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計量論壇

標題: 求《環境試驗設備溫度波動度測量不確定度評定》一文 [打印本頁]

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-22 14:53
標題: 求《環境試驗設備溫度波動度測量不確定度評定》一文
求《中國計量》雜志2021年第2期《環境試驗設備溫度波動度測量不確定度評定》一文。

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-23 14:25
有版友幫到了我！

作者: 閑道散人 時間: 2021-3-23 17:19
劉老師，您覺得這個不確定度評定分析得對嗎？

作者: 閑道散人 時間: 2021-3-23 17:41
我有幾個疑問：
1、是不是有數學公式，就能用來作為數學模型，計算不確定度，不用考慮實際的意義？
2、波動度本身就是一個區間，不確定度也是一個區間，波動度的不確定度是個什么東西？
3、如果分析是對的，正負號后面的MAX豈不是多余的。
4、最大值與最小值強相關，那么他們的重復性會不會也強相關。
5、計算重復性為單次實驗標準偏差，那么與最大值和最小值的重復性一樣嗎？

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-24 02:33

閑道散人發表于 2021-3-23 17:19
劉老師，您覺得這個不確定度評定分析得對嗎？

我覺得該評定是對的。

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-24 08:31

閑道散人發表于 2021-3-23 17:41
我有幾個疑問：
1、是不是有數學公式，就能用來作為數學模型，計算不確定度，不用考慮實際的意義？
2、波動 ...

你的疑問，我會一一與你探討的。

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-24 10:53
本帖最后由劉彥剛于 2021-3-24 10:55 編輯

閑道散人發表于 2021-3-23 17:41
我有幾個疑問：
1、是不是有數學公式，就能用來作為數學模型，計算不確定度，不用考慮實際的意義？
2、波動 ...

1、是不是有數學公式，就能用來作為數學模型，計算不確定度，不用考慮實際的意義？
答：當然不是有數學公式，就能用來作為數學模型，評定測量不確定度，不用考慮實際的意義。而是要根據所需測量的結果，也稱輸出量（函數值）與能計算出該測量結果（函數值）的各輸入量（自變量）的函數表達式，這才是測量的數學模型。
2、波動度本身就是一個區間，不確定度也是一個區間，波動度的不確定度是個什么東西？
答：波動度本身就是一個區間，但我們給出結果時，關注的是該區間的邊界。波動度的不確定度的不確業度，指的就是該邊界可能落在的區間。
3、如果分析是對的，正負號后面的MAX豈不是多余的。
答：你說的是該MAX： (, 下載次數: 776) 它是要求找出所有測量中最大的最大值與最小值之差哦。
4、最大值與最小值強相關，那么他們的重復性會不會也強相關。
答：重復性是用來反映多次測量分散性的，不存在相關性。為了更好的理解該問題，強相關情況的不確定度評定，可以類比誤差理論中的誤抵消和誤差疊加：當y = x1 + x2（且x1與x2很相近時），誤差疊加；反之當y = x1 - x2（且x1與x2很相近時），誤差抵消。
5、計算重復性為單次實驗標準偏差，那么與最大值和最小值的重復性一樣嗎？
答：計算單次實驗標準偏差表示重復性時，本身就是同一列數列，最大值和最小值只是從中選出來的，所以重復性是一樣。

作者: pirlor 時間: 2021-3-24 10:58
有研究認為恒溫槽的溫度波動分布與正態分布一致

作者: bajieluck 時間: 2021-3-24 14:34
如果Y=avg(X)，那么重復性的不確定度分量就要取1/n標準差；那么Y=max(X)，為什么就不取1/n標準差呢？max同樣計算了n次測量的結果。

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-24 19:17

閑道散人發表于 2021-3-23 17:41
我有幾個疑問：
1、是不是有數學公式，就能用來作為數學模型，計算不確定度，不用考慮實際的意義？
2、波動 ...

對不起！在這里：
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
5、計算重復性為單次實驗標準偏差，那么與最大值和最小值的重復性一樣嗎？
答：計算單次實驗標準偏差表示重復性時，本身就是同一列數列，最大值和最小值只是從中選出來的，所以重復性是一樣。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
欠思考了，最大值與最小值不是一列數，應該采用合并標準偏差進行評定，見JJF1059.1--2012。

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-24 19:36

bajieluck 發表于 2021-3-24 14:34
如果Y=avg(X)，那么重復性的不確定度分量就要取1/n標準差；那么Y=max(X)，為什么就不取1/n標準差呢？max同 ...

(, 下載次數: 797)

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-25 02:01

bajieluck 發表于 2021-3-24 14:34
如果Y=avg(X)，那么重復性的不確定度分量就要取1/n標準差；那么Y=max(X)，為什么就不取1/n標準差呢？max同 ...

