建標報告計量標準重復性指標的評定

建標報告計量標準重復性指標的評定

1測量不確定度與測量重復性
　　測量結果的重復性定義為：在相同測量條件下，對同一被測量進行多次連續測量所得結果之間的一致性。這些條件稱為重復性條件。重復性條件包括：相同的測量程序，相同的觀測者，在相同的條件下使用相同的測量儀器，相同的地點、短時間內重復測量。在被測件穩定、重復性好時，測量結果的重復性通常就只反映測量儀器的重復性。在短時間內對同一被測量進行多次重復測量，由測量值計算得到實驗標準偏差s，這也就是測量結果的重復性。
　　2正確理解國軍標中對測量重復性方法的描述
　　在GJB/J 2749－1996《建立測量標準技術報告的編寫要求》(下稱《編寫要求》)中對重復性的獲得方法是這樣描述的：“選一穩定的被測量或被檢測器具，在短時間內用測量標準重復觀測n次，得到n個觀測值xi ，推薦觀測次數取n≥6，按式(5)計算……”
　　按此描述，在進行測量標準重復性評估時，受兩方面因素制約：一是測量標準的測量一致性，這是我們想知道的；另一個就是“被測量或被檢測器具”的測量一致性，這是我們不希望要的，但它不可避免地將被引入測量標準的測量不確定度中。如果此時設備選擇不當，將有可能導致不符合實際的測量結論。《編寫要求》中在陳述重復性測量時，要求選用的“被測量或被檢測器具”性能“穩定”，此時不能單純地理解“穩定”一詞，因為它本身就是一個相對的概念，應理解為“被測量或被檢測器具”的性能相對于測量標準性能穩定。因為，此時所獲得的數據反映的是測量標準和測量設備共同的測量一致性，有時雖然“被測量或被檢測器具”的性能似乎很穩定，輸出值或測量值幾乎沒有什么變化，但其分辨力較低，或是其顯示位數較少，它的測量數據已無法反映標準設備的末位或末幾位數字變化，導致測量標準的重復性帶來的標準偏差相對于“被測量或被檢測器具”可忽略不記，此時所得到的標準偏差其實只是測量設備的重復性的反映，而不是測量標準的重復性，從而導致錯誤的評定。
　　3“被測量或被檢測器具”性能對測量標準重復性評定的影響
　　下面舉例說明這一影響。本實驗室建立了一套“直流電壓標準”，標準設備為4000型直流自校準標準源，在不考慮重復性的情況下，其標準不確定度在檢定直流數字多用表的10V直流電壓時為uc=38×10－6V，其顯示位數為7 ，現用兩臺不同的數字表對其分別進行重復性測量。一臺顯示位數為7 的1071型數字多用表，以下簡稱M表，另一臺為5 的8840A型數字多用表，以下簡稱N表。依據直流數字電壓表檢定規程及《編寫要求》的有關規定，用M、N兩表分別對標準設備的10V量程進行了6次測量，每10秒讀數一次，測得數據如下表。
M、N兩表重復測量數據(單位：V)
　　M表的測量列的平均值xm為10000011V，其實驗標準偏差為sm=21×10－6V，即標準不確定度為21×10－6V，將該不確定度與標準設備不確定度合成有：
　　Ucm=44×10－6V(1)
　　N表的測量列的平均值xn為999993V，其實驗標準偏差為sn=52×10－5V，即標準不確定度為52×10－5V，將該不確定度分量與標準設備不確定度合成有：
　　Ucn=522×10－6(2)
　　從(1)、(2)式的比較可以看出，N表似乎比M表性能還“穩定”，其測試數據列之間只有一位數字跳動誤差，即使是這一誤差也并不一定是計量標準帶來的，也可能是數字表本身設計原因導致的±1個字跳動誤差，將這一誤差作為重復性誤差計入測量標準不確定度顯然是不合理的，而恰恰就是這±1個字跳動誤差使其所進行的重復性測量的誤差較M表大了一個多數量級，所以，該設備不能作為該標準設備的重復性測量設備。
　　4重復性測量中“被測量或被檢測器具”的選取原則
　　在計量檢定工作中，要求標準設備的不確定度盡可能小到使其對被檢儀器的允許誤差而言可以忽略不計，以使錯判的風險減到最小。對重復性測量也是一樣，應使“被測量或被檢測器具”的選取對測量數據的影響盡可能地小。所以要求測量設備首先必須保證其有足夠的分辨力來反映計量標準的重復性變化，同時要求其性能相對于標準設備是穩定的，否則得到的將不是標準設備而是測量設備的重復性指標。
　　由于各實驗室所建計量標準多是本單位準確度最優或不確定度最小的計量器具，在內部要選取合適的重復性測量設備往往是困難的，但這一指標又是建標報告測量不確定度評定中不可缺少的一項。所以在保證滿足測試條件的情況下，可采用多種渠道，如選用性能穩定的核查標準或傳遞標準，也可采用相同或相近不確定度設備間的比對，或是請上級計量部門代為測試。總之，在進行計量標準的重復性測試時，“被測量或被檢測器具”的選取必須慎重，要保證得到的測量結果真正反映的是計量標準的重復性。

