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計(jì)量論壇

標(biāo)題: 如果GBW13305透射比濾光片10%的不確定度怎么保證？ [打印本頁]

作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-12-9 16:07
標(biāo)題: 如果GBW13305透射比濾光片10%的不確定度怎么保證？
本帖最后由劉彥剛于 2012-12-9 16:08 編輯

按《黑龍江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目透射式煙度計(jì)檢定用中性標(biāo)準(zhǔn)濾光片的研制》一文：

GBW13305透射比濾光片的不確定度是真正意義上的相對(duì)的，但同樣從該文好象也說到：給GBW13305透射比濾光片定值的裝置絕對(duì)誤差小等于+/-0.10%，那么對(duì)于透射比10%的不確定度10%*0.5%=0.05%如何能得到保證呢？

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作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-12-11 05:57
近期我在《上海計(jì)量測(cè)試》今年第四期發(fā)表了一文章：

光譜光度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)濾光器檢定規(guī)程中透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片

不確定度的探討

0
引言

JJG1034—2008《光譜光度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)濾光器》（以下簡(jiǎn)稱《濾光器規(guī)程》）的發(fā)布，結(jié)束了多年來光譜光度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)濾光器的檢定沒有規(guī)程可循的歷史。《濾光器規(guī)程》全面地給出了透射比、干涉濾光片型波長(zhǎng)和截止型雜散輻射標(biāo)準(zhǔn)濾光片的性能指標(biāo)；特別是對(duì)于氧化鈥、鐠釹、鐠鉺等元素吸收型波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)濾光片，合理地采用了按各特征峰給出性能指標(biāo)的方式。并給出了相應(yīng)的檢定方法，同時(shí)以規(guī)程附錄的形式給出了測(cè)量不確定度的評(píng)定實(shí)例。但是，《濾光器規(guī)程》給出的透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片擴(kuò)展不確定度值得探討。

1
沒有明確是相對(duì)還是絕對(duì)不確定度

《濾光器規(guī)程》給出的透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片擴(kuò)展不確定度如表1所示：

表1
透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片擴(kuò)展不確定度估算表（ =2）

級(jí)別	可見輻射區(qū)	紫外輻射區(qū)	紅外輻射區(qū)
一級(jí)光度透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片	＜0.3%	＜0.5%	＜0.5%
二級(jí)光度透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片	＜0.5%	＜0.8%	＜0.8%

但是給出的擴(kuò)展不確定度沒有明確是相對(duì)擴(kuò)展不確定度，還是絕對(duì)擴(kuò)展不確定度，不利于規(guī)程的執(zhí)行。

2
給出的擴(kuò)展不確定度不恰當(dāng)

如果說《濾光器規(guī)程》給出的是透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片絕對(duì)擴(kuò)展不確定度，顯然在當(dāng)前技術(shù)水平情況下，所給出的擴(kuò)展不確定度太大。因?yàn)?/font>JJG178—2007《紫外、可見、近紅外分光光度計(jì)》（以下簡(jiǎn)稱《分光光度計(jì)規(guī)程》），給出的紫外可見分光光度計(jì)透射比最大允許誤差如表2所示：

表2
透射比最大允許誤差

%

級(jí) 別	A 段	B 段
Ⅰ	±0.3	±0.3
Ⅱ	±0.5	±0.5
Ⅲ	±1.0	±1.0
Ⅳ	±2.0	±2.0

作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-12-11 05:58

對(duì)于可見輻射區(qū)一、二級(jí)光度透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片擴(kuò)展不確定度的上限值，與被檢的Ⅰ、Ⅱ級(jí)分光光度計(jì)的透射比最大允許誤差相當(dāng)。且紫外輻射區(qū)一、二級(jí)光度透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片擴(kuò)展不確定度的上限值，分別比被檢的Ⅰ、Ⅱ級(jí)分光光度計(jì)的透射比最大允許誤差還更大，顯然是不可行的。

如果說《濾光器規(guī)程》給出的是透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片相對(duì)擴(kuò)展不確定度，對(duì)于可見輻射區(qū)標(biāo)稱透射比為0.3的一、二級(jí)光度透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片，將其換算為絕對(duì)擴(kuò)展不確定度的上限值分別為0.09%和0.15%；對(duì)于紫外輻射區(qū)標(biāo)稱透射比為0.3的一、二級(jí)光度透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片，將其換算為絕對(duì)擴(kuò)展不確定度的上限值分別為0.15%和0.24%，還基本上說得過去。