如果Y=avg(X)，那么重復性的不確定度分量就要取1/n標準差；那么Y=max(X)，為什么就不取1/n標準差呢？max同樣計算了n次測量的結果。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
JJF1033—2016給出：
(, 下載次數: 753)
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
你說“max同樣計算了n次測量的結果”是什么意思，我沒看明白。

作者: ydf86 時間: 2021-3-25 09:40

劉彥剛發表于 2021-3-23 14:25
有版友幫到了我！

感謝分享。

作者: 237358527 時間: 2021-3-25 10:32
提示: 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽

作者: bajieluck 時間: 2021-3-25 15:11

劉彥剛發表于 2021-3-25 02:01
如果Y=avg(X)，那么重復性的不確定度分量就要取1/n標準差；那么Y=max(X)，為什么就不取1/n標準差呢？max ...

max是16次測量數據的最大值，不能簡單的認為是單次測量結果，從而直接用貝塞爾公式計算重復性的實驗標準差吧。
至少max和單次測量還是有點兒區別的。

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-25 16:11

bajieluck 發表于 2021-3-25 15:11
max是16次測量數據的最大值，不能簡單的認為是單次測量結果，從而直接用貝塞爾公式計算重復性的實驗標準 ...

你說的對，后來我才想明白你的意思，所以我給出了：
對不起！在這里：
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
5、計算重復性為單次實驗標準偏差，那么與最大值和最小值的重復性一樣嗎？
答：計算單次實驗標準偏差表示重復性時，本身就是同一列數列，最大值和最小值只是從中選出來的，所以重復性是一樣。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
欠思考了，最大值與最小值不是一列數，應該采用合并標準偏差進行評定，見JJF1059.1--2012。

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-25 16:36

bajieluck 發表于 2021-3-25 15:11
max是16次測量數據的最大值，不能簡單的認為是單次測量結果，從而直接用貝塞爾公式計算重復性的實驗標準 ...

max是16次測量數據的最大值，不能簡單的認為是單次測量結果，從而直接用貝塞爾公式計算重復性的實驗標準差吧。
答：是的，是測出了16個9個（請允許我以9個測點為例）測點中的最大值，但作為最終給出結果時，是選其中max與min差最大的那一個max作為結果給出。因為此時涉及到9列數據，我也只想到用合并標準偏差，而不能僅用那一列數，直接用貝塞爾公式計算重復性的實驗標準差。
至少max和單次測量還是有點兒區別的。
答：首先要區別單次測量，與n次測量后選其中某個值作為結果。前者應該無從討論重復性，后者才有將n次測得值用貝塞爾公式計算重復性的實驗標準差，當以n次測得值中某個值報出時，這個值不管是其中最大值，還是任意某個值，都是以算得重復性的實驗標準差為重復性分量，當以n次測得值的平均值作為結果報出時，自然是以實驗標準差除以根號n后為重復性分量。

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-26 04:32
本帖最后由劉彥剛于 2021-3-26 15:04 編輯

237358527 發表于 2021-3-25 10:32
這個不確定度評定還是有幾點疑惑的
1. tmax的重復性測量。
評定中提到測量16次得到的數據，這16組數據每次 ...

這個不確定度評定還是有幾點疑惑的
1. tmax的重復性測量。
   評定中提到測量16次得到的數據，這16組數據每次都是tmax？有沒有tmin  ？
   有沒有可能某個點在某一時間內是tmax，某一時間又是tmin?
   tmin同理。
答：你要結合著JJF1101--2019來看該文，其實這16次數據，是在9列（請允許我以9列為例）中去提取的，在這9列中每次都有最大值和最小值，每次我們都進行一次都進行一次tmax與tmin之差的計算，最后取最大的tmax與tmin之差的一半，并冠以±作為結果報出。
   有沒有可能某個點在某一時間內是tmax，某一時間又是tmin，理論上不排除，也就是說對于我們的校準和校準后的數據處理，以及測量不確定度評定時，出現這樣的情況，我們完全可以認為是合法的數據，完全可以正常進行校準和校準后的數據處理，以及測量不確定度評定。但實際上是不可能的，環境溫度、濕度試驗設備，說具體些對于某個干燥箱或培養箱，溫度濕度不均勻的情況基本上是固定的，那個位高就會一直高的。
   tmin同理。
2. tmax與tmin由于是同一標準器測得，肯定相關，但是為什么一定是強相關？強相關怎么會是相互抵消呢？
我記得在注冊計量師案例中有個直角三角形，兩邊長是同一設備測得，求斜邊的長度。這也是由同一設備測得的2個數據，所以也是相關的，最后給出的結果并不是強相關，也不可能抵消、難道是案例錯誤了？
答：因為我工作時，依據的都是JJF1101--2003，tmax與tmin由于是同一標準器測得，但那時僅考察中心點；而現在的JJF1101--2019，tmax與tmin也是同一標準器（工業鉑熱電阻）測得的，但要考察所有測點。仍存在相關性。
   對于JJF1101--2003，溫度波動度為：
(, 下載次數: 832)
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
   對于JJF1101--2019，溫度波動度為：
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
(, 下載次數: 799)
   因為tmax與tmin由于是同一標準器測得，所以具有相關性，又因為對于升溫已達到穩定狀態后的、正常的干燥箱或培養箱來說，tmax與tmin不會很大，或者說tmax與tmin很接近，所以可以判為強相關。
   對于你說的直角三角形，兩邊長是同一設備測得，求斜邊的長度。是的，這也是由同一設備測得的2個數據，但題中沒有說兩直角邊長很接近，所以只能判定為相關，但不能說正強相關，或者說相關系數接近+1。而且在這里測量模型是c = 根號a平方與b平方和，所以即使相關系數接近+1，也不能抵消。

