不确定度关系

不确定度关系（精选12篇）

不确定度关系 篇1

根据JJF1033-2008《计量标准考核规范》要求, 在计量标准考核中必须给出检定或校准结果的不确定度并用于所有同类的检定或校准结果。计量检定标准装置的重复性试验定义:在相同检定条件下, 重复测量同一被测的参数, 计量检定标准装置提供相近检定结果的能力, 即包括相同的计量检定程序、相同的计量检定人员, 在相同的环境条件下, 使用相同的计量检定标准装置和被检对象, 在相同的计量检定地点, 在短时间内重复测量, JJF1033-2008规定, 应定期对计量检定标准装置进行重复性试验, 以确保该计量检定标准装置的检定结果的不确定度满足规程的要求。

计量标准重复性试验方法如下:例如。交直流电流表的标准装置, 按JJF1033-2008规定的条件, 对量程为5A的电流表的电流参数进行10次独立重复的测量得到分别为:5.0039A、5.0045A、5.0043A、5.0047A、5.0042A、5.0036A、5.0032A、5.0048A、5.0045A、5.0047A。

用贝塞尔公式计算得出单次测出结果的实验标准偏差即计量检定标准装置的重复性。

式中:

n—重复测量次数

对于可以计量检定多个参数的计量检定标准装置, 应对每个技术参数进行重复性检测。

1 重复性试验的要求

通常, 计量检定标准装置在新建标时重复性测量指标比较好, 随着的使用频率增多设备的损耗老化, 显然计量检定标准装置的重复性也发生变化, 根据JJF1033-2008《计量标准考核规范》要求对已建立计量标准的, 至少每年进行一次重复性测量, 如果测得的重复性小于或等于当初新建立标准所采用的重复性, 则判定重复性符合要求, 如果测得的重复性大于当初新建立标准中所采用的数据, 则应按新测量的重复性, 同时修改检定结果的不确定度, 例如计量检定标准装置的主要技术参数改变, 计量检定标准装置的主要部件故障经过维修更换配件后。这就必需重新进行重复性测量, 同时修改后的重复性数据作为下次重复性测量是否合格的依据。

2 测量对象的选择

在计量标准考核中, 根据测量结果不确定度评定, 重复性试验的测量对象应选择常规的被检或被校对象即其性能是大多数同类被测对象均能达到。若选择稳定的被测对象可以将对重复性的影响降到最小, 重复性实验是计量检定的一个不确定度来源。当被测对象不稳定引起重复性试验不稳定, 直接影响计量检定结果的不确定度。而在计量标准考核中要求给出的是能用于所有同类的被测对象的计量检定或校准的结果不确定度。同时满足检定规程或校准规范的条件下, 对一台合格的被测对象, 尽可能是评定出最大计量检定结果的不确定度。

3 计量检定标准装置.重复性和不确定度评定的关系

最后, 对于能用于检定或校准多个参数的计量检定标准装置, 应对每个参数进行重复性测量, 同样对同一计量标准装置可以在其授权的范围内检定或校准不同准确度等级的被测对象时, 由于不同准确度等级的被测对象重复性不同, 对应的检定或校准结果不确定度值不同, 必须分别进行。

摘要：计量检定标准装置重复性, 计量检定标准装置重复性试验的定义与条件, 计量检定标准装置重复性的被检对象的选择, 根据重复性用贝塞尔公式计算得到单次测量结果的实验标准偏差, 计量检定标准装置检定结果不确定度的来源, 但不一定就是一个不确定度分量的关系探讨。

关键词：计量检定标准装置重复性,检定或校准结果不确定度,实验标准偏差

参考文献

[1]李慎安.基于测量不确定度表达百问[Z].中国计量出版社, 2000.

[2]JJF1033-2008计量标准考核规范[S].

[3]中国计量[J].2014 (01) .

[4]浙江省质量技术监督局, 浙江省计量测试学会.计量管理教程[S].2004 (08) .

[5]JJF1059-2012《测量不确定度评定与表示》[S].

不确定度关系 篇2

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测量不确定度评定的简化应用

测量不确定度评定的简化应用

摘要：测量不确定度评定是计量专业实验数据处理中的一项重要内容，但由于应用频率低，要求高，因此一直是基层计量人员业务能力薄弱所在。由于测量不确定度评定方法复杂流程繁琐，不易掌握，因此在评定工作中常出现原理性的错误。本文对如何正确评定测量不确定以及评定方法提出了自己的观点，同时指出了评定中的难点及其处理方法，同时用图表的方式表示了评定的流程，对测量不确定度的应用进行了简化。通过文章的介绍，希望能使更多的计量人员提升对测量不确定的认识，并在实际工作中正确熟练地使用不确定度评定的方法。

关键词：建标、不确定度，测量评定

中图分类号： P207+.2 文献标识码： A

1引言：

由于混淆了不确定度和误差的关系，使评定出来的不确定度结果与真实值相差过大，不能正确的对测量仪器做符合性判定。评定的过程中引入过多的影响较小的不确定度分量，评定流程不明确让整个评定过程变得复杂。

概述：

我国JJF-1999规范《测量不确定度评定和表示》和国际规范《测量不确定度表示指南》中，对“测量不确定度”做出如下定义：表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相关系的参数。是在统计状态下进行的测量，确定由随机误差引起的测量结果可能出现的区间。

测量不确定度评定应用的范围很广，对于不同的领域，测量不确定度评定的原理和步骤是相同的。图1是用流程图的方式表示测量不确定度评定步骤。

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文章通过对数字多用表误差的不确定进行评定，以实例的方式对不确定度评定中的难点进行了分析和解释。

图1

测量不确定度来源分析

在对不确定度分析与评定时，明确不确定度来源，才能有效减少测量不确定度的分量，简化不确定度测量的工作程序，提高不确定度测量的工作效率。在数字多用表不确定度评定中，不确定来源主要考虑几个方面：

被测装置测量重复性引入的标准不确定度；

标准表的示值最大允许误差引入的标准不确定度；

标准表的校准引入的标准不确定度；

被测直流电压表（装置）分辨力引入的标准不确定度；

2.1 建立数学模型

为了提高不确定度测量的准确性，要建立相适应的评定模型，利用模型公式计算来减少测量不确定度的分量，提高合成标准不确定度的科学性和准确性。

通常建标技术报告中的数学模型就是检定规程中的误差计算公式，根据所评定内容将各种不确定度分量带入公式中。评定数字多用表不确定度,采用的数学模型为:

△V=Vx-VN

式中：Vx----被测装置的示值；

VN----直流标准电压表的示值；

△V---数表误差。

2.2各输入量的标准不确定度的评定

不确定度通常由多个分量组成，对每一分量都要求评定标准不确定度。评定方法分为A、B两大类。A类标准不确定度评定是用对观

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测列进行统计分析的方法，实现标准偏差表征。B类标准不确定度评定则用不同于A类的其他方法求的，以估计的标准偏差表示。各标准不确定度分量的合成称为合成标准不确定度。

2.4不确定度的A类评定：

标准不确定度的A类评定是对一个被测量在重复性条件下重复测量了n次（n≥10），得到n个观测结果 ,根据贝塞尔公式s(x)=，求的标准偏差。如果观测列数据出现一些明显偏离正常值的数据时，可依据拉依达准则剔除。

在重复性条件下对数字多用表150V测点重复测量十次，根据贝塞尔公式求的标准偏差，s(x)==8.60×10-4

自由度x=18

2.5不确定度B类评定：

B类不确定度是根据经验和资料及假设的概率分布估计的标准偏差表征，含有主观鉴别的成分。一般情况下取均匀分布，其标准偏差估算公式：

σ(x)=ɑ/√3…公式1

通过说明书等资料查的数表的固有指标，根据公式1求的数表各不确定度分量

3合成标准不确定度的计算

合成标准不确定UC用标准偏差给出，按《JJF1001》定义：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标准不确定度。当测量结果的标准不确定度由若干标准不确定度分量构成时，按方和根得到的标准不确定度。

