鋼珠直徑測量結果報告的問題

史錦順 發表于 2014-10-15 08:31
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      測量有兩類，一類是常量測量，一類是變量測量。GUM明確說：不確定度的處理對象，可以是物理量， ...

　　那好吧，樓主案例測量過程的“人機料法環”諸要素信息只給了“機”這一個要素的信息，不妨認為其它信息對測量結果沒有影響或影響忽略不計。測量設備的信息只告訴了是數顯千分尺就沒有別的信息了，不妨我們自己花費點精力去找。通過被測量的大小認為其規格是0～25mm，分辨力為0.001mm，那么查檢定規程知其示值允差為±2μm。被測對象的信息是不能不給的，顧客在給出了公稱直徑8mm和要求測量17個方向直徑的信息，上下偏差和球面度允差都未告知，是以單一直徑（最大直徑或最小直徑）作為被測直徑還是以平均直徑作為被測直徑都不知道。在被測對象信息不足的情況下，可以未告知球面度允差為由，猜測送檢者的要求是以最大或最小直徑作為測量結果給出。在不知道送檢者要最大直徑還是最小直徑的情況下，從盡可能滿足顧客要求的原則出發，測量者同時給出Dmax和Dmin，如果再給出平均直徑應該算服務周到了。
　　根據以上考慮和猜測，我的分析如下：
　　1.這個案例中評定不確定度有沒有價值的問題
　　在不知道被測參數的允差要求下，評定不確定度沒有意義。因為，不確定度評定的目的是利用K＝U/T≤1/3確認所用測量方法的可靠性（即測量結果的可信性），T不知，K就沒有辦法得到，雖然可以評估得到U，但U沒有用場，評之何用，因此我說在這個案例中評定不確定度沒有價值。
　　2.不確定度到底是多少的問題
　　在忽略測量過程其它要素引入的不確定度分量，只把所用測量設備（數顯千分尺）引入的分量作為測量結果的不確定度前提下，且我們對千分尺的計量特性猜測是正確的，那么a=0.002mm，按均勻分布考慮k=√3，標準不確定度uc＝0.002/√3=0.00116，計算擴展不確定度時因為顧客要求不明，取包含因子k=2，則U＝0.0023mm。無論牛還是馬的測量方法因為完全一樣，他們的測量結果不論相差多大，測量不確定度均為U＝0.0023mm。
　　3.所用測量方法用在該鋼珠直徑檢驗是否可靠的判定問題
　　因為測量要求不知，只能反過來推算，3U＝0.007mm，因此被測鋼珠的直徑公差允許值≥0.007mm時本測量方法可靠，否則必須更換測量方法。因此應告訴測量結果的使用者（送檢者），當鋼珠直徑允差＞0.007mm時，所給測量結果不能用于被測鋼珠的符合性判定。
　　4.關于用貝塞爾公式計算的標準偏差有沒有價值的問題
　　前面我已經說過，在這個案例中，17個測量結果不是針對同一個測量方向的直徑測量，因此被測對象不是同一個而是17個，這個標準偏差反映的不是“重復性”，A類評定方法的必要條件是“重復性實驗”，不滿足重復性條件的實驗不能稱為“重復性實驗”，因此不能稱為不確定度的A類評定結果。既然這個標準偏差既不是重復性，也不是A類評定的不確定度，還有什么價值可談呢？當然說做了個費錢費力費時間的實驗一定價值都沒有也太打擊積極性了，要說價值還是有一點點，眾所周知標準偏差反映的是“分散性”，本案例反映了什么東西的分散性呢？它是在被測鋼珠各個方向上測得的直徑，也就反映了被測鋼珠各個方向上直徑的“分散性”，從某個側面反映了被測鋼珠的球面度誤差，但卻不能與球面度畫等號，所用說它價值不大還是比較恰如其分的。
　　5.在本案例中不確定度無用武之地并不是說不確定度可以休矣
　　綜上所述，在信息不全的情況下，測量者的檢測報告給出直徑最大值、最小值，即：D(牛)max=8.013mm，D(牛)min=7.987mm； D(馬)max=8.031mm，D(馬)min=7.971mm，就足夠了，這種方式給出測量結果給有助于指導生產，檢查牛馬兩種鋼珠質量存在較大差異原因，改進生產工藝，提高不同生產線或生產者生產的鋼珠產品質量一致性和穩定性。但這并不是說不確定度沒有意義，而是因為顧客未提出被測量允差要求，不需判定被測件是否合格，也不需確認測量方法是否有效，因此不說是不確定度評定沒有價值，而是說不確定度在這個案例中無用武之地。

