關于具有單側誤差限測量儀器的符合性評定問題

JJF1094-2002《測量儀器特性評定》中說：對有些只具有不對稱或單側允許誤差限的被評定測量儀器，仍可按以上原則（U95與MPEV的關系）對其進行符合性評定。比如對于尺寸偏差下限為0，上限為0.05mm的儀器來說，選擇測量不確定度小于等于0.05mm的1/3的測量方法就可以，是這樣么？

這個問題沒有人感興趣么？希望聽聽大家的意見。謝謝！

　　JF1094-2002是對“測量儀器”特性評定的規定，說白了就是對檢定/校準活動的可靠性評定。過去我曾經說過，因為檢定/校準的對象是測量設備，不僅僅關系到自身誤判的風險，也關系到使用它開展測量活動時的風險，屬于有較高風險的測量活動。常說的1/3原則是U/T≤1/3，其中的T為被測參數的控制限（上偏差減下偏差，或允許的最大值減允許的最小值），檢定/校準活動在＜1/3的數值中選擇了1/6，而2MPEV=T，因此由U/T≤1/6導出了U/MPEV≤1/3。
　　你現在的問題是，對具有不對稱或單側允許誤差限的被評定測量儀器，U與MPEV的關系是什么，這就還應回到U/T≤1/6。
　　1.當具有不對稱允許誤差限MPEmax和MPEmin時，T＝MPEmax－MPEmin，則U/T＝U/(MPEmax－MPEmin)≤1/6；
　　2.當具有單側允許誤差限時
　　2.1單側允差為MPEmax，MPEmin＝0時：T＝MPEmax－0＝MPEmax，則U/T＝U/MPEmax≤1/6。
　　2.2單側允差為MPEmin，MPEmax＝0時：T＝0－MPEmin＝－MPEmin，則U/T＝-U/MPEmin≤1/6。
　　2.1和2.2可以合并寫為，單側允差為MPE時：U/T＝U/∣MPE∣≤1/6

回復 3# 規矩灣錦苑


您好！謝謝您的答復。現在我就是對單側誤差限的測量儀器，校準它的U到底應該是U/∣MPE∣≤1/6還是U/MPEV≤1/3拿不定主意。您說“檢定/校準活動在＜1/3的數值中選擇了1/6”，這有什么依據可查么，我想看一下。另外對于具有單側誤差限，U/T＝U/∣MPE∣≤1/6現在能否是肯定的說法，或是哪里可以查到。

標準器的不確定度要求，應該取決于校準規范。這個U是指被測儀器最后被評出來的不確定度，不是標準器的。

回復 5# 285166790


這個當然知道了。該主題是想討論選擇什么樣的測量方法，以進行符合性評定的問題。比如某工件的尺寸公差限為下偏差為0，上偏差+0.10mm，能不能選擇游標/數顯卡尺測量。測量結果的U是要小于等于0.10mm的1/3，還是要小于等于0.10mm的1/6問題。

回復 6# 長度室


     這個好像真沒發現具體的公式哦，不過我認為在不對稱允許誤差限中，兩側的允許誤差不一樣大，每一側對不確定度的要求也不相同，所以單獨評定比較科學，那就可以各算各的1/3了 。