作者: 237358527 時間: 2021-3-26 08:05
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作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-26 15:19

237358527 發表于 2021-3-26 08:05
我看錯了。溫度波動性原來是由環境實驗設備中心點一段時間內的tmax 與tmin
但是，我還是認為
1. 在一 ...

   因為我工作時該規范是2003版，而2019版與之前有改進，受2003版的影響讓我對2019的理解出現了些偏差，認清后我現對原回復進行了修訂。見諒！
   你接下來的帖文：
   我看錯了。溫度波動性原來是由環境實驗設備中心點一段時間內的tmax 與tmin
   但是，我還是認為
   1. 在一段時間內所有的溫度數據中挑選出tmax與tmin 然后用貝塞爾公式算出重復性。這不知道符合貝塞爾公式的適用范圍？
   2. 既然是  中心點一段時間內的tmax 與tmin 那么必然是由一臺設備測得數據，必然存在相關性。至于你說的強相關也好，相關性抵消也好。
   我個人認為應該由實驗證明或者數據計算得到，而不是人為想想。這樣子會造成不確定度偏小。
   最后，我不是從事溫度校準這塊的，但是我認為不確定度是相通的，無論什么專業都是適用不確定度原則的。

感謝交流，謝謝！

   我得晚些時間回復你哦！

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-27 03:46

237358527 發表于 2021-3-26 08:05
我看錯了。溫度波動性原來是由環境實驗設備中心點一段時間內的tmax 與tmin
但是，我還是認為
1. 在一 ...

我看錯了。溫度波動性原來是由環境實驗設備中心點一段時間內的tmax 與tmin
但是，我還是認為
1. 在一段時間內所有的溫度數據中挑選出tmax與tmin 然后用貝塞爾公式算出重復性。這不知道符合貝塞爾公式的適用范圍？
2. 既然是  中心點一段時間內的tmax 與tmin 那么必然是由一臺設備測得數據，必然存在相關性。至于你說的強相關也好，相關性抵消也好。
我個人認為應該由實驗證明或者數據計算得到，而不是人為想想。這樣子會造成不確定度偏小。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
   為了集中注意力討論人的關切，我們就以JJF1101--2003版給出的為例，溫度波動度由環境實驗設備中心點，一段時間內的tmax 與tmin之并的一半，并冠以±號給出。
1. 在一段時間內所有的溫度數據中挑選出tmax與tmin 然后用貝塞爾公式算出重復性。這不知道符合貝塞爾公式的適用范圍？
答：應該說，對于給出的一列數，用貝塞爾公式算得到的實驗標準偏差，該實驗標準偏差就能反應該列數中，任一個數的重復性，無論這個數是該列數中的最大值，還是最小值都適應。這樣說，不知我說明白了嗎？
2. 既然是  中心點一段時間內的tmax 與tmin 那么必然是由一臺設備測得數據，必然存在相關性。至于你說的強相關也好，相關性抵消也好。我個人認為應該由實驗證明或者數據計算得到，而不是人為想想。這樣子會造成不確定度偏小。
答：我能理解，在這里讓你不放心的是標準器的量傳不確定度分量被抵消了。在這里會出現該情況得有兩個前提：一是測量模型主體是y = x1 - x2 的形式，而我們這里的溫度波動度的測量模型 (, 下載次數: 855) ，正是這樣。二是x1和x2是同一計量器具測量，且兩者很接近。
   為了能更好地理解該問題，在上述該強相關情況的不確定度評定，可以類比誤差理論中的誤疊加和誤差抵消：當y = x1 + x2（且x1與x2很相近時），誤差疊加；反之當y = x1 - x2（且x1與x2很相近時），誤差抵消。