但是，對(duì)于標(biāo)稱透射比為0.1和0.2的光度透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片，在現(xiàn)有技術(shù)水平情況下，與其對(duì)應(yīng)的絕對(duì)擴(kuò)展不確定度的上限值太小了。以標(biāo)稱透射比為0.1的紫外輻射區(qū)，一、二級(jí)光度透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片絕對(duì)擴(kuò)展不確定度的上限值為例，分別為0.05%和0.08%，顯然是很難達(dá)到且沒有必要的。

3
擴(kuò)展不確定度的建議

為了與《濾光器規(guī)程》給出的透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片的性能指標(biāo)保持一致性，也為了與被檢紫外、可見分光光度計(jì)透射比最大允許誤差保持一致性。建議在《濾光器規(guī)程》中，透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片擴(kuò)展不確定度應(yīng)采用絕對(duì)擴(kuò)展不確定度表示。

并且可類比《分光光度計(jì)規(guī)程》，不區(qū)分紫外輻射區(qū)與可見輻射區(qū)。對(duì)于一級(jí)光度透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片要求絕對(duì)擴(kuò)展不確定度<0.1%（k=2），用于檢定Ⅰ級(jí)紫外、可見分光光度計(jì)；對(duì)于二級(jí)光度透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片要求測(cè)量絕對(duì)擴(kuò)展不確定度<0.2%（k=2），用于檢定Ⅱ級(jí)及以下紫外、可見分光光度計(jì)。

4
結(jié)束語

國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程是我們的技術(shù)法規(guī)，當(dāng)然我們希望盡可能的完善。但是由于各種原因，難免存在點(diǎn)滴這樣或那樣的小問題。所以不僅需要我們規(guī)程的起草老師盡可能地細(xì)心，也需要我們規(guī)程的執(zhí)行者共同努力，才能使我們的技術(shù)法規(guī)——國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程不斷完善。

作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-12-11 08:13
實(shí)際上不要說透射比標(biāo)稱值10%的保證不了不確定度，就是透射比標(biāo)稱值20%的也保證不了不確定度。因?yàn)閷?duì)于透射比標(biāo)稱值20%的，如果相對(duì)擴(kuò)展不確定度是0.5%的話，那么絕對(duì)擴(kuò)展不確定度為20%*0.5%=0.1%。而要定它的值的話，定值裝置的最大允許誤差，不說三分之上了，就是二分之一也要求定值裝置的最大允許誤差為+/-0.05%，可現(xiàn)在的定值裝置最大允許誤差為+/-0.1%，怎能定得出來哦！

作者: Rie 時(shí)間: 2012-12-11 16:27
本帖最后由 Rie 于 2012-12-11 16:32 編輯

劉工你好，我沒細(xì)看論文，不過如果排除濾光片本身質(zhì)量影響的話，定值裝置在1~100%范圍達(dá)到Urel=0.5%的不確定度是可以實(shí)現(xiàn)的，我們這里建立的光譜光度標(biāo)準(zhǔn)濾光器檢定裝置在紫外可見區(qū)的最佳不確定度為Urel=0.4%（相對(duì)于NIM國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)），如果濾光片本身引入的不確定度較小，那么在10%以上的范圍內(nèi)達(dá)到Urel=0.5%的水平也是可以實(shí)現(xiàn)的。

作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-12-11 16:37

劉工你好，我沒細(xì)看論文，不過如果排除濾光片本身質(zhì)量影響的話，定值裝置在1~100%范圍達(dá)到Urel=0.5%的不確定度是可以實(shí)現(xiàn)的，我們這里建立的光譜光度標(biāo)準(zhǔn)濾光器檢定裝置在紫外可見區(qū)的不確定度為Urel=0.4%，如果濾光片本身引入的不確定度較小，那么達(dá)到Urel=0.5%的水平也是可以實(shí)現(xiàn)的。
Rie 發(fā)表于 2012-12-11 16:27

謝謝你的關(guān)注和回復(fù)!貴所的光譜光度標(biāo)準(zhǔn)濾光器檢定裝置不確定度是真正意義上的相對(duì)的，還是只是相對(duì)于100%的相對(duì)的，實(shí)際上是絕對(duì)的。但從文中看，好象他們的定值裝置不確定度是絕對(duì)的。當(dāng)然他們的文章都是2004年，也許現(xiàn)在技術(shù)進(jìn)步了，絕對(duì)不確定度的水平有了提高，也許現(xiàn)在能了？

