關(guān)于具有單側(cè)誤差限測(cè)量?jī)x器的符合性評(píng)定問(wèn)題

　　在測(cè)量設(shè)備（對(duì)史老師所說(shuō)的儀器的擴(kuò)展）的設(shè)計(jì)過(guò)程中，因?yàn)闇y(cè)量設(shè)備只有誤差的特性沒(méi)有不確定度的特性，誤差理論的誤差分析和誤差分配是其銳利的武器，不確定度是無(wú)能為力的，因此我完全贊成史老師50樓關(guān)于測(cè)量設(shè)備設(shè)計(jì)的論述。
　　在測(cè)量過(guò)程（或測(cè)量方案、測(cè)量方法）的質(zhì)量評(píng)價(jià)中，誤差和不確定度是其兩個(gè)不同的質(zhì)量參數(shù)。另外，測(cè)量設(shè)備是實(shí)施測(cè)量過(guò)程的工具，測(cè)量設(shè)備與測(cè)量過(guò)程不是同一個(gè)東西，因此測(cè)量設(shè)備設(shè)計(jì)中使用的模型與使用該測(cè)量設(shè)備實(shí)施測(cè)量過(guò)程的測(cè)量模型也不是同一個(gè)模型，兩個(gè)模型沒(méi)有可比性。
　　首先應(yīng)該根據(jù)構(gòu)成測(cè)量過(guò)程的諸要素信息評(píng)判其不確定度，往往所用測(cè)量設(shè)備的“誤差限”引入的不確定度分量是測(cè)量過(guò)程不確定度的主體，因此日常測(cè)量活動(dòng)中“利用廠家承諾”的“誤差限”粗略判定測(cè)量過(guò)程的可信性也是可行的。根據(jù)不確定度大小與被測(cè)參數(shù)允差的比值可以判定測(cè)量過(guò)程的可信性（可靠性）好壞，可信性不滿足要求的測(cè)量方案必須更換其它符合要求的測(cè)量方案。當(dāng)可信性達(dá)到測(cè)量要求后，才可以實(shí)施該測(cè)量方案，然后再根據(jù)誤差大小評(píng)判準(zhǔn)確性，根據(jù)測(cè)得的被檢測(cè)量設(shè)備示值誤差大小與示值誤差最大允許值相比較判定被檢測(cè)量設(shè)備是否合格，示值誤差在允差范圍內(nèi)的判為合格，超出允差范圍的判為不合格。

回復(fù) 50# 史錦順


   從現(xiàn)有的誤差理論書(shū)籍可以看出，不確定度已經(jīng)是誤差理論的一部分，是基礎(chǔ)部分的延伸，并不是獨(dú)立的新理論，所以沒(méi)有什么沖突。您說(shuō)的那些問(wèn)題如果存在，那在誤差合成中也是同樣存在的，在書(shū)中的案例中，誤差合成也不是一定在儀器研制階段使用的，計(jì)量人員也可以使用。可能是您一向把不確定度看做一個(gè)獨(dú)立的新理論來(lái)看待了，所以覺(jué)得似乎沒(méi)什么根據(jù)，我從來(lái)把它當(dāng)什么新概念，我在理解中一直和把它和誤差理論的其它內(nèi)同結(jié)合在一起的。

回復(fù) 52# 285166790

　　我認(rèn)為，史老師把不確定度看做一個(gè)獨(dú)立的新理論來(lái)看待是正確的，但到了具體解讀時(shí)并沒(méi)有把不確定度看做一個(gè)獨(dú)立的新理論來(lái)看待，而是一直把它和誤差理論的誤差概念混淆一起。因?yàn)椴淮_定度就是誤差，或者就是誤差限，或者就是誤差的一部分，不確定度評(píng)定的理論就是誤差理論的一部分，因此才會(huì)得出不確定度及其理論純屬添亂，沒(méi)事找事，理應(yīng)扼殺在搖籃中的結(jié)論。對(duì)于誤差理論的正確性，誤差理論的理解和使用，我覺(jué)得我和史老師，和您，以及絕大多數(shù)量友的意見(jiàn)并沒(méi)有什么分歧。

回復(fù) 53# 規(guī)矩灣錦苑


   不確定度是不是一個(gè)獨(dú)立的新理論，也不是咱們自己說(shuō)了算的，目前誤差理論的書(shū)中都把不確定度包含了進(jìn)去。我認(rèn)為它既不應(yīng)該是獨(dú)立概念，又不應(yīng)該和誤差的定義混為一談，但和誤差理論的其它部分有關(guān)聯(lián)。史老師是把它和誤差混為一談，您認(rèn)為它是新概念，所以我們?cè)谶@方面看法還是有不同的。但是最終，我們還以要以權(quán)威的書(shū)本或規(guī)范的內(nèi)容為準(zhǔn)。

