關(guān)于測(cè)量不確定度感覺是個(gè)大難題的問題,根本就看不懂,聽不懂,老師講的還挺明白的,所以趕緊整理出來
首先來看一下測(cè)量不確定度的結(jié)構(gòu),否則后邊看到那么多定義的時(shí)候肯定會(huì)蒙圈
這個(gè)圖解釋下: 測(cè)量不確定度包含兩部分,一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)不確定度,一個(gè)是擴(kuò)展不確定度,擴(kuò)展不確定度就是最后要呈現(xiàn)在報(bào)告上的,而標(biāo)準(zhǔn)不確定度有點(diǎn)類似于標(biāo)準(zhǔn)偏差,但是又不完全是標(biāo)準(zhǔn)偏差,否則也沒有必要搞兩個(gè)概念。 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一般用小寫的斜體u 表示;擴(kuò)展不確定度一般用大寫的斜體U 表示。 接下來看一下不確定度評(píng)定步驟 測(cè)量不確定評(píng)定步驟 1、確定被測(cè)量和測(cè)量方法 包括測(cè)量原理、環(huán)境條件、所用儀器設(shè)備,測(cè)量程序和數(shù)據(jù)處理等。 2、建立數(shù)學(xué)模型 確定被測(cè)量與各輸入量之間的函數(shù)關(guān)系。如果被測(cè)量不確定度有貢獻(xiàn)的分量未包括在數(shù)學(xué)模型中,應(yīng)特別加以說明,如環(huán)境因素的影響。 3、求被測(cè)量的最佳估計(jì)值 不確定度評(píng)定是對(duì)測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定,而測(cè)量結(jié)果應(yīng)理解為被測(cè)量之值的最佳估計(jì)值。確定不確定度的各種來源 4、確定各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 包括不確定度的A類評(píng)定和B類評(píng)定 5、確定各輸入分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度對(duì)輸出量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的貢獻(xiàn) 由數(shù)學(xué)模型對(duì)各輸入量求偏導(dǎo)數(shù)確定靈敏系數(shù),然后由輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量求輸出標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 6、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 利用不確定度傳播率,對(duì)輸出量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量進(jìn)行合成 7、求擴(kuò)展不確定度 根據(jù)被測(cè)量的概率分布和所需的位置水準(zhǔn),確定包含因子,有合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算擴(kuò)展不確定度 正確表示不確定度的意義 測(cè)量不確定度表明了測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量,質(zhì)量越高不確定度越小,測(cè)量結(jié)果使用的價(jià)值越高,質(zhì)量越差不確定度越大,使用價(jià)值越低。在檢測(cè)校準(zhǔn)工作中,沒有測(cè)量不確定度的結(jié)果沒有使用價(jià)值。測(cè)量結(jié)果是否有用,在很大程度上取決于測(cè)量不確定度的大小。報(bào)告測(cè)量結(jié)果的同時(shí)必須報(bào)告不確定度才是完整的和有意義的。 不確定度主要應(yīng)用領(lǐng)域 (1)建立國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際比對(duì) (2)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)據(jù) (4)科學(xué)研究及工程領(lǐng)域的測(cè)量 (5)計(jì)量認(rèn)證、計(jì)量確認(rèn)、質(zhì)量認(rèn)證以及實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可 (6)測(cè)量?jī)x器的校準(zhǔn)檢定 (7)生產(chǎn)過程的質(zhì)量保證以及產(chǎn)品檢驗(yàn)測(cè)試 (8)貿(mào)易結(jié)算、醫(yī)療衛(wèi)生、安全防護(hù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)及資源測(cè)量 不確定度評(píng)定應(yīng)用的具體場(chǎng)合 1、特定測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定 是測(cè)量不確定度評(píng)定的最基本應(yīng)用、是針對(duì)具有專門要求,測(cè)量對(duì)象、測(cè)量?jī)x器、測(cè)量方法、測(cè)量人員等均已確定不可改變的特定的測(cè)量結(jié)果的測(cè)量不確定度的評(píng)定。 2、常規(guī)測(cè)量的不確定度評(píng)定 是對(duì)諸如實(shí)物量具和其他測(cè)量?jī)x器的檢定和校準(zhǔn),以及對(duì)一些大宗材料或產(chǎn)品的檢驗(yàn)等測(cè)量?jī)x器、測(cè)量方法和測(cè)量程序固定不變,測(cè)量對(duì)象類似,且滿足一定要求,具體測(cè)量人員可以不同、但均為經(jīng)過培訓(xùn)合格人員;測(cè)量過程是在滿足檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范或相關(guān)的產(chǎn)品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)文件所規(guī)定的重復(fù)性條件下進(jìn)行的。