得到各个标准不确定分量Ui后，需要将各个分量合成得到被测量的合成标准不确定度UC。

各不确定度分量汇总及相对扩展不确定度计算电子表格

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合成前必须确保所有的不确定度分量均用标准不确定度表示，如果存在其他形式表示的分量，则必须将其换算成标准不确定度。

在进行测量不确定度评定时应尽可能避免各分量之间的相关性或者减弱相关性产生的作用。

合成标准不确定度uc的计算

检定装置检定/校准直流电压表的合成标准不确定度各输入量估计值彼此不相关，合成标准不确定度＝0.00105V 自由度的确定

各输入分量合成后的自由度称为有效自由度νeff，可按韦尔其一萨特思韦特公式计算:

…公式2

前面我们已经求出每一个输人分量的自由度νi，根据公式2求的eff =33.00

5扩展不确定度的合成

扩展不确定度是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。扩展不确定度是由合成标准不确定度的倍数表示的测量不确定度。通常用符号U表示：

U = k(95)UC,-----------（6）

是合成标准不确定

k 是包含因子，这里 k值一般为2，有时为3。取决于被测量的重要性、效益和风险。扩展不确定度是测量结果的取值区间的半宽度，可期望该区间包含了被测量之值分布的大部分。而测量结果的取值区间在被测量值概率分布中所包含的百分数，被称为该区间的置信概率、置信水准或置信水平，用 表示。这时扩展不确定度用符号表示，它给出了区间能包含被测量的可能值的大部分（比如95%或99%）。

扩展不确定度的评定

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检定装置检定/校准交流电压表的扩展不确定度的评定

取置信概率p=95%，由=33，查《JJF1059一1999》附录A即可得到对应于扩展不确定度的包含因子k(95)=2.03

U95=k95×uc=0.0021（V）

不确定度报告

检定0.05级直流电压表(装置)150V点示值误差测量结果的扩展不确定度为：U95=0.0021V , eff=33。相对扩展不确定度为：U95rel =0.0014%，eff=33。结论：

本文以实例的方式解决了基层计量人员计量不确定度评定时出现的原理性错误。通过本文能正确掌握A、B类评定的区别，能快速熟悉整个不确定度评定流程以及注意事项，在实际工作中准确地运用测量不确定度来促进计量检定工作的分析与评定。

参考文献：

[1] 葛琳，数字多用表不确定度评定方法探析《青海电力》 2006.9

[2] 刘天怀，自由度估算若干问题探讨《中国计量》 2001.9

[3] 李维明，测量不确定度自由度的评定方法及一般取值范围的探讨《Industrial Measurement》2007

[4]沈渭奎、余建平、杨华，测量不确定度在计量检定中的简化应用《中国计量》2012.3

[5] 江继延、郭海生、孙朝斌，数字电感测量仪现场测量不确度来源分析 2012.2

精密偶件测量过程不确定度分析 篇3

摘要：文章针对某液压产品滑阀偶件的配套间隙准确度要求高，测量过程中仪器的系统误差和随机误差又是客观存在的事实，运用不确定度理论分析测量过程的可靠性，为测量的准确性和对测量结果分析提供依据。

关键词：偶件；测量设备；不确定度

中图分类号：TH823 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）20-0070-02

1 概述

计量是技术基础，是验证设计可行性和保证加工产品高质量的必要条件之一。针对某燃油液压系统具有较高的技术要求，其中液压产品偶件是其产品的核心部件，其几何形状及配套间隙能否满足技术要求将直接影响到产品质量，为使产品工作状态既不漏油又不卡滞，必须保证其配套间隙在2～5?m之间。因此，系统分析准确设备不确定度，对提供准确可靠的测量具有重要意义。

2 测量不确定度分析与评定

2.1 阀芯测量不确定度分析

在阀芯测量过程中，采用高准确度的比较仪与三等量块进行比对测量，不确定度分析如下：

2.1.1 立式光学计示值误差引入的标准不确定度u1。

立式光学计示值误差Δ=±0.20?m，服从正态分布k=3，u1=U/k=0.2/3=0.07?m。

2.1.2 三等标准量块中心长度偏差引入的标准不确定度u2。

三等量块（10～25）mm的测量不确定度为0.12?m，服从正态分布k=3，u2=0.12/3=0.04?m。

2.1.3 温度差引入的标准不确定度u3。

标准量块与被测件温度差值落在±0.2℃之间且为均匀分布k=，U△t=0.20/=0.115℃，则u3=1.16×103×11.5×10-6×0.115=0.12?m。

2.1.4 测量重复性引入的标准不确定度u4。

重复10次测量结果分别为：

0.2?m 0.1?m 0.3?m 0.1?m 0.0?m 0.2?m 0.2?m

0.1?m 0.0?m 0.4?m

根据贝塞尔公式算得实验标准偏差为：S（x）=0.13?m

2.1.5 合成标准不确定度uc。

uc=（u12+u22+u32+u42）-2=0.19?m

2.1.6 扩展不确定度U。

U=kuc=2×0.19=0.38?m（k=2）

2.2 阀套测量不确定度分析

在阀套测量过程中，采用分度值为0.05?m的高精度电子柱式数显气动量仪与标准量环配套测量气动量仪，不确定分析如下：

2.2.1 示值误差引入的标准不确定度u1。

电子柱式气动量仪最大允许示值误差U=0.1?m，服从正态分布k=3，u1=U/k=0.1/3=0.03?m。

2.2.2 标准环规的示值引入的标准不确定度u2。

精密孔径量仪最大允许示值误差U=0.14?m，服从正态分布k=3，u1=U/k=0.14/3=0.05?m。

三等量块（10～25）mm的测量不确定度为0.12?m，服从正态分布k=3，u2=0.12/k=0.04?m。

2.2.3 标准量环重复性引入的标准不确定度用极差法计算：

S（x）=（Rmax-Rmin）/dn=（0.06-0.02）/1.69=0.03?m

u2=（u12+u22+u32）-2=0.07?m

2.2.4 阀套测量重复性引入的标准不确定度u3。

重复10次测量结果分别为：

0.05?m 0.00?m 0.05?m 0.10?m 0.10?m 0.00?m0.10?m 0.15?m 0.05?m 0.10?m

根据贝塞尔公式算得实验标准偏差为：S（x）=0.05?m

2.2.5 合成标准不确定度uc。

uc=（u12+u22+u32）-2=0.09?m

2.2.6 扩展不确定度U。

U=kuc=2×0.09=0.18?m（k=2）

2.3 几何形状测量不确定度分析

采用圆柱度仪测量圆柱度，不确定度分析如下：

2.3.1 仪本身圆度误差引入的标准不确定度u1。

圆柱度仪圆度最大允许示值误差U=±0.04?m，按均匀分布k=，u1=U/k=0.04/=0.024?m。

2.3.2 圆柱度仪本身直线度误差引入的标准不确定

度u2。

圆柱度仪直线度的测量不确定度为0.5?m，按均匀分布k=，u2=0.5/=0.29?m。

2.3.3 测量重复性引入的标准不确定度u3。

重复测量10次结果分别为：

0.40?m 0.38?m 0.32?m 0.42?m 0.30?m 0.34?m0.40?m 0.38?m 0.36?m 0.40?m

根据贝塞尔公式算得实验标准偏差为：S（x）=0.04?m

2.3.4 合成标准不确定度uc。

uc=（u12+u22+u32）-2=0.29?m

2.3.5 扩展不确定度U。

U=kuc=2×0.29=0.58?m（k=2）

3 结语

滑阀偶件配合间隙的测量和控制，通过选择合适的仪器设备、科学的测量方法、高素质的人员、受控的环境条件等多方面的控制，才能得到满意的结果，经过测量和不确定度的分析和计算，间隙量在2～5?m之间的偶件在后续的装配，性能调试分析中均得到了满意的效果。因此，采用本测量方案所确定的测量系统，具有准确可靠的特点，满足了产品的技术要求，为该产品解决了技术关键，受到了有关方面的肯定和赞许。通过测量质量控制，间隙量在2～5?m之间的偶件在后续的装配，性能调试分析中均得到了满意的效果。通过采用科学的方法对测量方案所确定的测量系统不确定度进行分析，方能保证测量结果的准