回復 4# 長度室

　　國家標準GB/T1800.1-2009是幾何計量（長度測量）的基礎標準之一，該標準給出了偏差和公差的概念。偏差是某一尺寸減其公稱尺寸的差。其中上下極限尺寸與公稱尺寸的差又稱為上偏差和下偏差，上偏差減去下偏差就是公差。在測量領域，被測參數的“控制限”T是控制被測參數不得超出界限，因此“公差”有時也被稱為被測參數的“控制限”。
　　上下偏差絕對值相等符號相反時，正負偏差對稱于公稱尺寸，大多數測量設備的示值允差就是對稱于示值的公稱值的。
　　但是，仍然有上下偏差并不對稱于公稱尺寸。有時候上下偏差一正一負，例如孔Ф25K7的上偏差+0.006，下偏差－0.015；有時候上下偏差有一個為０，例如孔Ф25H7的上偏差+0.033，下偏差0；有時候上下偏差同時為正或同時為負，例如孔Ф25G7的上偏差+0.028，下偏差+0.007。但因為它們是同一個精度等級7級，因此其控制限或稱公差（上下偏差的差）都是0.021mm，即它們的控制限都是T＝0.021mm。
　　不確定度U與控制限T的比值大小決定了對該被測參數進行測量的方法或所得測量結果的可信性（可靠性），計量學公認的判定可靠性的標準就是“1/3原則”，即K＝U/T≤1/3。
　　用上下偏差分別與T的比來判定測量方法或測量結果的可靠性是錯誤的。因為在上下偏差不對稱于公稱尺寸時，同一個1/3原則將產生兩個不相等的判定指標，使測量人員選擇測量方法或使用測量結果時無所適從。有人可能會有以兩個指標中的最小值選擇測量方法的想法，那么當某一個偏差為0時，將迫使測量者選擇不確定度＜0/3的測量方法。不確定度是個非負參數，＜0/3完全不可能成立，這就意味著這種“計量要求”的被測參數沒有任何測量方法可供選擇。在不對稱允許誤差限中，兩側的允差不一樣大，所以有的量友認為“單獨評定比較科學”，并建議“各算各的1/3”，其實這并不科學。
　　1/3原則要求K≤1/3，至于小到什么程度并沒有規定，只是提出了應根據測量結果的失誤對被測參數誤判風險大小來確定小到什么程度，檢測機構根據風險的大小與測量成本的綜合平衡，提出了可小到1/10的原則。計量檢定/校準這個測量活動的風險明顯大于普通產品測量的風險，因此JJF1094在1/3～1/10之間選擇了1/6。其實壓力表的檢定還選擇了1/8，量塊的檢定選擇了1/4，因為這些測量設備的允差對稱于“公稱值”，所以表面看起來就是1/3、1/4、1/2了。

回復 8# 規矩灣錦苑


    當下偏差為0時，說明最佳估計值落在負偏差的區間是完全不允許的，而上偏差允許誤差較大，如果誤差是正的，此時對校準結果的不確定度要求也就沒那么高了。所以兩側當然應該單獨考慮，最終要看是否確保落在要求的區間內才是最重要的，不能再簡單的套用1/3原則了。

回復 9# 285166790

　　既然老兄如是說，就請老兄以被測對象Ф25G7的孔（其上偏差+0.028，下偏差+0.007）為例，講一下選擇測量方法時應該如何“單獨”考慮，難道測量這同一個孔還需要選擇兩種不同的測量設備或兩種不同的測量方法嗎？。

回復 10# 規矩灣錦苑


   公式中小于誤差的1/3的不確定大小可以忽略，那么在不對稱誤差限中，應當以允許誤差小的那一側為準， 比如（其上限+3，下限-1），那么應當認為當U小于下限 的1/3時，U可以忽略。如果下限為0，它乘以1/3 也是0.那么就是說，U此時不應被被忽略，應該讓最佳估計值處于（下限+U,上限-U）的區間內才能算合格的。

回復 11# 285166790

　　NO！Ф25G7的孔上偏差+0.028，下偏差+0.007，則被測參數控制限T＝0.035mm，那么選擇的測量方法不確定度U應該是：U≤T/3≈0.012mm。按測量設備示值允差引入的不確定度占測量方法不確定度的90%估算，所選擇的測量設備允差應為Δ≈0.012×0.9＝0.010mm。查JJF1102可得內徑百分表示值允差0.020mm，內徑千分表示值允差0.007mm，因此測量Ф25G7的孔選擇內徑千分表是合適的，選擇內徑百分表時，可信性（可靠性）不能滿足測量要求。
　　如果選擇測量方法和測量設備時，“在不對稱誤差限中，以允許誤差小的那一側為準”，孔Ф25G7的下偏差+0.007是“允許誤差小的那一側”，1/3就是0.002mm，顯然內徑千分尺已無法滿足測量可靠性要求。“如果下限為0，乘以1/3 也是0”，那么選擇的測量設備示值允差為零才能滿足測量要求，示值允差為零的測量設備并不存在，勢必得出這種待測孔無法測量的荒謬結論。因此，是否滿足1/3原則，是以不確定度U與被測參數控制限T的比值，而不是以不確定度U與被測參數偏差的比值來判定的。