作者: 劉耀煌 時間: 2021-3-29 09:22
我認為這個評定不正確，意義也不大。
首先，由于溫度傳感器的響應有滯后，同時數據記錄的時間間隔又比較長，測量得到的最大值會偏小，最小值會偏大，這會使得計算的差值偏小，也就是說，本來按規程的做法就會存在系統性誤差，這個沒有在評定過程中有反映；
其次，用作者提供的標準器16次重復性測量數據做曲線圖，可看出明顯不符合穩態、正態隨機分布規律。

作者: 237358527 時間: 2021-3-29 15:58
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作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-29 16:29
1.
這個測量重復性問題，我的意見還是不同的。
因為在這16個數據中，有隨機的max值與min值。
如果按照你的觀點，假如有組數據：1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2...
那我是不是可以這么說，max的重復性為0？min的重復性也為0？這顯然不合理。
答：如果我沒算錯的話max和min的重復性都是0.513。
(, 下載次數: 830)

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-29 16:43

237358527 發表于 2021-3-29 15:58
1.
這個測量重復性問題，我的意見還是不同的。
因為在這16個數據中，有隨機的max值與min值。

2.這個問題，y=a-b 中 a,b為同一儀器測得，這個是強相關，相關性為0 的，我沒有看到過相關案例，不做評價。如果你有其他案例，可以發出來看看，我學習一下。
答：y=a-b 中 a,b為同一儀器測得（且a與b很接近）。
對于測量不確定度來說由于該儀器量傳誤差引入的不確定度分量，正強相關，相關系數接近+1，量傳誤差引入的不確定度分量代數和合成；
對于誤差理論，該儀器量傳的誤差會基本抵消。

作者: 237358527 時間: 2021-3-30 08:07
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作者: 237358527 時間: 2021-3-30 08:10
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作者: 劉耀煌 時間: 2021-3-30 13:51
標準器的重復性試驗應該用溫度波動更小的恒溫槽來做，可以縮短間隔，增加次數。

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-30 15:10

237358527 發表于 2021-3-30 08:07
新規程要求是：工作空間各測量點30分鐘（每2分鐘測試一次）....最后取全部測量點中變化量最大值為測量 ...

新規程要求是：工作空間各測量點30分鐘（每2分鐘測試一次）....最后取全部測量點中變化量最大值為測量結果。

現在是評定不確定度是假定某個點，30分鐘15個數據，只取tmax一個點，也只取tmin一個點，那按照張恒的不確定度評定，也就是測量了30分鐘乘以16（共16個測量數據），這明顯不是短時間內重復測量。。

只單純的用貝塞爾公式是不是太不妥當了？？？？！！！！

你說的是對的，按JJF001-2019是要求工作空間各測量點30分鐘（每2分鐘測試一次）....最后取全部測量點中變化量最大值為測量結果。只單純的用貝塞爾公式對一個測點測得的測量列計算是不對的，應該用所有測量列求合并標準偏差。
各點測量列的確不是短時間內重復測量，而對于環境試驗溫度設備它就要求長時間的溫度波動度盡可能小。

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-30 15:38

237358527 發表于 2021-3-30 08:10
只要是相關系數為+1，不管什么測量模型，只要是符合線性，各個分量都是代數合。

我是要知道，為什么 y= ...

建議你還是認真學習JJF1059.1，以免我誤導你。
現就你提出的問題我幫你截了些相差內容，希望能讓你事半功倍。
(, 下載次數: 485) (, 下載次數: 551) (, 下載次數: 512) (, 下載次數: 496) (, 下載次數: 503)

作者: 237358527 時間: 2021-3-30 15:50
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作者: 237358527 時間: 2021-3-30 15:52
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作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-31 04:23

237358527 發表于 2021-3-30 15:52
對所有測量列的所有點

這話是什么意思？工作空間內的所有點在30分鐘內的tmax ？

(, 下載次數: 524)

作者: 劉彥剛 時間: 2021-3-31 04:34

237358527 發表于 2021-3-30 15:50
1059我看過了。
后面的案例也看了一些。
感覺跟這個不確定評定對不上。

(, 下載次數: 495)

作者: VULGAR 時間: 2022-4-27 20:56
非常不錯的資料

作者: 用戶再想想 時間: 2022-7-11 09:30
我感覺這個評來評去，還是在評偏差的不確定度，最近那個cnas校準實驗室培訓的時候老師也說，波動度，均勻度，評起來沒啥意義，評來評去還是偏差的不確定度

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