确性。

导体电阻测量不确定度评定 篇4

导体电阻测试是通过直流电阻电桥、通用导体电阻夹具以及一些辅助工具进行测量的。

首先,把直流电阻电桥和通用导体电阻夹具进行连线。直流电阻电桥的C1、C2电流端连接通用导体电阻夹具的两端外部接口,直流电阻电桥的P1、P2电位端连接通用导体电阻夹具的两端内部接口。(连接图如图1所示)

第二、把测量的样品(长100mm)夹在通用导体电阻夹具上(如图1所示)。

第三、调节好直流电阻电桥的初始设置,将倍率盘和测量自始点至终点来回旋转数次,使开关接触良好。

第四、调节测量盘进行测试,记录测量结果。

2 数学模型

导体电阻测量依据的公式为:

r——被测导体电阻值

R——测量盘指示值

R’——为夹具连接线导体电阻值0.025×10-3(Ω)

3 方差和传播系数

由于所测被测量可以由表头直接读取,故导体电阻的不确定度即为表头示值的不确定度:

本例以截面面积为185mm2的铝导体为例,取样长度为300mm(铝导体电阻标准值:0.164Ω/1km,即0.492Ω/3km)

4 标准不确定度一览表(表1)

5 标准不确定度的A类评定

实验中被测导体电阻在4个不同温度和左右电流方向的条件下共测量80次,共8组,每组10个数据,记录数据如表2:

被测物规格:铝导体,截面面积:185mm2,被测长度为300mm(导体电阻标准值:0.164Ω/km)

用合并样本标准差(sp)对数据进行分析。

合并样本标准差也称组合实验标准差,其二次方Sp2,称为合并样本方差或组合方差。

合并样本标准差用于对同一个被测量进行多组重复测量的情况(每组测量n次,共m组)。合并样本标准差sp(x)的计算公式为:

n=10(每组测量10次)

m=8(有8组数据)

Xij为每组的详细某一数据,Xj为每组的平均值。

通过上表数据和上述公式,可算出

可算出相对标准不确定度:

注:0.025×10-3为夹具连接线内阻。

6 标准不确定度的B类评定

⑴QJ57型直流电阻电桥校准误差引起的不确定度分量U2

根据检定证书,当比值示值为0.001(即10-3档时),比值实际值为0.000999,均匀分布,估计相对不确定度为10%。

⑵WMSS-02C数字温湿仪校准误差引起的不确定度分量U3

根据检定证书,此仪器的温度扩展不确定度为±0.6℃,均匀分布,其温度不确定度为估计相对不确定度为50%。

7 合成标准不确定度

由于各不确定度分量互相独立不相关,则合成相对标准不确定度

8 有效自由度计算

9 计算扩展不确定度

取置信水平p=95%,包含因子k=2,故相对扩展不确定度为:

1 0 不确定度的最后报告

不确定度关系 篇5

1、测量方法：将被检钢卷尺和标准钢卷尺平铺在检定台上，并分别加以相应的拉力后，被检钢卷尺与标准钢卷尺进行比较测量。两者之差即为比较钢卷尺的示值误差。当比较钢卷尺的标称长度大于5m时，采用分段方法进行检测（以30米比较钢卷尺，5m标准钢卷尺及检定台分6段为例）。

2、数学模型

LLLs20(t20)(12)LL

其中：(t20)(12)L为被检尺与标准尺偏离20℃的温度修正，当普通钢卷尺不进行温度修正时，则公式为：

LLLs20L

即：LLLLs20

设：aiLL；a0Ls20；Laa0 式中：L——被检钢卷尺示值误差（mm）； ； a——被检钢卷尺测量值（mm）。a0——标准值（mm）

3、方差和灵敏系数

f2依据

ucu2(xi)

x2ucu2(L)c2(a)u2(a)c2(a0)u2(a0)2式中：c(a)(L)(L)1，c(a0)1 aa0222 ucu2(L)uaua0当被检钢卷尺的标称长度大于5m时，采用分段方法检测：被检钢卷尺全长示值误差：

L全i(a1a0)(a2a0)(a3a0)(aia0)aina0

i1i1nn式中：L全——被检钢卷尺全长示值误差（mm）；

； ai——第i段被检钢卷尺测量值（mm）； a0——标准值（mm）n——分段数。

灵敏系数：LLLLLn。1，a0aia1a2ai4、标准不确定度分量来源及评定

4.1、由标准钢卷尺标准值引入的不确定度分量ua0 4.1.1、标准钢卷尺的测量不确定度引入的不确定度分量ua01

根据JJG741-2005《标准钢卷尺》计量检定规程的规定，标准钢卷尺的测量不确定度为：

U(55L)m，k2

因此：当L=5m时：u01(555)/20.015mm＝15m 4.1.2、标准钢卷尺示值稳定性引入的不确定度分量ua02

根据JJG741-2005《标准钢卷尺》计量检定规程的规定，标准钢卷尺示值误差的年变化量不超过0.01Lmm，因此，当L5m时年变化量不超过0.05mm，其属于半宽为0.025mm的均匀分布，覆盖因子k3

当L5m时：u020.025/314m 4.1.3、由拉力偏差给出的不确定度分量u03

L103p

9.8EF由拉力引起的偏差为：

式中：L——标准钢卷尺的长度；

p——拉力偏差，由JJG741-2005《标准钢卷尺》计量检定规程中给出p0.5N；

E——弹性系数E=20000kg/mm2； F——标准钢卷尺尺带横截面积；

取尺带横截面的宽度12mm；厚度为0.22mm；则F=2.64mm2 L1030.59.66104L 即：9.8200002.64拉力偏差以相等的概率出现在半宽为0.5N的区间，故：k3 当L5m时，u039.661045/30.0048/32.8m 标准钢卷尺标准值引入的不确定度分量ua0： 当L5m时，ua0222uauaua1521422.8221m 0102034.2、被检钢卷尺测量值引入的标准不确定度分量ua 4.2.1、测量重复性引入的不确定度分量ua1

采用0.01mm的读数显微镜对被检钢卷尺等精度独立测量10次，实验标准偏差ua140m 4.2.2、被检钢卷尺拉力偏差引入的标准不确定度分量ua2 根据JG4-1999《钢卷尺》计量检定规程规定，拉力偏差p1N 取尺带横截面宽度为10mm，厚度为0.14mm，则F=1.40mm2 同上文由拉力引起的偏差为3.6410L

k当L=5m时，ua23.641045/311m 4.2.3、线膨胀系数差引入的标准不确定度分量ua3

标准钢卷尺与被检钢卷尺线膨胀系数均为11.510℃，两种材料线膨胀系数界限在6143

(11.52)106℃1的范围内，以相同的概率出现在4×10-6℃-1区间内，属于半宽为2×10-6℃-1的均匀分布，包含因子-6k则：

根据JG4-1999《钢卷尺》计量检定规程规定，检定温度为（20±5）℃，温度偏离20℃的极限值为t5℃，故：

ua2L103tu

因此，当L=5m时，ua351051.15103629m

4.2.4、标准钢卷尺与被检钢卷尺之间的温度差引入的标准不确定度分量ua4 在测量时，标准钢卷尺与被检钢卷尺都需要在符合要求的温度环境条件下，充分地等温后才能读数。因此，两者之间的温度差tp不大于0.5℃，线膨胀系数1410℃，受检点L=5m，服从均匀分布（包含因子k613）

于是：ua3Ltpb5103141060.50.621m 被检钢卷尺测量值引入的标准不确定度分量为 当L=5m时，ua2222ua40211229221255m 1ua2ua3ua4