回復(fù) 49# 規(guī)矩灣錦苑


   很多不確定度評(píng)定的案例只是給出了一個(gè)簡(jiǎn)化的測(cè)量模型，這樣是可以的，JJF1059.1也提到了，簡(jiǎn)單測(cè)量可以建立簡(jiǎn)單的測(cè)量模型，但是無(wú)論模型如何簡(jiǎn)化，該算進(jìn)去的輸入量還是得算進(jìn)去，不受模型簡(jiǎn)化的影響。否則例如簡(jiǎn)化為Y=X這樣的模型，評(píng)定還有什么意義呢？每一級(jí)一級(jí)傳下去都是上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度一樣一樣的，最終都和基準(zhǔn)的不確定度一樣了。

回復(fù) 46# 285166790


自行編寫(xiě)的東西還真是比較麻煩。書(shū)歸正傳，你認(rèn)為“比如某工件尺寸20mm，尺寸公差限為下偏差為0，上偏差+0.10mm，能不能選擇游標(biāo)/數(shù)顯卡尺測(cè)量。”

回復(fù) 56# 長(zhǎng)度室


   卡尺也分不同規(guī)格的，最大允許誤差也不一樣，你叫我怎么回答呢？我只能說(shuō)，只要你用準(zhǔn)確度足夠高的，測(cè)也能測(cè)，但像這種情況，無(wú)論你用什么規(guī)格的去測(cè)，在測(cè)量結(jié)果的符合性評(píng)定時(shí)，測(cè)量結(jié)果的不確定度都不能被忽略，因?yàn)橄缕钭畲笤试S為0 的那一側(cè)對(duì)測(cè)量結(jié)果有極高的要求，測(cè)量結(jié)果一點(diǎn)點(diǎn)也不允許超出這個(gè)區(qū)間，你也永遠(yuǎn)也不可能在這一側(cè)滿足U/MPEV≤1/3 ，所以評(píng)定時(shí)不能忽略。

回復(fù) 55# 285166790

　　測(cè)量模型的簡(jiǎn)化并不是隨意的，毫無(wú)原則的。測(cè)量模型的書(shū)寫(xiě)有極強(qiáng)的要求并有規(guī)律可循，除了明確被測(cè)量的定義、測(cè)量方法、及輸出量與輸入量的函數(shù)關(guān)系以外，一個(gè)重要考慮因素就是被測(cè)量的準(zhǔn)確性要求。準(zhǔn)確性要求越高，測(cè)量模型考慮的輸入量就越多，測(cè)量模型就越要復(fù)雜。總之，測(cè)量模型寫(xiě)得正確與否直接影響著不確定度評(píng)定的質(zhì)量，測(cè)量模型的輸入量寫(xiě)得多寡決定了不確定度評(píng)定時(shí)分量的多少。下面用同是幾何量計(jì)量的直徑檢測(cè)為例說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題：
　　當(dāng)檢測(cè)某不銹鋼茶杯直徑時(shí)，準(zhǔn)確性要求并不高，直徑允差毫米級(jí)并不過(guò)分，此時(shí)用卡尺直接測(cè)量，卡尺讀數(shù)即為被測(cè)茶杯直徑，測(cè)量模型可寫(xiě)為：d＝Ls，其輸入量只有一個(gè)也就足矣，因此不確定度分量也只有一個(gè)。
　　當(dāng)檢測(cè)某機(jī)床主軸直徑d，因?yàn)橛信浜弦螅睆皆什钪辽俣荚?.0Xmm以下，為此可選用千分尺測(cè)量，檢測(cè)讀數(shù)為L(zhǎng)s，并用修正值Δ 對(duì)測(cè)量結(jié)果加以修正，那么測(cè)量模型就比茶杯直徑檢測(cè)復(fù)雜一點(diǎn)，可寫(xiě)為：d＝Ls＋Δ ，其輸入量就是兩個(gè)，不確定度分量也就有兩個(gè)。
　　檢測(cè)類(lèi)似于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞直徑d時(shí)，其準(zhǔn)確性要求很高，允差要求可達(dá)微米級(jí)，就必須使用高精度儀器檢測(cè)，檢測(cè)讀數(shù)為L(zhǎng)s，但此時(shí)的被測(cè)直徑允差很小，儀器對(duì)零工具的線脹系數(shù)αs，儀器和被測(cè)件的線脹系數(shù)之差δa 和溫差δt，實(shí)驗(yàn)室溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃的差Δt都將直接影響測(cè)量結(jié)果，此時(shí)的測(cè)量模型就必須考慮這些影響因素，測(cè)量模型就必須寫(xiě)得復(fù)雜：d= Ls–Ls(Δt?δα+αs?δt)，其輸入量多達(dá)5個(gè)，不確定度分量也必須分析5個(gè)。

