本帖最后由 史錦順 于 2014-4-6 10:34 編輯
評(píng)國外校準(zhǔn)證書上的不確定度
- 史錦順 - 網(wǎng)上查NIST(美國國家標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)量研究院)溯源性,查到幾份可溯源到NIST的校準(zhǔn)證書。有美國的安捷倫公司、福祿克公司與日本的Imada公司的校準(zhǔn)證書。 下面是一份日本Imada公司開具的英制單位測(cè)力儀校準(zhǔn)證書。其中所用計(jì)量單位是lbf(磅力),與國際單位的換算關(guān)系為:
lbf(磅力)=4.44822 N(牛頓)=0.453592kgf(千克力) - (一)簡(jiǎn)要翻譯 CALIBRATION CERTIFICATE(校準(zhǔn)證書) QMF-11-ISO-F-M Certificate #010808-195013 Client name(客戶名): Temperature(溫度): 74°F Client Address(客戶地址): Humidity(濕度): 45% RH Calibration Date(校準(zhǔn)日期): January 8.2008 Model Number(型號(hào)): MF-50 Capacity(量程): 50 lbf Accuracy(準(zhǔn)確度): 0.3% F.S.±1LSD(滿度值的0.3%±一個(gè)字) Resolution(分辨力): 0.01 lbf Serial number(序號(hào)): 1950013E
- NIST Traceability(溯源性) Weights/Hangers (懸掛砝碼) #935700,#118289 #1259740 #901384 #a1188285 #1078843 #916977L Temp/ Humidity(溫度/濕度計(jì)) #15676-123519 -
The expanded measurement uncertainty (K=2,95%confidence level ): 0.5%F.S. 擴(kuò)展測(cè)量不確定度(k=2,置信水平95%):0.5%滿度值 - (二) 核心內(nèi)容 1 性能指標(biāo)給法 Accuracy: 0.3% F.S.±1LSD(滿度值的0.3%±一個(gè)字) 準(zhǔn)確度: (滿度絕對(duì)誤差)0.16磅力 - 2 實(shí)測(cè)結(jié)果:各點(diǎn)誤差元最大值0.06磅力 IMADA數(shù)據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn) 測(cè)力計(jì)示值 示值誤差 50.00 49.98 -0.02 40.00 39.98 -0.02 35.00 35.00 0.00 30.00 30.02 +0.02 25.00 25.06 +0.06 20.00 20.05 +0.05 15.00 15.05 +0.05 10.00 10.00 0.00 5.00 5.00 0.00 0.00 0.00 0.00 - 3 擴(kuò)展不確定度: 0.5% FS=0.25磅力
- (三)幾點(diǎn)分析 1 從整個(gè)情況看,國外的所謂“校準(zhǔn)”,等同于我國的“檢定”。合格品,美國的安捷倫、福祿克、日本的IMADA都開具校準(zhǔn)合格證書;安捷倫還分項(xiàng)給出“passed”(合格)“Failed”(不合格)結(jié)論。 2 核心技術(shù)指標(biāo)仍然是誤差理論的“準(zhǔn)確度”。GUM與VIM都說準(zhǔn)確度是定性的,不能給出數(shù)值。如上三個(gè)公司生產(chǎn)的測(cè)量?jī)x器,都給出準(zhǔn)確度的具體數(shù)值。定量的準(zhǔn)確度是測(cè)量計(jì)量的基礎(chǔ)與常規(guī),“準(zhǔn)確度定性說”沒道理。 3 從實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)看,誤差范圍(準(zhǔn)確度)指標(biāo)有充分余地。一般量值講究“準(zhǔn)確”,既不能大,也不能小。“誤差”這個(gè)量與一般量不同。誤差量的重點(diǎn)是它的界限性,誤差元絕對(duì)值的一定概率意義下的最大可能值是誤差范圍,誤差范圍是誤差量的表征量。實(shí)測(cè)值比指標(biāo)值小得越多,儀器信譽(yù)越高。 - (四)不確定度是擺設(shè) 日本Imada公司的校準(zhǔn)證書中,關(guān)于不確定度的內(nèi)容如下: The expanded measurement uncertainty (K=2,95%confidence level ): 0.5%F.S. 擴(kuò)展測(cè)量不確定度(k=2,置信水平95%):0.5%滿度值 校準(zhǔn)證書中,包括了不確定度的內(nèi)容。