回復 8# 規矩灣錦苑


謝謝您！我會再仔細考慮一下。比如某工件的尺寸公差限為下偏差為0，上偏差+0.10mm，您認為能不能選擇游標/數顯卡尺測量？

回復 12# 規矩灣錦苑


   他這問的是JJF1994-2002儀器符合性評定時，校準報告中給出測量結果的不確定度在符合性判定時能否忽略、怎么忽略的問題，你怎么扯到標準器的選擇上了，標準器是按校準規范中選取，跟這又沒關系。JJF1994-2002 中的建議是校準結果的不確定度小于允許誤差的1/3時可以忽略不計，這種不對稱誤差限，不應把它兩邊的允許誤差區間混在一起作為整體考慮，兩側的最大允許誤差要求不同，同樣大小的不確定度，也許出現在允許誤差大的一側不算什么，但如何是出現在允許誤差小的一側影響可能就不容忽視了。比如一個活塞，直徑稍小了一些無所謂，最多密封性差了點，做大了完全就不能用了，進不到活塞套里去了，所以這時測量結果的不確定度對允許誤差小的那一側的影響才是重點考慮的對象。

回復 13# 長度室

　　工件的尺寸要求為下偏差為0，上偏差+0.10mm，則控制限（也就是公差）T＝上偏差－下偏差＝(+0.10mm)－0mm＝0.10mm。根據1/3原則，U=T/3＝0.033mm。你沒有講被測工件的大小，假設工件較大，檢測環境一般，溫度和線脹系數的影響不可忽視，可按測量設備計量特性引入的不確定度占70%計，測量設備的最大允差應為Δ≈0.033mm×0.7＝0.023mm。查通用卡尺檢定規程，選擇測量上限150mm的卡尺按舊規程可基本滿足該工件的測量要求，按新規程則不能滿足測量要求。如果用測量能力指數Mcp選擇測量設備，則根據原國家計量局推薦的一般精度測量方法基本滿足測量要求的值為Mcp=T/(3Δ)≥1.5，Δ≤T/4.5=0.10/4.5=0.022mm，選擇的測量設備最大允差應不超過0.022mm，與上述選擇要求基本一致。

回復 14# 285166790

　　樓主問題的中心意思是，遇到被測參數的允差要求不對稱或單側允許誤差限時，根據1/3原則，測量方法和測量設備該如何選擇？并不是問校準報告中給出測量結果的不確定度在符合性判定時能否忽略、怎么忽略。
　　如果回答什么情況下不確定度可忽略的問題，那就很簡單了，就是滿足1/3原則（注意：一般產品的測量，對≤1/3直接采納了1/3，而對測量設備的校準選擇了1/6）時即可忽略。不滿足1/3原則時，必須用不確定度U壓縮被測參數的控制限T，當壓縮到無法再壓縮時，所用測量方案或測量設備就必須淘汰出局，更換新的測量方案或測量設備。

回復 16# 規矩灣錦苑


    他的問題上來就提到了JJF1094-2002，這個規范不涉及測量方法和標準器的選擇問題。如果是標準器的選擇和測量方法問題，應該參照相應的校準規范的要求選擇，規范中應該都會說的很清楚的，這能有什么疑問呢？如果它開展的校準沒有國家校準規范，也應該參照其它權威的測量方法，要么自己編寫校準規范并進行驗證后使用，而且是要建標的，不可能使用一個臨時的隨意的想法來進行測量，所以我實在想不出這方面能有什么問題。