5、合成标准不确定度uc

根据上述标准不确定度分量间互不相关性，合成标准不确定度为：

22222uc2u2(L)uauanunu0 a0当L=5m

uc55221259m

当被检钢卷尺标称长度大于5m标准钢卷尺的长度时，采用分段方法进行检测。被检钢卷尺全长示值误差的测量不确定度为：

当L=5m

n=1

ucnuanua0uaua055

21uc0.059mm

当L=10m

n=2

ucnuanua02ua2ua0255421

uc0.088mm

当L=30m

n=6

ucnuanua06ua6ua0655621

uc0.185mm

当L=50m

n=10

ucnuanua010ua10ua010551021

uc0.273mm

6、扩展不确定度U

******2222222Ukuc

k2

解读电力计量不确定度的应用研究 篇6

关键词：电力计量;不确定度;应用

绪论

电力计量不确定度适用于各种不同准确度等级试验，在科学和技术领域已被广泛应用。控制和提高检计质量是一致的目标。实现目标的方法是多样的，如计量系统分析（MSA）、质量保证和质量控制（进程），计量不确定度评估等。计量不确定度，它在很大程度上反映了试验室计量尺寸的水平的质量控制。通过科学合理的评估计量不确定度，我们可以找出主要不确定度分量，进一步发现，计量系统的重要影响因素的不确定性，利用统计分析工具组件来验证计量系统的重要性因素影响计量结果，指导计试试验室的计量质量控制工作重点控制这些因素显著。检计通过监控质量控制检验过程中，发现和消除异常为了获得可靠的质量。计量不确定度的评估依赖于计量过程在统计控制状态有效。因此，计试的质量控制是基于保证合理的不确定度评定来完成的。

1、电学计量

电学计量就是按照国家法定的计量检定系统，应用电计量器具，采用相应的计量方法对被計电参量进行定量分析的一门科学，是人们掌握电学知识，发展电学理论和电学技术的重要手段。电学计量产生于电现象的发现和认识之中，同时又促进电的研究、开发和应用。电学计量包括电学计量和参量计量。电学计量是指与电荷有关的量，如电流、电压、电功率、电能、电流密度、电场强度等的计量;参量计量是指与电路元件参数有关的量，如电阻、电容、电感、电导、电阻率等的计量。电学计量和磁学计量共同组成电磁学计量，它是计量技术的一个蕈要分支。

电学计量技术具有计量灵敏度、准确度高，易于实现直接、连续和远距离计量等特点，而且电信号特别便于传播、转换、分配和控制，若与计量传感器相配合，可将位移、速度、加速度、重量、压力、温度、湿度、声、光、X射线、气体等转换为电压、电流、频率和脉冲等各种模拟或数字信号进行处理。这使得几何量、力学、温度、声学、光学、电离辐射等各类计量领域，越来越多的依靠电学计量的特点，将各种非电量转换为电信号进行计量。电学计量中发展起来的各种理论基础和技术手段，也往往为其它分支学科所借鉴。因此在现代电学计量和计量不确定度计量计试技术领域和现代社会生产中的任何部门，都离不开电学计量。电计量技术的广泛应用更需要统一的计量单位和量值的准确一致。电学计量的任务就是保证实现电计量领域中单位统一和量值准确可靠。

2、电力计量不确定度

计量不确定度是指“表征合理地赋予被计量之值的分散性，与计量结果相联系的参数”。计量不确定度从词义上理解，意味着对计量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，是定量说明计量结果的质量的一个参数。实际上由于计量不完善和人们的认识不足，所得的被计量值具有分散性，即每次计得的结果不是同一值，而是以一定的概率分散在某个区域内的许多个值。虽然客观存在的系统误差是一个不变值，但由于我们不能完全认知或掌握，只能认为它是以某种概率分布存在于某个区域内，而这种概率分布本身也具有分散性。计量不确定度就是说明被计量之值分散性的参数，它不说明计量结果是否接近真值。

3、电力计量的分类

3.1 A类测量不确定度

A类评定的基本方法是采用贝塞尔公式来计算标准差的方法.在重复条件或复现条件下得出几个观测结果。在计量标准建标过程中A 类标准不确定度常取单次测量的不确定度。

3.2 B类测量不确定度

B类评定主要针对测量结果中无法用统计学方法给出，却对测量结果误差有影响的部分分量.进行B类评定时，主要从以下几个方面进行考虑：①有哪些分量对误差有影响;②该分量成什么方式分布;③定该分量的已知扩展不确定度或半宽区间a;④定分量分布的概率P，确定包含因子。一般的分布取正态分布.不同的置信概率其包含因子的取值不同。

4、电力计量不确定度的应用

4.1 电力计量不确定度在互感器标准建标过程中的应用

某公司新买了一台电流互感器校验台.作为室内互感器检定标准装置.该校验台的标准电流互感器，互感器校验仪。互感器校验仪同相分量分辨率0.0001，正交分量分辨率为0.001.在建标过程中对100A/5A 点档位进行不确定度评定。

4.1.1 A类不确定度评定。取一台性能稳定的型号为HL19 的被试电流互感器（NO00053）在额定电流比100A/5A 的条件下取 5%～120%任一负载点对本装置进行重复性测定，共测10次，每次测量重新接线，重新启动装置，得出测量结果。

4.1.2 B类不确定度评定。B类不确定度的来源有很多，在实际过程中我们主要取对测量结果影响显着的来源.主要有：标准电流互感器的等级，数据的化整误差及互感器校验仪分辨率.根据《测量不确定度评定与表示》，这三个分量都是平均分布，根据经验取灵敏系数c;为1.①0.05 级标准电流互感器其比差误差区间为：tO.05%，所以比差半宽区间为O.05;角差误差区间±2，半宽区间口为2;②比差化整间距为0.005，半宽区间为0.0025;角差化整间距为O.2，半宽区间为O.1;③比差分辨率为0.0001，半宽区间为0.00005;角差分辨率为0.001，半宽区间为0.0005。

4.2 电力计量在互感器标准检定过程的应用

4.2.1 A类不确定度评定。对被测电流互感器20%额定负载点进行连续10次测量，每次测量重新接线，重新启动装置，进行A类不确定度评定.一般测量结果中以多次测量的平均值作为测量结果，因此以平均值标准差作为A类不确定度评定结果。

4.2.2 B类不确定度评定。在建标过程中分析了B类不确定度的来源主要有标准电流互感器等级，数据的化整误差及互感器校验仪同相分量分辨率，评定过程与建标过程相同，数据引用建标过程评定的数据。

5、结束语

传统误差理论习惯上将误差用一个固定值来表述.但是.测量误差是一个理想概念.它更多表述的是一个过程的累积平均量.现代计量学的观点认为，计量误差的表述应是确定一个区间.它表征被测量值与真值之间的分散性.计量或测量结果的可信程度是通过分析和评定来确定的.利用测量不确定原理对电能计量互感器建标与检定过程的不确定度进行合理的评定，对测量结果以不确定度形式给出，对保证测量互感器标准溯源体系的严密性与开展准确可靠的电能计量检定具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]王运全，张红，王洪雨，等.电能测量误差中测量不确定度评定与表示方法咖.电测与仪表，2011，（2）：54-57

[2]陈静.试论电力计量技术的管理及应用[J].中国新技术新产品.2012（09）

论测量的不确定度 篇7

为了与国际接轨,便于学术交流,更为了对实验测量数据有一个科学的、合理的质量评定,我国在1999年由国家技术监督局批准实施了JJF 1059-1999测量不确定度评定与表示,明确了今后在出具的任何鉴定报告、校准证书、学术报告、测试报告、产品标准、技术规范、协议、合同等文件中的实验测量结果,如没有不确定度说明,则认为无效,必须有不确定度说明,才被认为是有效结果。

对于一切检测和/或校准实验室,在《实验室资质认定评审准则》和《检测和校准实验室能力的通用要求》中,就测量不确定度也明确提出了具体的要求:

1)检测工作所采用的测量方法都需要有不确定度的评估报告;

2)检测实验室的每一项检测工作都必须具有测量不确定度评定的能力;

3)用户有要求时,对测量结果的不确定度及其评定报告必须向用户提供;

4)检测结果处于临界值时,必须给出不确定度;

5)实验室自己设计和研究的非标准方法必须提供测量不确定度的评定;

6)政府下达的检测任务,必须给出不确定度;

7)司法鉴定,必须给出不确定度。

那么,我们如何来确定测量不确定度。在工作中,确定测量不确定度一般按以下四个步骤进行:

第一,明确测量不确定度的来源。简单的说,凡是能产生误差的地方,凡是进行实验操作的过程都可能产生测量不确定度,具体分析时应尽可能画出测量方法的方框图和实验操作过程的流程图。

经大量的检测和校准结果不确定度来源的分析和数理统计,产生不确定度主要来自以下几个方面:

1)确定被测量值的公式不够严谨,常常忽略了一些次要因素的影响;

2)确定被测量值的方法不够理想,往往在确定被测量值时有多种方法可以选择,任何一种方法都有其优缺点,都可能产生测量不确定度;

3)确定被测量的样本容量不足;

4)测量过程的环境条件未加控制或控制不严;

5)测量结果读数存在人为误差;

6)测量仪器的精度或分辨率存在差异;

7)计量用标准物质的值存在误差;

8)在表面上看完全相同的条件下,测量重复观测值的随机性误差。

当然,对于不同的检测试验,应结合具体的检测试验方法、操作过程确定其测量不确定度的来源。

第二,对测量过程中产生测量不确定度的各个环节,要分类逐项评定。

评定标准不确定度有两种方法:A类标准不确定度(uA),B类标 准不确定度(uB)。A类标准不确定度是指可以用统计方法确定不确定度分量的评定方法,B类标准不确定度则是指不能用统计方法确定不确定度分量的评定方法。

根据对不确定度来源的分析,逐项分类分别进行标准不确定度的评定。

A类标准不确定度一般都是通过实验方法,在重复条件下重复测量得到一系列的测量数据,然后运用贝塞尔公式求得结果,即:$u{}_A=\sqrt{\frac{{\displaystyle \sum _{i=1}^n(}x{}_i-\overline{x}){}^2}{n-1}}$(n为重复测量次数,xi为实验条件不变的一组测量数据,为该组测量数据的平均值)。

B类标准不确定度是根据仪器设备的相关技术资料、生产部门提供的技术参数、计量部门提供校准证书或检定证书中的数据、相关手册、资料给出的参考数据等,运用公式$u{}_B=\frac{\alpha }{k}(\alpha$为资料给出的置信区间,k为包含因子)求得B类标准不确定度值。

第三,计算合成标准不确定度。

由以上分析可得到各项标准不确定度uA或uB,将得到的值分别平方后求和,然后求这个和的算术平方根,即合成标准不确定度$u{}_C=\sqrt{{\displaystyle \sum (}u{}_A^2+u{}_B^2)}$。

第四,计算扩展不确定度。

在合成标准不确定度确定后,乘以一个包含因子k,即U=kuC櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅(k值一般取2～3,大多数情况下取k=2),就是扩展不确定度。这样可以期望测量的结果y可能值的较大部分落在区间(y-U,y+U)内。

另外,对于给定了测量结果的概率p(一般情况下采用的p值为99%或95%,多数情况下采用p=95%),扩展不确定度为合成标准不确定度乘以包含因子kp,即U=kpuC(kp取值对应于概率p,当测量的一组数据足够多时,可以近似认为p=95%时,kp=2;p=99%时,kp=3)。

以上是确定测量不确定度的整个过程,在具体运用时,还应注意以下几点:1)识别不确定度的来源要全面,不要漏项。2)在分类逐项评定标准不确定度时,标准不确定度评定方法的分类并没有明显的界限,它们对于后面的合成标准不确定度或扩展不确定度的贡献是一样的。3)测量结果概率p的确定,并不是p值越大越好(如99%>95%),当p值较大时,其扩展不确定度的范围会较大,也就是测量值精度会降低。综上所述,近现代随着概率论和数理统计学科的发展与完善,用测量不确定度代替测量误差来描述被测量值更科学、更准确;对测量不确定度的确定,同时代表了一个检测和/或校准实验室的水平,有利于不同实验室之间的竞争;运用测量不确定度对测量结果的评定,增强了测量结果之间的可比性。我们相信测量不确定度在不久的将来一定会得到更广泛的应用和发展。

摘要：简单介绍了“测量不确定度”的概念,结合相关规范提出了对测量不确定度的具体要求,阐述了如何确定测量不确定度,包括不确定度的来源识别,建立测量过程的模型,逐项评定标准不确定度等内容,以指导实践。

关键词：测量不确定度,评定方法,标准不确定度,计算

参考文献

[1]ISO/IEC17025∶2005,校准和检测实验室能力的通用要求[S].

[2]国认实函[2006]141号,实验室资质认定评审准则[S].

工作场所噪声测量不确定度评定 篇8

1 材料与方法

1.1 测量方法

噪声测量方法应依据《GBZ/T189.8-2007》[2]中工作场所物理因素测量第八部分:噪声所规定的方法及测量条件。

1.2 测量仪器

本次噪声测量的不确定度评定采用的噪声仪器是HS6288B型噪声频谱分析仪。具有A计权, “S (慢) ”档。校准所用仪器是声校准器, 型号为HS6020。测量仪器和校准仪器定期检定合格, 并在有效使用期限内使用:每次测量前后进行声学校准, 测量时传声器加防风罩。

1.3 数学模型

根据等效声级的计算公式可以建立如下数学模型:

合成不确定度的计算公式:

式中:uc (x) —噪声测量的合成标准不确定度;ua (x) —噪声测量A类标准不确定度分量;ub (x) —噪声测量B类标准不确定度分量。

1.4 噪声测量的不确定度来源分析

(1) 单次测量值的不确定度ua1 (x) ; (2) 重复性不确定度ua2 (x) ; (3) 声级计引入的不确定度ub1 (x) ; (4) 校准声源的不确定度ub2 (x) ; (5) 仪器标准漂移引入的不确定度ub3 (x) 。

2 不确定度评定实例

以声级计经校准器校准后, 对某太阳能电池生产线某点作10次独立重复测量, 采样间隔时间为3 s, 10 min等效声级测量值见表1。

2.1 A类不确定度ua (x) 计算

2.1.1 单次测量标准偏差最大值为3.5, 采样间隔时间为3 s, 10 min样本数为200。

2.1.2 测量结果的重复性不确定度分量计算:

A类标准不确定度ua (x) 计算

2.2 B类不确定度ub (x) 评定

2.2.1 声级计引入的不确定度ub1 (x)

声级计说明书表明, 在40~130 d B (A) 范围内, 仪器的准确度为0.2级, 检定证书提供的扩展不确定度为0.2 d B (A) , 包含因子k=2, ub1 (x) =0.2/2=0.1 d B (A) 。

2.2.2 校准声源的不确定度ub2 (x)

测量前使用HS6020型声级校准器 (2级) 校准, 检定证书给出的不确定度为0.7 d B (A) , 按均匀分布原则:

2.2.3 仪器标准漂移引入的不确定度ub3 (x)

根据我中心长期使用该仪器的经验, 其标准漂移小于0.2d B (A) , 按极限值计算, 属均匀分布

B类标准不确定度ub (x) 计算

2.3 合成不确定度

2.4 合成扩展不确定度u95计算

2.5 测量结果表示

3 讨论

本报告分析的太阳能生产线机械噪声为连续稳态噪声, 可以计算出各工作岗位的连续等效声级扩展不确定度。职业卫生现场检测中噪声测定的目的是检测工作人员在作业过程中接触噪声的强度是否符合职业卫生接触限值的要求, 也就是要明确作业场所的噪声防护措施是否达到法定要求[3,4,5]。经调查表明, 方向偏差和重复测量是不确定度的主要来源, 对于一个测量方法的不确定度评定, 应根据测量过程中的实际情况尽可能地包括所有不确定度分量, 但也要防止对不确定度分量的重复计算[6,7,8,9]。因此, 在现场监测前应做好现场调查工作, 尽量细化工种的分组, 才能更好地保证检测结果的精度。

参考文献

[1]JJF 1059-1999.测量不确定度评定与表示[S].

[2]GBZ/T 189.8-2007.工作场所物理因素测量第八部分噪声[S].

[3]邱泓, 车望军, 张浩, 等.电焊工噪声测定不确定度评定[J].职业与健康, 2010, 26 (13) :1463-1464.