這體現(xiàn)了推行不確定度15年(1993-2008)后的效果。不確定度,評(píng)了,寫了;但是,有用嗎? 校準(zhǔn)證書標(biāo)明了測(cè)力計(jì)的三大指標(biāo):量程、準(zhǔn)確度、分辨力。校準(zhǔn)要按量程選點(diǎn);分辨力體現(xiàn)在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的尾數(shù)上。都是直觀有效的指標(biāo)。核心指標(biāo)是準(zhǔn)確度,要用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)來檢查,進(jìn)行實(shí)際測(cè)量,求誤差元。測(cè)得值與標(biāo)準(zhǔn)值比較,最大誤差元是0.06磅力,小于指標(biāo)值0.16磅力,測(cè)力計(jì)合格。 到此為止,這就是誤差理論意義下的計(jì)量,中國稱檢定,美、日稱校準(zhǔn)。這是計(jì)量行業(yè)的常規(guī)。1993年前是這樣,從這個(gè)證書看,到2008年,也還是這樣,本質(zhì)未變。形式上的變化也有,那就是給出了擴(kuò)展不確定度的值。細(xì)一考究,不過是添個(gè)擺設(shè)。 - 不確定度論提出來后,規(guī)定要評(píng)定不確定度。本證書給出的測(cè)力計(jì)的擴(kuò)展不確定度為: 50磅力×0.5%=0.25磅力 “不確定度0.25磅力”是個(gè)沒有物理意義、沒有用處的量。 - 這個(gè)0.25磅力的量,是什么?我們按不確定度論的基本文件,對(duì)對(duì)號(hào)。 1 平均值的西格瑪。GUM在引出不確定度概念時(shí)說:σ/√N 稱不確定度。測(cè)力計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定,σ為零,與0.25磅力對(duì)不上號(hào)。 2 分散性。不確定度的主定義是分散性。是被測(cè)量的分散性嗎?被測(cè)量是砝碼,量值確定唯一,沒有分散性。是示值的分散性嗎?示值不變,也沒有分散性。分散性對(duì)不上號(hào)。 3 可信性。取2σ,可信性是95.54%, 0.25磅力不是可信性。 4 包含真值區(qū)間的半寬。這是VIM2008版以后的說法。以真值(砝碼值)為中心的、以0.25磅力為半寬的測(cè)得值區(qū)間,一定包含各可能的測(cè)得值;以測(cè)得值為中心的、以0.25磅力為半寬的被測(cè)量真值的區(qū)間,一定包含所測(cè)的砝碼值。注意,半寬是0.25磅力,而實(shí)測(cè)得的最大差值(測(cè)得值與砝碼值之差)是0.06磅力。 - 【史評(píng)】 以上所舉前三個(gè)不確定度含義,與0.25磅力都對(duì)不上號(hào)。而第四個(gè)含義是可以對(duì)上號(hào)的,不確定度的意義是區(qū)間的半寬。只是這個(gè)半寬太大了,成了沒用的廢話。儀器的準(zhǔn)確度指標(biāo)已表明:測(cè)得值區(qū)間與真值區(qū)間的半寬是0.16磅力。且可信性是99.73%;不確定度區(qū)間半寬是0.25磅力,可信性卻只有95%。因此不確定度區(qū)間是廢話。這正如,“真值派”說:老史在鄭州,且已證明;“不確定度派”又說:老史在河南省。“不派”說的是沒用的廢話。 - 測(cè)力計(jì)準(zhǔn)確度指標(biāo)是0.16磅力,就是說,誤差最大值不會(huì)超過0.16磅力,校準(zhǔn)中又實(shí)測(cè)證明:的確誤差的絕對(duì)值不大于0.16磅力?!安慌伞辈遄煺f:擴(kuò)展不確定度是0.25磅力,它的區(qū)間有95%的包含概率。這是一句廢話,因?yàn)楸厝蝗绱?。說不說都一樣,因此它僅僅是擺設(shè),沒有實(shí)際用途。 - 從不確定度的評(píng)定方法與不確定度評(píng)定的過程,不難理解0.25磅力這個(gè)無用值是怎樣誕生的。B類評(píng)定有“看說明書指標(biāo)”的條款;加上分辨力、重復(fù)性、溫度影響、機(jī)械不良估計(jì)等等,把這些一合成,大概相當(dāng)于兩個(gè)誤差范圍(準(zhǔn)確度指標(biāo))的方均根值,因此把儀器本來保證的準(zhǔn)確度指標(biāo)0.16磅力,算成擴(kuò)展不確定度0.25磅力,是不難理解的。這個(gè)錯(cuò)誤不是評(píng)定者的錯(cuò),是不確定度論基本概念與基本評(píng)定方法的錯(cuò)誤。 - 廠家給出的0.16磅力這個(gè)誤差范圍值,是必須保證的。計(jì)量中,實(shí)測(cè)誤差有一點(diǎn)大于0.16磅力就是不合格。要你0.25磅力有什么用?不是擺設(shè)是什么?那些認(rèn)為不確定度論有用的人們,誰來說說這個(gè)0.25磅力有什么用? - |