回復 15# 規矩灣錦苑

     先生的選尺，把尺的誤差范圍放得太寬了。這樣選尺，對生產十分不利。搞計量要講究實際。用你這種思想指導實際工作，就壞了。錯在哪兒？請你自己想一想。

我之所以提到JJF1094，恰恰是這個規范規定了計量檢定/校準活動中測量方法和標準器的選擇原則，它的5.3.1.4條規定：
　　對測量儀器特性進行符合性評定時，若評定示值誤差的不確定度滿足下面要求，則可不考慮示值誤差評定的測量不確定度的影響。
　　評定示值誤差的不確定度U95，與被評定測量儀器的最大允許誤差的絕對值MPEV之比.應小于或等于1:3，即
　　U95≤MPEV/3
　　其中注１指出：對于型式評價和仲裁鑒定，必要時 U.與MPEV之比也可取小于或等于 1:5;　　以上規定其實就是檢定/校準活動中測量方法和標準器的選擇原則，只不過因為JJF1094中的MPEV并不是被測對象的控制限全寬，而是半寬，因此該規范講的1/3就是1/6，講的1/5就是1/10。眾所周知的三分之一原則是U/T≤1/3，檢定/校準活動的風險性大于一般產品的測量，因此在≤1/3的條件下選擇了1/6，甚至1/10是無可挑剔的。
　　當然，您說“參照相應的校準規范的要求選擇”并不錯誤，也是應該的，因為對于具體的被測參數的測量，這種規范更為詳盡具體，也是評審、審核、認證、認可機構的依據。不過，您說的這些規范規定的選擇參數大小恰恰是依據JJF1094作出的，因此我們兩個人的觀點本質上并不矛盾，我只是點出了原始出處JJF1094。

回復 18# 史錦順

　　我說的測量設備選擇方法是一般測量活動的選擇方法，這個方法就是業內常說的1/3原則。這是綜合考慮了測量要求和測量成本投入的選擇方法。≤1/3從可信性和準確性要求來說當然是越小越好，哪怕是1/10、1/100乃至1/1000更好。可是，正如史老師所說“搞計量要講究實際”的，無限制地追求準確性和可信性在經濟上是不允許的。
　　我們測量方案的設計者和實施者，應該在選擇測量設備時在測量準確性、可信性要求與測量活動的經濟性要求之間找個平衡點，找這個平衡點的方法就是遵循1/3原則。對于日常生產過程中的一般參數測量，1/3也就基本滿足要求了，隨著被測參數的重要度和風險性逐次選擇1/5、1/6、1/8乃至達到1/10也就可以了，對于那些風險極端大的，本人極少看到過有＜1/10的，因此我認為1/3原則建議U/T≤1/3～1/10是妥當的。
　　史老師認為1/3不妥，我們還可以用物資驗收稱重為例，收貨單位購買一車重30t的物資，允差5‰，即允許少給150kg，這對于供貨單位已經是非常大肚了，可是這個5‰允差該用什么汽車衡來保證呢？如果對汽車衡的允差連占其1/3都認為太粗糙了，那我們該用什么樣的汽車衡來稱量呢？

回復 15# 規矩灣錦苑


您在3#不是說用1/6么，怎么這里又用1/3了？

回復 17# 285166790


規矩灣錦苑老師在19#說的是問題的關鍵。JJF1094-2002對于我們選擇測量器具和測量方法是個指導規范。同一個尺寸，如果它的公差限小，我們要選擇準確度高的儀器，如果公差限大，我們可以選擇準確度低點的儀器。我發這個帖的目的是想確定對于具有單側誤差限的儀器來說，校準它的不確定度應為多少算是滿意的。

回復 21# 長度室

　　沒錯啊，我在15樓說的測量過程與3樓說的測量過程并不一樣啊，呵呵。15樓說的測量過程是用測量設備（量具）檢測一般的產品尺寸，所以在選擇1/3原則時，只要U/T≤1/3就可以了。在3樓說的是用計量標準檢定/校準測量設備，這是風險較高的測量過程，因此在選擇1/3原則時，選擇了1/6，因為T＝2MPEV ，所以U/T≤1/6才變成了U/MPEV≤1/3。U/T≤1/3到底該選擇小于1/3小到什么程度，一般習慣可以選擇1/3、1/4、1/5、1/6、1/8、1/10，根據被測對象或參數的重要度和風險性高低可以依次減小，當選擇U/T≤1/10標志著花了巨大測量成本，不是非常關鍵和風險極大的測量對象，盡量避免花費如此巨大的測量成本。

回復 19# 規矩灣錦苑


   你理解錯了，那個U是被測儀器的示值誤差的不確定度，不是標準器的，是在報告中提供給用戶的測量結果的一部分，用戶根據這個公式評定儀器是否符合他的使用要求，不是計量人員用來選擇標準器的。這正是體現了報告中不確定度的在使用中的一種應用方式。

回復 22# 長度室


   你到底是在討論標準器的選擇，還是校準結果的判定？JJF1094-2002不是標準器選擇的依據，是校準結果的判定依據，它里面的U是測量結果的不確定度，不是標準器的，你總是把它和標準器選擇聯系在一起做什么？測量方法來自于相應校準規范，跟別的文件沒有關系。