一般來說,這時(shí)的測(cè)量不確定度會(huì)受測(cè)量條件改變的影響,但由于測(cè)量條件由于被限制在一定測(cè)量范圍內(nèi),只要滿足這一規(guī)定的測(cè)量條件,其測(cè)量不確定度就能滿足使用要求。因此,除非用戶對(duì)測(cè)量不確定另有更高要求,實(shí)驗(yàn)室可將針對(duì)具體的常規(guī)測(cè)量結(jié)果評(píng)定的測(cè)量不確定度提供給客戶,而無需對(duì)每一個(gè)測(cè)量結(jié)果單獨(dú)評(píng)定不確定度。 3、評(píng)定實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)測(cè)量能力 校準(zhǔn)測(cè)量能力也稱為最佳測(cè)量能力—通常提供給用戶的最高校準(zhǔn)測(cè)量水平,用包含因子K=2的擴(kuò)展不確定度表示。它是實(shí)驗(yàn)室對(duì)于特定的測(cè)量任務(wù)可能達(dá)到的最小不確定度,表示實(shí)驗(yàn)室在常規(guī)的校準(zhǔn)檢測(cè)上可能達(dá)到最高水平。一般在實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可工作中要求對(duì)所申報(bào)的最佳測(cè)量能力進(jìn)行認(rèn)可 4、測(cè)量過程的設(shè)計(jì)和開發(fā) 在實(shí)際工作中,為確保滿足特定的測(cè)量水平即測(cè)量不確定度的要求,需根據(jù)已具備的能力(即現(xiàn)有的測(cè)量設(shè)備等),通過對(duì)測(cè)量不確定度的反復(fù)評(píng)定來尋找不僅滿足所要求的測(cè)量不確定度,而且在經(jīng)濟(jì)上也比較合理的測(cè)量程序和至少應(yīng)滿足的測(cè)量條件。當(dāng)然也可以通過不確定度管理程序來判斷所用的測(cè)量設(shè)備是否滿足要求。 5、進(jìn)行測(cè)量結(jié)果的比對(duì) 在常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量中,為避免可能產(chǎn)生的粗大誤差,往往需要對(duì)一個(gè)測(cè)量對(duì)象進(jìn)行兩次或多次重復(fù)測(cè)量,而判定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)通過測(cè)量不確定度評(píng)定來確定。此外,實(shí)驗(yàn)室間進(jìn)行比對(duì)時(shí),需確定各實(shí)驗(yàn)室所得測(cè)量結(jié)果是否處于合理范圍內(nèi),即其一次性的判斷,除與所采用的參考值有關(guān)外,也與各實(shí)驗(yàn)室報(bào)告的測(cè)量結(jié)果不確定度有關(guān)。 6、工件或測(cè)量?jī)x器合格的判定 在生產(chǎn)和測(cè)量領(lǐng)域,經(jīng)常是通過測(cè)量來判定被測(cè)對(duì)象是否滿足技術(shù)指標(biāo)(規(guī)范)的要求。如檢驗(yàn)工件是否符合技術(shù)圖紙的公差要求;測(cè)量?jī)x器的示值誤差是否符合規(guī)定的最大允許誤差;材料或產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求等,在合格判定中,判據(jù)除和規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)有關(guān)外,也與測(cè)量不確定度有關(guān)。 測(cè)量基本術(shù)語 1、測(cè)量不確定度的定義 表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性,與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。不確定度可以是諸如標(biāo)準(zhǔn)偏差或其倍數(shù),或說明了置信水準(zhǔn)的區(qū)間的半寬度 2、標(biāo)準(zhǔn)不確定度與擴(kuò)展不確定度 以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的不確定度稱為標(biāo)準(zhǔn)不確定度,以u表示。 以標(biāo)準(zhǔn)偏差倍數(shù)表示的不確定度稱為擴(kuò)展不確定度,以U表示。擴(kuò)展不確定度表面了具有較大置信概率的區(qū)間半寬度 3、不確定度評(píng)A類和B類評(píng)定方法 不確定度通常有多個(gè)分量組成,對(duì)每一分量都要求評(píng)定其標(biāo)準(zhǔn)不確定度。評(píng)定方法分A、B兩大類: A類評(píng)定是用對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法,以實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差表征; B類評(píng)定則用不同于A類的其它方法,以估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。 各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的合成稱為合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度,它是測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值
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