[ 本帖最后由 duomeiti 于 2007-7-24 17:34 編輯 ]

JJF 1033-2001 計量標準考核規范
附錄B
計量標準技術報告格式

我認為在填寫建標報告中的不確定評定中的測量重復性，可按照規程規定中的重復性去分析，而不是對被檢計量器具進行重復性試驗，因為規程規定的重復性為裝置的最大值，超出這個值重復性就不合格了，所以建標報告中的不確定度應為該裝置檢定器具的測量結果的最大不確定度。

是的,特別是建立卡尺,砝碼這樣的標準,新建單位該如何去選取儀器考核它們的重復性呢?新建計量標準的重復性究竟是要小于該標準的合成不確定度?還是2/3的合成不確定度才符合要求?

所得重復性s(y)數據小于合成標準不確定度

新建計量標準的重復性是要小于該標準的合成不確定度的2/3才符合要求，這在建標報告的編寫規定中有要求。計量標準的穩性性是要小于該標準的合成不確定度才符合要求，兩者不要混淆。

是的，一樓說的很對，對計量標準的重復性進行測量時，如果被測量選取的不合理的話，得到的重復性就可能不是計量標準的重復性了，而是被測量的重復性了。

在寫建標報告應注意：在技術監督局建標要求“重復性s(y)數據小于合成標準不確定度”，而國防建標要“小于該標準的合成不確定度的2/3才符合要求”，也就是說國防建標要求更嚴格，這在建標報告的編寫應注意區別。

重復性只要小于不確定度評定中引入的重復性分量，就可以認為重復性合格（不確定度驗證合格）．

JJF 1033-2008計量標準考核規范已經作了明確的規定。

計量標準的重復性關鍵是要選好被測對象。

支持8#安康的說法，一語中的。

學習了！以前理解不夠深入啊！

　　樓主帖子的重點是告誡我們，在考核計量標準重復性時，用于考核重復性的被測對象的選擇是至關重要的，一定要選擇“穩定性非常好”的被測物，隨意選擇將把屬于被測物的重復性代入計量標準的重復性，嚴重影響計量標準重復性的考核結果。這個穩定性非常好的被測物我們可以稱之為“核查標準”，核查標準不一定準確度等級有多高，另一個工作標準，被檢計量器具，與被檢計量器具示值是同一個計量單位的其他物品，哪怕是廢品都行，關鍵是要求它的穩定性好就可以，目的是排除被測物量值的不穩定對計量標準重復性考核的影響。
　　至于計量標準重復性考核結果的符合性判定標準，JJF1033-2008的4.2.3條說的已經很清楚了，即“用單次測量結果Yi 的實驗標準差S(Yi)來表示”，它“應滿足檢定或校準結果的測量不確定度的要求”。因為計量標準重復性是以標準不確定度的形式表述的（沒有乘以包含因子k），所以，此處“檢定或校準結果的測量不確定度”理應是檢定/校準結果的合成標準不確定度。如8樓所說，國防建標提出2/3合成標準不確定度的要求，我持有疑問，不知道2/3的理論依據是什么，如果真的這樣提出了，軍工行業那也就只有按標準執行。

對于無法進行穩定考核的計量標準，我倒是建議：在新建標的時候，重復性不要做得太好，應該找到的“核查標準”是最常見的計量儀器，只要是重復性滿足JJG1033-2008要求，在進行標準復核的時候，就會輕松許多。我也是覺得規矩灣老師說的有道理，“國防建標提出2/3合成標準不確定度的要求”的理論依據是啥？

