3.2技术负责人 a)制定实验室测量不确定度评定总体计划,提出中心测量不确定度评定的总 体要求; b)组织审核、验证项目测量不确定度评定报告。 3.3检测项目负责人 a)负责项目有关参量的测量不确定度评定,编写评定报告初稿。 4程序 4.1技术负责人制定年度培训计划,聘请专家讲授JJF1059-1999《测量不确定度 评定与表示指南》,使检测人员理解测量不确定度评定的基本知识和方法。办公室协助技术负责人具体实施培训计划,负责培训容和考核结果的记录、归档。 4.2测量不确定度评定步骤(详细评定步骤参见本程序附录1) 说明测量系统时要给出如下信息:①所用检测仪器型号、资产编号、技术指 标;②校准/检定证书号、校准/检定日期和校准/检定实验室明名称。 4.2.1根据检测项目依据的技术标准/规/规程,明确被测量,简述被测量定义、测量方法和测量过程。 4.2.2画出测量系统方框图 4.2.3给出测量不确定度评定数学模型。

424根据数学模型和有关信息,列出各不确定度分量的来源,尽可能做到不遗漏不重复,主要来源有(但不限于):所用的参考标准或标准物质(参考物质)、方法和仪器设备、环境条件、被测物品的性能和状态、操作人员等。需要指出,被测物品预计的长期性能所引起的不确定度来源通常不予考虑。 425评定各不确定度分量的标准不确定度:①不确定度A类评定采用统计方法; ②不确定度B类评定采用非统计方法。 合理地评定应依据对方法性能的理解和测量围,并利用以前的经验和资料、文献中确认的数据等。测量不确定度评定所需要的严密程度取决于①检测方法的要求;②客户的要求;③据以作出满足某技术规决定的紧限。 426计算合成标准不确定度。 427确定扩展不确定度和报告测量结果。 4.3测量不确定度报告的审核和批准 4.3.1中心技术负责人对各项目测量不确定度评定报告进行审核。必要时,可委托外单位专家审核。 4.3.2评审后的测量不确定度评定报告和测量不确定度表示意见经中心副主任批准后,作为实验室的受控技术文件打印归档,并作为作业指导书发至有关检测人员执行。 4.3.3检测项目负责人发现有关不确定度分量发生较大变化时,应及时向技术负责人或质量监督员报告并提出修改的具体意见,由技术负责人组织审核批准后实施。 4.4测量不确定度的报告和应用 在下列情况下检测实验室的检测报告(或证书)中应给出有关测量结果不确定度的信息:a)当不确定度与检测结果的有效性或应用有关时; b)客户有要求时; c)当不确定度影响到对技术标准/规限度的符合性时,(即测量结果处于技术标准/规规定的临界值附近时,测量不确定度的区间宽度对判断符合性具有重要影响)。 4.5注意事项

不确定度评定报告

不确定度评定报告 1、测量方法 由标准晶振输出频标信号,输入到通用计数器中,在通用计数器上显示读数。 2、数学模型 数学模型 A=A S +δ 式中:A —频率计上显示的频率值 A S —参考频率标准值; δ—被测与参考频标频率的误差。 3、输入量的标准不确定度 3.1 标准晶振引入的标准不确定度()s A u ,用B 类标准不确定度评定。 标准晶振的频率准确度为±2×10-10,即当被测频率为10MHz 时,区间半宽为a =10×106×2×10-9=2×10-2Hz ,在区间内认为是均匀分布,则标准不确定度为 ()s A u =a/k =1.2×10-2Hz ()=rel s A u 1.2×10-2/107=1.2×10-9 3.2被测通用计数器的测量重复性引入的标准不确定度分量u(δ2) u(δ2)来源于被测通用计数器的测量重复性,可通过连续测量得到测量列,采用A 类方式进行评定。对一台通用计数器10MHz 连续测量10次,得到测量列9999999.6433、9999999.6446、9999999.6448、9999999.6437、9999999.6435、9999999.6428、9999999.6446、9999999.6437、9999999.6457、9999999.6451Hz 。 由测量列计算得 算术平均值 ∑==n i i f n f 1 1=9999999.6442Hz, 标准偏差 () Hz n f f s n i i 00091.01 2 1 =--= ∑=

标准不确定度分量u(δ 3 )=0.00091/=0.00029Hz u(δ 3 )rel=2.9×10-11 4 合成标准不确定度评定 主要标准不确定度汇总表 输入量A S 、δ 1 、δ 2 相互独立,所以合成标准不确定度为 u c (A)= 9 2 2 2 1 210 5.1 ) ( ) ( ) (- ? = + +δ δu u A u S 5 扩展不确定度评定 取k=2,则 扩展不确定度为 U rel =k×u c=2×1.5×10-9=3×10-9 6测量不确定度报告 f=f0(1±3×10-9)Hz,k=2 不确定度评定报告 1、测量方法 由标准晶振输出频标信号,输入到通用计数器中,在通用计数器上显示读数。 2、数学模型

实验室测量不确定度评定程序

1目的 为规范和统一测量不确定度的评定方法和程序,证明检测的结果具有可接受的不确定度,特制定本程序。 2适用范围 适用于本公司需要进行不确定度分析的项目。如当用户需要获悉检测项目结果的不确定度时,或当检测数据处于临界状态,有可能影响检测结论时,本公司应给出其测量不确定度。 3职责 3.1检测室负责各项目不确定度评定报告的编写、审核工作。 3.2技术负责人负责测量不确定度评定报告的批准。 3.3综合室负责有关测量不确定度评定报告等相关记录的保存。 4工作程序 4.1检测室提出需进行测量不确定度评定的项目,报技术负责人审批后,组织相关人员对所从事检测项目进行不确定度的计算。不确定度的计算应以不同分析方法所对应的每个检测项目分别计算。 4.2计算不确定度时应将从检测全过程(从样品采集至分析结果的报出)所产生的所有不确定度分量进行计算合成:检测不确定度来源主要有以下几个方面:a)取样的代表性不够; b)检测过程受环境条件的影响因素; c)对检测仪器的读数存在的人为偏移; d)检测仪器的分辨力或鉴别力不够; e)赋予计量标准的值或标准物质的值不准; f)引用于数据计算的常量和其他参量不准; g)检测方法和检测程序的近似性和假定性; h)在完全相同的条件下,重复检测值的变化。

4.3 计算不确定度步骤 1)确定检测项目的数学模型; 2)针对检测项目实施的全过程(从采样至分析结果的报出)的不确定来源,进行统计分析和评定,确定主要不确定度因素,评定标准不确定度分量。 3)针对各项不确定度按JJF1059《测量不确定度评定与表示》和CNACL编写的《检测实验室测量不确定度评定指南》的有关规定进行计算和评定。 4)计算检测项目的合成标准不确定度和扩展不确定度。 5)形成不确定度评定报告。 不确定度的评定流程图见下一页。 4.4不确定度评定报告的批准 技术负责人应组织相关技术人员对不确定度的评定报告进行技术论证,评审通过后,技术负责人批准执行。 4.5不确定度评定报告的管理 4.5.1测量不确定度评定报告是本公司受控的技术文件,按《文件控制和管理程序》进行管理。 4.5.2所有测量不确定度评定报告均应按规定编号,制定目录,由综合室负责保存。 5 相关文件 5.1 **CX-011-2018 《文件控制和管理程序》

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