回復(fù) 54# 285166790

　　不確定度是不是一個(gè)獨(dú)立的新理論，的確不是咱們自己說(shuō)了算，但我贊同史錦順老師關(guān)于不確定度是個(gè)新理論的評(píng)價(jià)。其實(shí)理論就是實(shí)踐的總結(jié)和提升，不管人們承認(rèn)還是不承認(rèn)，不確定度評(píng)定的術(shù)語(yǔ)、方法、依據(jù)、規(guī)定等一系列說(shuō)法已經(jīng)構(gòu)成了一個(gè)獨(dú)立的新“理論”，只不過(guò)因?yàn)樗贻p，不夠成熟，還沒(méi)有得到官方書(shū)面認(rèn)可而已。
　　不確定度不應(yīng)該和誤差的定義混為一談，但和誤差理論的其它部分有關(guān)聯(lián)，這個(gè)觀點(diǎn)我認(rèn)為非常客觀。不確定度與誤差終歸定義不同，不確定度評(píng)定的理論和誤差理論雖然有關(guān)聯(lián)，但仍然不是講相同的一件事，在這點(diǎn)上也許我們已經(jīng)取得了一致意見(jiàn)，它們是不是兩個(gè)不同的理論，我們可以隨著時(shí)間的流逝等待官方的正式書(shū)面表態(tài)結(jié)果。

回復(fù) 58# 規(guī)矩灣錦苑


   我認(rèn)為問(wèn)題的本質(zhì)在于，實(shí)際案例作者想評(píng)定的比較全面，但是測(cè)量模型寫(xiě)的簡(jiǎn)單了，所以您認(rèn)為對(duì)不上，他要像量塊那樣寫(xiě)的細(xì)一些您就沒(méi)意見(jiàn)了，量塊的測(cè)量模型讀了一個(gè)差值d，溫度計(jì)實(shí)際當(dāng)然也存在這個(gè)值，這個(gè)值是引入被測(cè)儀器重復(fù)性的依據(jù)，雖然量塊案例的讀數(shù)來(lái)自于測(cè)長(zhǎng)儀這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)器，但是由于標(biāo)準(zhǔn)器自身的重復(fù)性較小，所以主要反映的仍然是被測(cè)量塊的重復(fù)性。至于您說(shuō)溫場(chǎng)的波動(dòng)性、均勻性能算在標(biāo)準(zhǔn)器讀數(shù)那一項(xiàng)中，那顯然是不現(xiàn)實(shí)的，您能從標(biāo)準(zhǔn)器讀數(shù)中看出這些值？這些值來(lái)應(yīng)當(dāng)自于恒溫槽的校準(zhǔn)證書(shū)，同樣在模型中沒(méi)有直接的體現(xiàn)。

回復(fù) 60# 285166790

　　根據(jù)JJF1059.1規(guī)定的評(píng)定步驟和要求，必須按照被測(cè)量的實(shí)際測(cè)量要求正確書(shū)寫(xiě)測(cè)量模型，然后嚴(yán)格按照測(cè)量模型的輸入量逐個(gè)評(píng)定不確定度分量然后合成再擴(kuò)展，并不是評(píng)定者想全面評(píng)定還是想簡(jiǎn)單評(píng)定的問(wèn)題。如果被測(cè)量的準(zhǔn)確性要求必須全面和嚴(yán)格評(píng)定，評(píng)估者就必須寫(xiě)出較為復(fù)雜的測(cè)量模型，如果被測(cè)量的要求并不十分嚴(yán)格，評(píng)估者寫(xiě)出簡(jiǎn)單的測(cè)量模型就足夠了，而對(duì)簡(jiǎn)單的測(cè)量模型做復(fù)雜的不確定度評(píng)定其實(shí)就是畫(huà)蛇添足，費(fèi)力辦壞事。
　　您說(shuō)的溫度計(jì)檢定案例，根據(jù)JJG130給出的溫度計(jì)修正值測(cè)量模型為：x=(ts+Δts)－t，共有三個(gè)輸入量，ts、t和Δts分別是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)示值、被檢溫度計(jì)示值和修正值，就應(yīng)該逐個(gè)分析這３個(gè)不確定度分量。在分析ts引入的分量時(shí)，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置由標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)和恒溫槽組成，那么ts引入的“分量”就有標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)和恒溫槽的計(jì)量特性引入的兩個(gè)不確定度“子項(xiàng)”，其中恒溫槽的計(jì)量特性引入的“子項(xiàng)”又有溫場(chǎng)的波動(dòng)性、均勻性引入的不確定度兩個(gè)“子項(xiàng)的子項(xiàng)”（暫且稱(chēng)為“孫項(xiàng)”吧，呵呵）。同樣的道理，分析標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)計(jì)量特性引入的“子項(xiàng)”時(shí)又有其“分辨力”和“視線不垂直”引入的兩個(gè)“孫項(xiàng)”。所以JJG130的C.4.1分析ts引入的“分量”時(shí)，共分析了四個(gè)子項(xiàng)。理論上應(yīng)“孫項(xiàng)”合成后再將“子項(xiàng)”合成得“分量”，但數(shù)學(xué)計(jì)算中與四個(gè)“孫項(xiàng)”一起合成的結(jié)果并無(wú)差別，所以檢定規(guī)程就沒(méi)有像我說(shuō)的這樣按“分量——子項(xiàng)——孫項(xiàng)——……”一一細(xì)分了。但作為不確定度評(píng)估者一定要清楚檢定規(guī)程案例之所以這么做的道理。