作者: Rie 時(shí)間: 2012-12-11 16:43
本帖最后由 Rie 于 2012-12-11 16:45 編輯

是在紫外可見區(qū)(1~100)%測(cè)量范圍的相對(duì)不確定度，不是相對(duì)于100%這一個(gè)點(diǎn)。V版為了你這個(gè)問題還特地查閱了相關(guān)國(guó)際比對(duì)資料，參考實(shí)驗(yàn)室在0.1%這一測(cè)量點(diǎn)的相對(duì)不確定度都能夠達(dá)到0.35%，所以目前的技術(shù)水平是能夠?qū)崿F(xiàn)這么小的不確定度的。當(dāng)然我只是說目前有裝置能夠達(dá)到這種水平，關(guān)于黑龍江省院的裝置我確實(shí)不大了解，你可以問問我們的丁香花版主。

作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-12-11 16:47
本帖最后由劉彥剛于 2012-12-11 16:52 編輯

回復(fù) 5# Rie

劉工你好，我沒細(xì)看論文，不過如果排除濾光片本身質(zhì)量影響的話，定值裝置在1~100%范圍達(dá)到Urel=0.5%的不確定度是可以實(shí)現(xiàn)的，我們這里建立的光譜光度標(biāo)準(zhǔn)濾光器檢定裝置在紫外可見區(qū)的最佳不確定度為Urel=0.4%（相對(duì)于NIM國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)），如果濾光片本身引入的不確定度較小，那么在10%以上的范圍內(nèi)達(dá)到Urel=0.5%的水平也是可以實(shí)現(xiàn)的。

我還是有些擔(dān)心，在這里如果要用真正意義上的相對(duì)不確定度，能適應(yīng)的標(biāo)稱透射比的下限為1%是否可能？0.4%*1%=0.004%哦！

另請(qǐng)問“相對(duì)于NIM國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)”是什么意思哦！不好意思，少見多問讓你見笑了！

作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-12-11 16:55
本帖最后由劉彥剛于 2012-12-11 16:56 編輯

是在紫外可見區(qū)(1~100)%測(cè)量范圍的相對(duì)不確定度，不是相對(duì)于100%這一個(gè)點(diǎn)。V版為了你這個(gè)問題還特地查閱了相關(guān)國(guó)際比對(duì)資料，參考實(shí)驗(yàn)室在0.1%這一測(cè)量點(diǎn)的相對(duì)不確定度都能夠達(dá)到0.35%，所以目前的技術(shù)水平是能夠?qū)崿F(xiàn)這么小的不確定度的。當(dāng)然我只是說目前有裝置能夠達(dá)到這種水平，關(guān)于黑龍江省院的裝置我確實(shí)不大了解，你可以問問我們的丁香花版主。Rie 發(fā)表于 2012-12-11 16:43

非常感謝你們對(duì)我的問題的重視！

作者: Rie 時(shí)間: 2012-12-11 17:09
本帖最后由 Rie 于 2012-12-11 17:18 編輯

相對(duì)于NIM國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是說是以NIM的值為參考來計(jì)算不確定度，因?yàn)闆]有查到NIM參加相關(guān)國(guó)際比對(duì)的資料，所以不能判斷測(cè)出來的值是否能和國(guó)際上一致，只好說相對(duì)于NIM國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
另外我說的是在（1~100）%范圍的最佳不確定度是0.4%，不是說1%這個(gè)點(diǎn)也一定是0.4%，根據(jù)我們的測(cè)試，裝置的測(cè)量重復(fù)性能夠小于0.001%，這是達(dá)到較小不確定度的一個(gè)基礎(chǔ)。

作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-12-11 19:04

相對(duì)于NIM國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是說是以NIM的值為參考來計(jì)算不確定度，因?yàn)闆]有查到NIM參加相關(guān)國(guó)際比對(duì)的資料，所以不能判斷測(cè)出來的值是否能和國(guó)際上一致，只好說相對(duì)于NIM國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
另外我說的是在（1~100）%范圍的最佳不確定度是0.4%，不是說1%這個(gè)點(diǎn)也一定是0.4%，根據(jù)我們的測(cè)試，裝置的測(cè)量重復(fù)性能夠小于0.001%，這是達(dá)到較小不確定度的一個(gè)基礎(chǔ)。Rie 發(fā)表于 2012-12-11 17:09