建立計量標準，對重復性考核的要求：
重復性引入的不確定度，只是測量結果的不確定度中的一個分量。因此，從原則上來說，對重復性本身并無要求，只要最終得到的測量結果的擴展不確定度滿足要求即可。但由于在新建計量標準時已經對計量標準的重復性進行了試驗，并且已經證明最終得到的測量結果的不確定度已滿足要求，因此可以將新建立計量標準時測得的重復性數據作為判斷的依據。
如果測量得到的重復性小于或等于新建計量標準時測得的重復性，則表明計量標準的重復性已滿足要求。當測得的重復性大于新建計量標準時測得的重復性，則應重新對測量結果的不確定度進行評定，當評定得到的測量不確定度仍符合要求，則為重復性符合要求，否則判為不符合要求、但應注意測得的重復性數據不能有較大的突變，在任何情況下重復性的突變都是應該尋找原因并將其消除的。
除了新建計量標準時，應當進行重復性試驗，并提供測得的重復性數據外，已建計量標準至少每年進行一次重復性試驗，并判斷其是否符合要求。
對已已經有效建立測量過程統計控制的計量標準，可以不必再單獨進行重復性試驗。

很好的資料，新動態是什么下載看看。謝謝提供

回復 16# 青島李忠


    請問建標報告中的重復性是計量標準的重復性還是測量結果的重復性啊？

回復 18# tigerliu

　　JJF1033-2008的4.2.3條的標題就說的非常清楚了，是“計量標準的重復性”。該條規定還指出計量標準的重復性“通常是檢定或檢定或校準結果的一個不確定度來源”，并規定計量標準的重復性“應滿足檢定或校準結果的測量不確定度的要求”。因此，16樓的意見可以解讀為：
　　如果后續進行的檢定/校準結果的重復性考核結果小于或等于計量標準建標時的重復性，則表明計量標準的重復性仍然滿足要求，也就是說建標時進行的重復性考核結果就是今后計量標準重復性的考核指標。
　　當某年重復性考核時，檢定/校準結果的重復性大于計量標準建標時的重復性時，則應將此重復性引入的不確定度分量替代建標報告中計量標準重復性引入的不確定度分量，重新對測量結果（檢定/校準結果）的不確定度進行評定。當評定的測量不確定度仍符合要求，則計量標準的重復性也判定仍然符合要求，否則判為不符合要求。此后的計量標準重復性考核指標，也應以這次檢定/校準結果的重復性代替原來建標時的計量標準重復性，以后的考核結果只要不大于這個重復性，就可以判定計量標準的重復性滿足要求。如果再以后某年的重復性考核又超過了這次的重復性大小，就應該再次重復前述過程，重新評定測量結果的不確定度，確定計量標準的重復性是否滿足要求。

回復 19# 規矩灣錦苑


    是這樣的解釋。另外，問一下規矩灣老師：計量標準的重復性是如何得到的？是不是對被檢定或校準對象進行n次獨立重復測量得到的，那么17#說的這個問題，我是否可以理解為，計量標準或計量器具本身擁有“重復性”這個計量特性？或者說，測量結果的重復性能否代替計量標準的重復性？在測量不確定度評定中，進行A類不確定度評定時，你是用測量結果的重復性計算，還是計量標準的重復性計算？

上面說說錯了，是18#提的問題，不是17#，抱歉

回復 20# 青島李忠

1.計量標準的重復性是如何得到的？
　　計量標準的重復性是通過重復性試驗得到的。重復性試驗是指用該計量標準對某個特定的被測對象進行n次獨立重復測量，得到一組測量結果，通過貝塞爾公式計算出實驗標準差S，用這個S表示計量標準的重復性。
2.計量標準的重復性試驗是用被檢定或校準對象進行嗎？
　　在1.中說到了對“某個特定的被測對象”進行n次獨立重復測量，意思是用量值穩定的與被測參數計量單位一致的任何物體進行重復性試驗，可以是被檢定或校準對象，也可以是其他物體，包括廢品，前提條件是量值穩定且與被考核的計量標準量值計量單位相同。當然最簡單的方法是使用被檢定或校準對象。
3.計量標準或計量器具本身擁有“重復性”這個計量特性嗎？
　　“重復性”是一個“計量特性”，測量設備（包括計量標準和計量器具）具有重復性計量特性，測量過程具有重復性計量特性，測量結果也具有重復性計量特性。測量設備重復性是產生測量過程重復性的主要因素，測量過程重復性是產生測量結果重復性的主要因素。測量設備的重復性和測量過程的重復性通過重復性試驗得到的測量結果重復性來得到。
4.進行不確定度的A類評定時，用測量結果的重復性計算，還是計量標準的重復性計算？
　　用計量標準重復測量被檢計量器具得到的重復性S，是這組重復性試驗單次測量結果的重復性，也是這種測量方法（測量過程）的重復性，同時也約等于計量標準的重復性，但不是被檢計量器具的重復性。被檢計量器具的重復性要用該計量器具去重復測量被測對象來獲得。因此，建標報告中的重復性是計量標準的重復性，也是（注：約等于）建標時進行重復性試驗那組測量結果中單次測量結果的重復性。
　　如果評定檢定過程的不確定度，應該用計量標準的重復性計算。而計量標準的重復性是用單次檢定結果的重復性表示的，兩者是“約等于”的關系，單次檢定結果的重復性除了含有計量標準的重復性外，還會受到被檢計量器具穩定性的影響。因此JJF1033規定，當重復性危及總不確定度時，就必須重新進行重復性試驗和重新進行不確定的評估，目的是盡量排除被檢計量器具穩定性對計量標準重復性的影響。
　　如果評定用被檢計量器具檢測被測產品時的不確定度，就必須重新做重復性試驗。實驗方法是使用該計量器具重復測量某量值穩定的被測尺寸，然后用貝塞爾公式計算出重復性。而不能直接引用計量標準的重復性作為計量器具的重復性。