回復(fù) 61# 規(guī)矩灣錦苑


   它的測(cè)量模型已經(jīng)給每個(gè)輸入量作出了明確的定義，ts-標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的示值，也就是說(shuō)只是標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)本身，沒(méi)有體現(xiàn)出和其它設(shè)備的關(guān)系。所以按您的說(shuō)法，不應(yīng)混入恒溫槽指標(biāo)。如果都可以混進(jìn)去，那我當(dāng)然也可以把被測(cè)溫度計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的差值d，因?yàn)榱繅K的測(cè)量模型就是L=Ls+d，說(shuō)明這個(gè)差值d是客觀存在的，也應(yīng)該算進(jìn)去，那樣的話，不就包括重復(fù)性了。

回復(fù) 57# 285166790


可能是我沒(méi)有說(shuō)全。我選用（0～150）mm、分度值0.02mm的游標(biāo)卡尺，它在20mm處的最大允差為±0.02mm。被測(cè)工件20mm，允許偏差下限為0，上限為0.10mm。選這個(gè)卡尺是否可行？JJF1094-2002中說(shuō)符合性判據(jù)對(duì)于單側(cè)誤差限也是適用的。那么這種情況U要小于等于0.10mm的幾分之一，可用測(cè)量結(jié)果直接與允差限進(jìn)行比較來(lái)判定合格與否呢？

回復(fù) 62# 285166790

　　NO，雖然溫度計(jì)檢定的測(cè)量模型中是“ts-標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的示值”，但本質(zhì)上是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)的值，只不過(guò)整個(gè)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)溫度顯示在標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)上罷了，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置如果沒(méi)有恒溫槽，這個(gè)ts在標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)上的顯示將毫無(wú)價(jià)值。無(wú)論是什么計(jì)量專(zhuān)業(yè)，在示值誤差的測(cè)量模型中，輸入量如果是某個(gè)主標(biāo)準(zhǔn)器上的顯示值，在評(píng)定其分量時(shí)必須將主標(biāo)準(zhǔn)器和主要輔助設(shè)備的計(jì)量特性引入的不確定度作為子項(xiàng)，不可遺漏。
　　對(duì)于量塊的檢定，被檢量塊的值L不是由標(biāo)準(zhǔn)量塊單獨(dú)體現(xiàn)，也不是由指示器單獨(dú)體現(xiàn)，而是對(duì)兩者都要“讀數(shù)”，是“兩個(gè)讀數(shù)的和”。在標(biāo)準(zhǔn)量塊上讀得一個(gè)量值Ls，在顯示器上讀得另一個(gè)量值（被檢量塊與標(biāo)準(zhǔn)量塊的差）d，所以量塊的測(cè)量模型就是L=Ls+d。溫度計(jì)檢定則不然，恒溫槽并不能讀數(shù)，但標(biāo)準(zhǔn)溫度由恒溫槽體現(xiàn)，只不過(guò)是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)讀出，因此標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的讀數(shù)代表了整個(gè)溫度計(jì)檢定裝置的讀數(shù)，包括了標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，也包括恒溫槽，這是一個(gè)不可分離的測(cè)量系統(tǒng)整體。