是的，你說得很對(duì)！“裝置的測(cè)量重復(fù)性能夠小于0.001%，這是達(dá)到較小不確定度的一個(gè)基礎(chǔ)。”但也只是一個(gè)基礎(chǔ)，因?yàn)橐话銇碚f，量傳誤差引入的不確定度，會(huì)是測(cè)量不確定度的主要部分。當(dāng)然，我們不能以檢定移液器這樣的特例來說事。

作者: vandyke 時(shí)間: 2012-12-16 18:28
目前國(guó)內(nèi)紫外可見區(qū)的透射比0.1%~100%范圍內(nèi)的相對(duì)不確定度是0.19%~0.35%，紫外區(qū)大一些，可見區(qū)小一些，所以JJG1034-2008的要求是針對(duì)相對(duì)不確定度的表述，是可以實(shí)現(xiàn)的。至于《煙度計(jì)濾光片》一文提到的裝置誤差0.10%，若理解為絕對(duì)誤差，這個(gè)誤差明顯不能滿足一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)濾光片的定值要求，若理解為相對(duì)誤差，又小得不可思議，比CCRP-K6于2008年公布的國(guó)際比對(duì)各國(guó)基準(zhǔn)的測(cè)量不確定度都小，由于在“國(guó)家計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)資源共享平臺(tái)”查不到這個(gè)裝置，我也不知所以然。
元芳，你怎么看？

作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-12-17 06:31

目前國(guó)內(nèi)紫外可見區(qū)的透射比0.1%~100%范圍內(nèi)的相對(duì)不確定度是0.19%~0.35%，紫外區(qū)大一些，可見區(qū)小一些，所以JJG1034-2008的要求是針對(duì)相對(duì)不確定度的表述，是可以實(shí)現(xiàn)的。至于《煙度計(jì)濾光片》一文提到的裝置誤差0.10%，若理解為絕對(duì)誤差，這個(gè)誤差明顯不能滿足一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)濾光片的定值要求，若理解為相對(duì)誤差，又小得不可思議，比CCRP-K6于2008年公布的國(guó)際比對(duì)各國(guó)基準(zhǔn)的測(cè)量不確定度都小，由于在“國(guó)家計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)資源共享平臺(tái)”查不到這個(gè)裝置，我也不知所以然。
元芳，你怎么看？vandyke 發(fā)表于 2012-12-16 18:28

謝謝V版經(jīng)過查閱眾多的資料給我回復(fù)！謝謝V版很真懇地提到：對(duì)于透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片的不確定度，現(xiàn)在對(duì)于其表達(dá)是相對(duì)還是絕對(duì)，有的同行的表述存在矛盾。我覺得既然就這樣一個(gè)問題讓業(yè)內(nèi)專家都糾結(jié)，很有必要理順一下，今后是用相對(duì)表示的好、還是用絕對(duì)表示的好？當(dāng)然要回答好該問題，首先要搞清楚現(xiàn)在為什么有的同行要用絕對(duì)的表示，有的同行又要用相對(duì)的表示？而就透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片來說，其不確定度是絕對(duì)的表示，還是用相對(duì)的表示更能很好地反映其準(zhǔn)確度性能？
我覺得V版有能力回答好上述問題，真心相邀V版寫該方面的文章，我期盼著拜讀！
另請(qǐng)問：元芳是誰呀！

作者: Rie 時(shí)間: 2012-12-17 08:27
我覺得用絕對(duì)值和用相對(duì)值表示不確定度都可以，關(guān)鍵是要表述正確，根據(jù)具體情況來決定用哪種表述方法更好。
元芳好像是V版的老婆吧，哈哈

作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-12-17 11:46

我覺得用絕對(duì)值和用相對(duì)值表示不確定度都可以，關(guān)鍵是要表述正確，根據(jù)具體情況來決定用哪種表述方法更好。
元芳好像是V版的老婆吧，哈哈Rie 發(fā)表于 2012-12-17 08:27

看來V版真的很愛老婆哦!值得表揚(yáng)!

作者: 火影 時(shí)間: 2012-12-24 16:49
'元芳是誰'劉工沒看過電視嘛?元芳就是電視劇《神探狄仁杰》中的一個(gè)主要角色，在劇中是狄仁杰的保鏢，也是其最得力助手。演員名字叫做張子健。

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