[4]潘伟清, 杨文光.环境噪声测量中不确定度的评定[J].广东化工, 2011, 38 (219) :261-262.

[5]彭凯.厂界噪声不确定度的评定[J].环境研究与监测, 2011, 24 (9) :18-19.

[6]王成敏, 马丽, 孙佳.厂界噪声的测量不确定度评定[J].科技视界, 2012 (18) :261-262.

[7]王桂荣, 张伟薇.水泥厂厂界噪声监测结果的不确定度评定[J].北方环境, 2012, 27 (5) :227-228.

[8]范家林.噪声测定不确定度评定方法探讨[J].江苏预防医学, 2003, 14 (2) :47-48.

导体直流电阻测量不确定度分析 篇9

电线电缆导体的作用是传输电流, 导体电流的损耗主要由导体材料的电导系数来决定, 为了减小导体电流的损耗, 普遍采用具有高导电系数的铜或铝制成。两种材料的电导性能必须通过测试电性能来判断, 可采用直流电阻测试、交流电阻测试两种方法。本文主要参照国家标准GB/T 3956-2008《电缆的导体》和GB/T3048.4-2007《电线电缆电性能试验方法第4部分:导体直流电阻试验》采用直流数字电阻测试仪根据双臂电桥的原理对导体直流电阻进行测量, 为了能够评定测量值的可靠性, 特别是对于实验室或其它特殊测量要求情况下, 有必要对测量结果的正确性或准确度予以说明。测量不确定度是说明测量水平的极其重要的指标, 在实际测试中依据GB/T3048.4-2007标准要求对导体直流电阻进行测量, JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》的要求对测试中涉及的方法、仪器设备、环境等影响因素进行了分类, 并对测试结果的不确定度进行评定和表述。

2 直流电阻测量不确定度分析

2.1 试验室测试环境要求

GB/T3048.4—2007中规定:型式试验时测量应在环境温度为15~25℃和空气湿度不大于85%的室内进行, 在试样放置和试验过程中温度的变化应不超过±1℃。温度计最小刻度为0.1℃, 温度计应距地面≥1m, 距墙面≥10cm, 距试样≤1m, 且两者应大致在同一高度, 并避免受热辐射和对流的影响。由于目前的测试技术, 只能用环境温度代替导体温度, 但在测试过程中由于环境温度一直处于变化波动之中, 测试温度的取值是本文讨论的一个要素。

2.2 试验样品及试验仪器

试验中采用SB2230直流数字电阻测试仪, 所选样品为60277 IEC 01 (BV) 2.5mm2聚氯乙烯绝缘电线。

2.3 试验方法

测试方法采用传统的双臂电桥测电阻的方法, 测试原理如图1所示。测试条件为:环境温度21.6℃, 湿度62%。

3 导体电阻测量不确定度的评定

3.1 建立数学模型

导体测量不确定度评定的数学模型可以根据电阻计算公式:

式中:t为测量时的环境温度, ℃;R20为20℃时每千米长度的电阻值, Ω/km;Rt为测t (℃) 时, 长度为L (m) 电缆的导体电阻, Ω;L为电缆试样的试验长度, m。

3.2 导体直流电阻R20不确定度的评定

由式 (1) 可以看出直流电阻测量不确定度的影响因素, 因此对各个影响量进行不确定度分析。

3.2.1 分量t测量时的环境温度不确定度的分析

通过水银温度计可得知环境温度t=21.6℃, 准确度等级为0.4级, 故温度变化半宽为0.4℃。

3.2.2 分量L试样长度测量不确定度分析

电线试样直接安装于电阻夹具, 电阻夹具标定的两电位夹具内侧距离为L=999.3mm, 从电阻夹具长度计量报告可以看出, 夹具的扩展不确定度为u1=0.32mm, K=2, 由此可以计算u (L) 1=0.16mm, 但实际测量过程中, 被测样品长度不完全校直, 试样长度一般要大于夹口标准距离999.3mm。通过试验验证, 一根校直的BV线, 在一段固定, 另一端松动0.5mm的距离时, 这种松动用肉眼可以较为明显的识别出, 因此按这种经验保守取法是试样长度带来的不确定度u (L) 2=0.5mm。

综上所述, 夹具和试样本身带来的长度不确定度u (L) 的计算:

3.2.3 直流电桥不确定度

双臂电桥最大允许误差0.000002Ω。

各温度下电桥5次测得测量长度电缆电阻值见表1, 其平均值为

重复性试验产生的不确定度:

电桥测量的合成标准不确定度:

3.3 各分量不确定度合成

依据以上计算L、t、Rt的相关系数为:

因Rt、t和L彼此独立故R20的合成方差为:

在接近矩形分布条件下, 取置信概率近似为95%, K=2, 则扩展不确定度为:

因此, 可以通过以下计算并作为测量报告的最终结果:

故, 可以认为本次试验也验证了该测量系统是满足标准规定的形式试验不大于0.5%测量误差的要求。

3结论

综上所述, 本次测量对三个分量的不确定度的分析, 反应出对试验的校直是很关键的, 特别是对于大截面的绞合导体, 试验长度误差可能超过0.5mm。因此测量结果与真实值之间的偏差能达到0.5%, 所以在测量的过程中对被测导线要校直, 须经常对夹口距离进行校正, 尽量减小误差。用不确定度对测量结果及其质量进行评定、表示和比较, 是不同学科之间交流的需要, 也是测量技术发展的需要。

摘要：不确定度就是表征被测量的真值所处的量值范围的评定。它是对测量结果受测量误差影响不确定程度的科学描述。同规格同型号导体直流电阻的大小直接决定导体导电性能的强弱。建立了导体直流电阻测量不确定度的数学评价模型, 结合测量结果给出合成不确定度, 并对影响其测量不确定度的分量进行了简单的分析, 得出导体直流电阻的合成不确定度。

关键词：直流电阻,不确定度,双臂电桥,误差,测量

参考文献

[1]GB/T 3048.4?2007, 电线电缆电性能试验方法第4部分:导体直流电阻试验[S].

[2]JJF1059-1999, 测量不确定度评定与表示[S].

标准转速发生装置不确定度分析 篇10

(1) 测量依据:JJG105—2000《转速表检定规程》

(2) 环境条件:温度 (20±5) ℃, 相对湿度≤75%, 电压波动量≤10%。

(3) 测量标准:标准转速发生装置, 型号:SZJ-5A, 上海转速表厂

(4) 被测对象:0.1级手持数字式转速表, 型号:DM6234P, 深圳胜利仪器公司

(5) 测量过程:在规定的环境条件下, 首先将转速标准装置预热半个小时, 然后将转速标准装置设置在相应的转速值, 最后调整好转速表与转速标准装置转轴的间距, 并确认转速表能正常接收信号, 等转速表的示值稳定后读取并记录, 每个测量点重复测量10次。现取200r/min, 2000r/min, 20000r/min三个测量点为例进行分析。

1 标准转速发生装置不确定度的分析

1.1 数学模型

式中:Rm——转速表指示转速值

Rs——转速标准装置指示转速值

1.2 方差和灵敏系数

依据方程:

得

传播系数:

因而:

式中:u (R m) ——转速表指示转速值的不确定度分量

u (R s) ——转速标准装置指示转速值的不确定度分量

1.3 测量不确定度来源, 标准不确定度计算

(1) 转速表示值重复性引入的不确定度u (Rm1)

将转速标准装置设置检定点200r/min, 2000r/min, 20000r/min, 用手持式转速表分别进行十次独立重复测量, 测量结果如下:

由转速表重复性所引入的标准不确定度u (Rm1) 属A类评定, 用贝塞尔公式计算的单次测量实验标准差。

根据:

得单次测量的实验标准差:200r/min:s=0.07 (r/min)

2000r/min:s=0.70 (r/min)

20000r/min:s=1.51 (r/min)

实际测量时, 根据规程规定, 在重复条件下连续测量10次, 以10次测量的算术平均值作为测量结果, 其标准不确定度为:

自由度:ν (Rm1) =n-1=9

(2) 由转速表的量化误差引入的标准不确定度分量

当转速表r<1000r/min, 分辨力为d=0.1r/min, 其量化误差以均匀分别在半宽为0.05r/min的区间内;当r≥1000r/min, 分辨力为d=1r/min, 其量化误差以均匀分别在半宽为0.5r/min的区间内, 由此引入的标准不确定度服从均匀分布, 取k=3则:

(3) 转速表触发误差引入的标准不确定度分量u (Rm3) 和转速表晶振影响量引入的标准不确定度分量u (Rm4) 因小于1个数量级以上, 因此可以忽略。

(4) 由标准转速装置引入的标准不确定度分量u (R s)

标准转速装置由上级部门检定, 经过多年的检定结果给出的相对扩展不确定度为:

(20~300) r/min:相对扩展不确定度:3×10-4 (k=3)

(301~30000) r/min:相对扩展不确定度:1×10-4 (k=3)

标准转速装置引入的标准不确定度分量u (R s) :

1.4 标准不确定度一览表

1.5 合成标准不确定度

各分量标准确定度各自独立、互不相关, 可按下式合成相对标准不确定度:

得出:

1.6 有效自由度

依据各检定点的分量标准不确定度及合成相对标准不确定度, 按Welch-satterthwaite公式分别计算有效自由度。

得出:

1.7 扩展不确定度的评定

取置信概率p=95%, 按有效自由度查表计算得出扩展不确定度:

其相对扩展不确定度为:

1.8 测量结果不确定度的报告

2 检定或校准结果的验证

用型号:SZG-441编号:9606144手持数字转速表在5000r/min转速点上对转速标准装置进行检定:

平均值:5000.2 r/min

用型号:DM6234P编号:VC921937手持数字式转速表在5000r/min转速点上对转速标准装置进行检定

平均值:4999.8 r/min

以上本标准器相对扩展不确定度为:0.01%, 在5000r/min时, 扩展不确定度为0.5r/min, 则:

满足:, 因此测量不确定度得到验证。

摘要：文章论述标准转速发生装置不确定度的数学模型及校准结果验证等, 探讨了相关的评定及方法。

关键词：标准转速,发生装置,不确定度分析

参考文献

[1]JJG 105-2000, 转速表检定规程[S].

[2]JJG326-2006, 转速标准装置检定规程[S].

浅谈设备计量的不确定度评定 篇11

【关键词】设备计量；不确定度；评定

目前人们在设备计量的过程中，经常会出现每次测量结果不同的情况，而且当测量次数增多，人们也会发现，只要是设备计量的基本条件不变，设备计量结果都会集中在一个特定的范围内。因此，我们在设备计量的过程中无法获取准确的数值，并且其数值主要存在于一个分散区间内，这就导致人们在设备计量的过程中具有不确定度。为此，要想设备计量的准确性得到有效的提高，人们就要对设备计量的不确定度进行评定，从而使其测量结构的判断符合相关的技术要求，下面我们就对设备计量的不确定度评定的相关内容进行简要的介绍。

1.测量不确定度的来源

目前，人们在进行设备计量的过程中，测量不确定度的来源主要是从测量设备、方法、影响量、被测量以及人员这五个方面来体现的。其中在测量设备方面，它主要是针对测量仪器的结构、运行原理和量值等方面来对计量结果的不确定度进行分析，并且通过对仪器设备的组成情况不同，来对主要仪器和配套仪器进行计量检定或者校准，从而将仪器之间的不确定度进行分开评定，从而让人们对测量设备方面不确定度的来源有着一定的了解。当然，除了主要仪器和配套仪器的分开评定以外，我们还要可以通过合并评定的方法，来对设备测量不确定度进行相关的评定分析。

而在测量方法方面存在着测量不确定度主要是因为测量方法不合理，使其测量方法和测量程序在实际运作的过程中存在着近似值或者假定指，比如我们在对弹簧的弹性值进行测量的时候，由于其测量方法存在的测量不确定度，因此导致弹性值一般都具有假设性、近视性等方面的特点。而且因为我们在对测量不确定度的相关定义进行理解的时候，存在着不完整性，其定义中也有着许多漏洞和未限制的条件这就导致，人们在设备测量的过程中，其测量结火车具有不稳定性，从而给测量结果带来了不确定度。此外，在不同的条件下，人们对设备测量的要求也存着一定的差异，这就使得测量结果之间也存在着明显的不同，这就对测量结果的准确度有着极大的影响。

另外影响设备测量结果的因素还有很多，比如：温度、湿度、电磁场等，这些都是测量不确定度的来源，进而给测量结果准确性带来了严重的影响，为此我们在对其进行相关分析评定的过程中就要对各个方面影响因素进行详细的分析，采用相关的对策来进一步的提高测量结果的准确性。

2.测量不确定度的分类

人们在对设备计量的不确定度进行评定的时候，为了方便人们的理解，就根据其评定标的不同，将其分成A类不确定度评定和B类不确定度评定这两中类别。其中A类评定是在频率封闭的基础之上来对其有关量所产生的不确定度进行相关的评定，这种评定方法更具有客观性，而且在实际应用的过程中，必须要经过多次测量才能完成，其准确度和设备测量的次数有着密切的关系。而B类则是在先验分布的基础之上，通过相关的数据信息来对测量不确定度进行评定，因此B类评定的准确度和信息数据的可靠性有着一定的关系。为此，我们在对设备计量的不确定度进行评定的过程中，就要根据设备测量的实际条件来进行分析。从而对测量不确定度评定的类别进行选取。

根据不确定度的传播性原理，一般情况下标准器的随机因素所导致的不确定度已经包含在被检仪器的测量不确定度中，但系统因素所导致的不确定度不一定如此，一般反映在测量结果的均值中，表现为测量系统误差。由于不确定度包含不确定和不能确定两方面涵义，若系统误差值或符号是未知的，则可作为不确定度的一个来源，用B类方法进行评定。

3.影响因素分析

测量不确定度是计量学中的一个新概念。它表示在设置过程中测量结果不确定性/不可取的程度，因此，越小越好。所谓影响因素，就是影响涵量不确定度存在的各种因素，它们有可能相互影响，也有可能相互独立。在微电子参数检定/校准中，主要影响因素有以下方面：（1）标准计量器具或装置固有不确定度；（2）环境条件引起的不确定度；（3）人员素质引起的不确定度；（4）测量方法和检测/校准过程引入的不确定度；（5）检测校准辅助硬件，如夹具、引线等引起的不确定度；（6）测量重复性引起的不确定度（含由被测件本身的可靠性程度引起的计量不确定度）。

以上因素基本独立，其中有的是已知值，有的可忽略不计，有的须要经过多次试验求得，所以需要区别对待。

（1）标准计量器具或装置固有的不确定度。对于任何标准计量器具或装置，都应有—个已知的固定的参量不确定度。这些固有的参量不确定度，按参量类型分别被描述在标准计量器具或装置的性能指标说明书或技术文件中，记其为ul。

（2）环境条件引起的不确定度。由于计量环境条件，如温度、湿度会影响测量不确定度的变化，这是客观存在的事实；但是，对于微电子设备计量而言，其环境条件通常是在（23±3）℃和RH60%以下，这已达到了恒温匣湿的条件，所以，由此引入的测量不确定度可以忽略不计。

（3）人员素质引起的不确定度。由于人员家质引起的测量不确定度本来也是客观存在的。但在现行条件下下，由于微电子设备计量几乎是全自动的，又由于设备计量操作员在GJB15481—2001的要求下都进行了严格的岗位培训和考核、无证不能上岗，所以，由此引入的测量不确定度也可以忽略术计。

（4）测量方法和过程引入的不确定度。实际上这是一个对设备计量过程的质量评价问题，比较复杂。有时对于某些测量方法可以分析出其应有的测量不确定度，有的则不能。对于设备计量过程中诸如各种假设或近似计算等技术因素引发的不确定度，也同样如此。所以，凡不能直接或明确给出不确定度的定量描述时。可以通过多次试验，取得A类不确定度的评定，将其记为u2。