回復 22# 規矩灣錦苑


    謝謝 很詳細

學習中......

也說道一下計量標準的重復性試驗
在JJF1033—1992版中，該項目叫作“計量標準的測量重復性”，其要求為在相應規程或規范中給出一規定值，或取計量標準的總不確定度U的1/5。試驗方法和判定原則是，用重復性更好的測量儀器或量具測量該計量標準的重復性，其值應小于前面的規定值。
在JJF1033—2001版中，該項目改作“計量標準的測量重復性考核”。試驗方法是，用該計量標準測量一穩定的被測對象時，所得到的測量結果的重復性。所選用的穩定的被測對象至少應為用該計量標準進行檢定(或校準)的典型的被檢定(或校準)對象。其要求為，所得到的測量重復性應不大于測量不確定度評定中所采用的重復性數據，否則應對測量不確定度重新進行評定。若測量不確定度評定中無相應數據，則所得到的測量重復性應在合理范圍內，至少應小于測量結果的合成標準不確定度。
在JJF1033—2008中，該項目又改作“計量標準的重復性試驗”，試驗的方法為，在重復性條件下，用計量標準對常規的被檢定或校準對象進行試驗。由于被測對象也會對測量結果的分散性有影響，特別是當被測對象是非實物量具的測量儀器時，得到的分散性通常比計量標準本身所引入的分散性一般會大得多（注：JJF1033—2008及其實施指南中是說稍大）。當重復性引入的不確定度分量小于被測儀器的分辨力所引入的不確定度分量時，應該用分辨力引入的不確定度分量代替重復性分量。其要求為，對于新建計量標準，只要按照要求進行重復性試驗，并提供重復性數據即可；對于已建計量標準，至少每年進行一次重復性試驗，如果重復性試驗結果不大于新建計量標準時的重復性，則重復性符合要求；如果重復性試驗結果大于新建計量標準時的重復性時，應按照新的重復性結果重新進行檢定或校準結果的測量不確定度評定，并判斷檢定或校準結果的測量不確定度是否滿足檢定或校準對象的需要，若滿足需要，則仍重復性符合要求。
3個版本中規定的被測對象不同，對被測對象的要求逐漸放松，直至現在的規定為常規的被檢定或校準對象。對試驗結果的要求也不同，1992版中要求很高，也很明確，但試驗難做，主要是被測對象不好找；2001版中要求放松，被測對象總可以找到，只是第二種要求太松了；JJF1033—2008中對于新建計量標準和已建計量標準提出了不同的要求，從這兩種要求上看，重復性試驗的結果都與檢定或校準結果的測量不確定度評定有關，也就是新建計量標準的重復性試驗結果直接用于檢定或校準結果的測量不確定度評定，因此，試驗的測量點應根據不確定度評定的量程或測量點來確定，已建計量標準的重復性試驗點與新建時相同。由于大多數的檢定或校準結果的測量不確定度評定中，測量重復性這一來源通常較小，因此，即便重復性試驗結果大于新建計量標準時的重復性，所得新的檢定或校準結果的測量不確定度仍能滿足檢定或校準對象的需要。從方法上看，試驗的結果是計量標準和被檢定或校準對象的綜合結果，而且大多數情況下，被檢定或校準對象的影響是主要的，因此這個項目改為“測量重復性試驗”更妥。