回復(fù) 63# 長(zhǎng)度室

我不是搞幾何量的，但是知道所有的合格評(píng)定都是相通的。問(wèn)題非常簡(jiǎn)單，可以不要管什么多少分之一原則，有時(shí)讓人很煩，滔滔不絕地說(shuō)來(lái)說(shuō)去，無(wú)論所用儀器的允差或不確定度多大，硬道理只有一個(gè)，就是測(cè)量結(jié)果處在合格區(qū)里，如果沒(méi)有合格區(qū)那就不要測(cè)了。本方案只要測(cè)量結(jié)果在20.02mm---20.08mm之間就OK了！如果選最大允差為±0.05mm的卡尺就不行，因?yàn)閯偤脹](méi)有合格區(qū)了，如果選用更高的測(cè)量設(shè)備經(jīng)濟(jì)上可能又承受不了，或者沒(méi)有必要。假設(shè)有最大允差為±0.03mm的卡尺，可能不能滿足什么1/3原則，但是只要測(cè)量結(jié)果在20.03mm---20.07mm之間就合格。也就是說(shuō)由于條件的限制，可能不能滿足1/3原則，只要測(cè)量結(jié)果處在合格區(qū)里就可以，沒(méi)有合格區(qū)是不行的。

回復(fù) 63# 長(zhǎng)度室


   不能，要滿足    0+U≥ △≥上偏差誤差限-U  ,這樣才能確保落在要求的區(qū)間內(nèi)。如果兩側(cè)誤差限都不為零，那么當(dāng)U小于等于允許誤差小的一側(cè)的1/3時(shí)，判定可以忽略U，不該用允許誤差大的那一側(cè)來(lái)衡量。像你這個(gè)卡尺做標(biāo)準(zhǔn)器還是低了，但是應(yīng)該選多高準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)器，由于這種情況國(guó)家系統(tǒng)表里可能也沒(méi)有提到，所以也很難說(shuō)那么具體，只能說(shuō)，還應(yīng)該高一些，不然不利于結(jié)果的判定。總的來(lái)說(shuō)，沒(méi)有現(xiàn)成的規(guī)范，用非標(biāo)準(zhǔn)的方法進(jìn)行測(cè)量，本身就難以保證其可靠性。

回復(fù) 65# 都成

　　呵呵，都成兄這樣說(shuō)是不行的。測(cè)量范圍（0～150）mm、分度值0.02mm的游標(biāo)卡尺在市場(chǎng)上是有的，檢定規(guī)程規(guī)定其示值允差為±0.03mm（老規(guī)程為±0.02mm）。被測(cè)工件20mm，下偏差0，上偏差0.10mm，控制限就是T＝0.10mm。其它影響因素的不確定度分量忽略不計(jì)的話，卡尺特性引入的不確定度U的大小與其示值允差大約相等，即U≈0.03mm。那么U/T＝0.03/0.10＝0.3＜1/3，因此，選擇測(cè)量測(cè)量上限150mm、分度值0.02mm的卡尺檢驗(yàn)公稱(chēng)尺寸20mm，下偏差0，上偏差0.10mm的工件基本符合1/3原則（與1/3很接近），此測(cè)量方案是基本可行的。
　　但對(duì)于這種不確定度與被測(cè)參數(shù)允差之比非常接近1/3的測(cè)量過(guò)程，風(fēng)險(xiǎn)性比其它遠(yuǎn)小于1/3的測(cè)量過(guò)程來(lái)得大，稍有不慎就會(huì)有誤判。因此對(duì)測(cè)量過(guò)程管理者來(lái)說(shuō)，也可通過(guò)1/3原則判定此測(cè)量過(guò)程應(yīng)列入需“高度控制的測(cè)量過(guò)程”管理臺(tái)賬加強(qiáng)控制，縮短測(cè)量過(guò)程核查和監(jiān)視的時(shí)間間隔，以防不測(cè)。對(duì)質(zhì)量管理者來(lái)說(shuō)下達(dá)產(chǎn)品加工合格率考核指標(biāo)時(shí)，也應(yīng)考慮1/3原則。假設(shè)這種非常接近1/3的測(cè)量過(guò)程下達(dá)合格率考核指標(biāo)為99%，而以準(zhǔn)確度要求高加工難度大為由，其它遠(yuǎn)小于1/3的測(cè)量過(guò)程合格率考核反而下達(dá)為95%，那就是一個(gè)車(chē)間罰定了，另一個(gè)車(chē)間獎(jiǎng)定了，不僅起不到考核作用反而獎(jiǎng)懶罰勤，鞭打快牛。所以計(jì)量學(xué)中的1/3原則是個(gè)基本原則，除了應(yīng)用于測(cè)量方案的有效性確認(rèn)外，應(yīng)用范圍很廣，我們不能小視它。