（5）辅助硬件如夹具、引线等引起的不确定度。由辅助硬件引入的不确定度，是微电子设备计量不确定度的主要来源之一，也是最复杂、最难于度量的一个影响因素。辅助硬件引入的不确定度，需要根据造成轴助硬件误差的介质、形状、长度、通导率和测量速度等，综合考虑、分析由于辅助硬件而引入的测量不确定度。关于辅助硬件误差，对不确定度的影响程度，一般和测试速率有关。特别是对交流误差与测试系统测试速率的增长成正比，即测试速率越陕，影响越大。如果存在不确定度，记为u3。

（6）测量重复性引起的不确定度。检测或校准结果是否稳定，与测量设备有关，与被测设备也有关，它们那是影响不确定度的一个重要因素。如果把测试的不稳定引入的测量不确定度记为u4，则用可以通过实验方法得出。实验次数越多越好，但至少，实验次数不能少于6次。

4.结束语

总而言之，在设备计量的过程中，对测量不确定度进行相关的评定，有利于人们对测量结构的判断，并且将设备计量结果规划在一定的范围内，使得人们采用相关的方法，来提高设备计量结果的准确度。 [科]

【参考文献】

[1]杨爱东.如何选择测量标准装置不确定度评定过程中的被检测量设备[J].上海计量测试，2004（03）.

锅炉排放烟尘的测量不确定度评定 篇12

关键词：不确定度评定,烟尘,测量

1 监测方法

1.1 方法依据

依据GB/T 5468—1991《锅炉烟尘测试方法》和GB/T 16157—1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》对锅炉排放烟尘的测量不确定度进行评定。

1.2 设备信息

(1) 崂应3012H型自动烟尘 (气) 测试仪 (新08代) , 经检定合格。

(2) 梅特勒天平, 型号MS304S, 经检定合格。由说明书查得, 在0g≤m≤50g时, 最大允差为±0.5mg, 分辨力为0.1mg。

1.3 测量原理

按等速原则从烟道中抽取一定体积的含颗粒物烟气, 通过已知重量的滤筒, 烟气中的尘粒被捕集, 根据滤筒在采样前后的重量和采气体积, 计算颗粒物排放浓度。

1.4 操作步骤

首先将滤筒编号, 于烘箱中105~110℃条件下烘1h, 冷却至室温后称重, 复烘干至恒重。在工况负荷达到要求后, 在现场记录滤筒号, 进行仪器检漏, 测定管道尺寸、温度、含湿量、压力和采样的流速, 选取采样口后等速采样, 每个排气筒采3个平行样品。回实验室将滤筒按采样前条件于烘箱烘1h, 冷却至室温后称重, 复烘干至恒重。采样前后滤筒重量之差即为样品重量, 根据采样体积计算出样品的质量浓度。

2 数学模型

2.1 实测浓度计算公式

式中:C—实测质量浓度, mg/m3;△G—滤筒捕获颗粒物后增重, g;Vnd—流经滤筒抽气体积 (已换算成标态) , L;g1玻璃纤维滤筒前重;g2玻璃纤维滤筒后重。

2.2 排放浓度计算公式

A′=21%/ (21%-xo%) (4)

式中:C′—排放质量浓度, mg/m3;A′—过量空气系数;A—标准过量空气系数, 锅炉为1.8。

3 不确定度来源分析

由检测方法和数学模型分析可知, 锅炉烟尘排放浓度测量, 其不确定度的来源主要有以下几个方面。

(1) 采样体积测量引入的不确定度。

(2) 测量氧量引入的不确定度。

(3) 测量样品引入的不确定度:称量样品引入的不确定度;样品捕集效率引入的不确定度;滤筒失重引入的不确定度。

4 不确定度分量的评定

4.1 采样体积测量引入的不确定度

采样体积的不确定度来源于等速采样时等速吸引流速的不稳定性和仪器采样流速的误差。

仪器使用说明书给出的等速吸引流速 (5~45) m/s, 误差<±5%, 用B类方法评定, 按均匀分布考虑, 包含因子, 则引入的相对标准不确定度为:

仪器使用说明书给出的技术指标, 采样流量的最大允许误差≤±2.5%, 用B类方法评定, 按均匀分布考虑, 包含因子, 则引入的相对标准不确定度为:

上述两项合成得到体积测量的相对标准不确定度为:

4.2 测量氧量引入的不确定度

按锅炉烟尘测试方法的规定, 测定结果应经过合理过量空气系数折算的烟尘排放浓度表示并报出。所以, 测量过量空气系数也会产生一个不确定度分量。

仪器使用说明书给出的氧测量范围为0%~25%, 在测量范围内示值的最大允许误差≤±5%, 用B类方法评定, 按均匀分布考虑, 包含因子, 则引入的相对标准不确定度为:

4.3 测量样品引入的不确定度

4.3.1 称量样品引入的不确定度

称量样品引入的不确定度主要来自于以下方面。

(1) 测量的重复性, 可以通过多次独立重复测量, 采用A类方法评定求出。利用烟尘自动采样仪测试1台10蒸t/h锅炉为例, 该锅炉满负荷运行, 排气管直径为1.0m, 以动压等速平行采样方式按标准要求进行测试9次, 测试结果见表1。

由表1的数据, 计算单次排放浓度的标准差为:

9次测量平均值的标准不确定度为:

测量重复性平均值的相对标准不确定度为:

Urel (m1) =u (x) /=0.0137 (11)

(2) 天平不确定度。由天平说明书可知其不确定度为±0.5mg, 用B类方法评定, 按均匀分布考虑, 包含因子, 样品重14.1mg, 则引入的相对标准不确定度为:

(3) 天平分辨率。由天平说明书可知其不确定度为0.1mg, 用B类方法评定, 按均匀分布考虑, 包含因子, 样品重14.1mg, 则引入的相对标准不确定度为:

4.3.2 样品捕集效率引入的不确定度

玻璃纤维滤筒对0.5μm以上尘粒捕集率达99.9%以上, 用B类方法评定, 按均匀分布考虑, 包含因子, 则引入的相对标准不确定度为:

4.3.3 滤筒失重引入的不确定度

玻璃纤维滤筒在200℃下使用1h, 滤筒失重在2mg以下, 用B类方法评定, 按均匀分布考虑, 包含因子, 玻璃纤维滤筒重1000mg, 则引入的相对标准不确定度为:

玻璃滤筒要经2次称量, 故在称重时产生的合成相对标准不确定度为:

5 合成不确定度

相对标准不确定度各分量汇总见表2。

合成相对标准不确定度为:

合成标准不确定度为:

Uc (c) =urel (c) ×c=0.045×52=2.3mg/m3 (18)

6 扩展不确定度及测定结果表示

取包含因子k=2 (近95%置信概率) , 则

U=2.3mg/m3×2=4.6mg/m3 (19)

测量结果表示为: (52±4.6mg/m3) 。

7 结语

本实验室按照国家标准分析方法测定锅炉排放烟尘, 测量结果的扩展不确定度为4.6mg/m3 (k=2) 。

在锅炉排放烟尘测定过程中体积引入的不确定度分量在各不确定度分量中贡献最大, 是影响不确定度的主要因素。在烟尘排放浓度测量过程中, 严格控制掌握锅炉工况, 照标准测试方法控制各项实验环节, 尽可能地减少抽气体积的不确定度。此外, 氧量和测量重复性引入的不确定度分量也不容忽视, 因此, 烟尘测试仪应按国家规定进行年检, 平时加强对仪器的维护和保养, 适时对仪器性能进行期间核查。

参考文献

[1]中国合格评定国家认可委员会.CNAS-GL06:2006化学分析中不确定度的评估指南[R].北京:中国合格评定国家认可委员会, 2006.

[2]国家技术监督局.GB 5468-1991锅炉烟尘测试方法[S].北京:国家技术监督局, 1991

[3]国家质量监督检验检疫总局.JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示[S].北京:国家质量监督检验检疫总局, 2012.

[4]全国认证认可标准化技术委员会.GB/T27411-2012检验实验室中常用不确定度评定方法与表示[S].北京:全国认证认可标准化技术委员会, 2012.