      
規矩灣
      在不知道被測參數的允差要求下，評定不確定度沒有意義。
史辯             
      這是很奇怪的說法。
      考察測量海水深度，哪來的允差？天體測量，允差又是多少?測量的項目多得很，要求有允差才能評定指標，這是奇談怪論。GUM的測量溫度的例子，評定A類不確定度了，有允差嗎？沒有。說知道允差才能評定測量的指標，是一般性的錯誤；說知道允差才能評定不確定度，是違反不確定度評定的錯誤言論。
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規矩灣        
    測量不確定度均為U＝0.0023mm”。      
史辯
      測得的數據變化那么大，居然說不確定度是那么小的值。如果用千分尺測量，不確定度就是那么小，還評什么不確定度？對象是變量，視而不見。剛說過不確定度包括人機料法環諸因素，為什么不理會“料”（被測對象）的變化？
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規矩灣           
      在這個案例中，17個測量結果不是針對同一個測量方向的直徑測量，因此被測對象不是同一個而是17個，這個標準偏差反映的不是“重復性”，A類評定方法的必要條件是“重復性實驗”，不滿足重復性條件的實驗不能稱為“重復性實驗”，因此不能稱為不確定度的A類評定結果。既然這個標準偏差既不是重復性，也不是A類評定的不確定度，還有什么價值可談呢？   
史辯
      先生信不確定度，卻局限于經典測量的立場。GUM明確說，不確定度評定的對象既可以是對物理量的測量，也可以是對統計變量的測量。統計變量，既可以是隨時間而變的變量，當然也可以是隨空間而變的變量。球的不同采樣點的直徑不同，正是直徑量隨空間位置的變化，是隨機變量的一種形式，不該說不能評定不確定度。
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    處理統計問題而用處理常量測量的方式，除以根號N，就不是對象的分散性了，這是不確定度A類評定自身的邏輯錯誤。沒必要掩蓋。
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史錦順 發表于 2014-10-15 15:55
規矩灣
      在不知道被測參數的允差要求下，評定不確定度沒有意義。
史辯            

１老師所說的情況都是獨一無二的測量，類似于最高水平的測量，不存在兩個以上測量方案進行選擇確認有效性的測量，類似于“基準”是唯一的，無法確定測量結果的誤差，因此為了證明自己的測量水平有多高，只能用不確定度的高低來說明。我說的 “在不知道被測參數的允差要求下，評定不確定度沒有意義”是指一般的測量，存在著若干測量方法或測量設備可供選擇的測量，這種測量沒有控制限要求，當然評定　不確定度沒有用武之地，也就毫無意義。
２ 測得的數據變化大是測量誤差的不同造成的，與不確定度無關。測量不確定度只反映測量方法的可靠性水平，同樣的測量方法，無論測量結果如何，其測量不確定度也就相同。用通俗的話來說，不同的誤差造成了測量結果的不同，而與測量方法無關，不同的測量方法有可能產生相同的測量誤差；不確定度不同b必是測量方法不同所造成，而與測量結果大小無關。
３貝塞爾公式是個統計數學計算公式，標準偏差可以反映許許多多的“分散性”，可以是不確定度、隨機誤差、測量重復性、同一類被測件某個被測參數的分散性或同一個被測件被測參數在不同部位不同方向的測量結果的分散性等等。不確定度評定的前提條件是“重復性實驗”，改變被測對象不能算重復性實驗。

史錦順 發表于 2014-10-15 09:56
本案例討論的焦點是該不該除以根號17.
       A類不確定度評定規定，必須除以根號17。這一操作， ...

規矩灣
      不確定度評定的前提條件是“重復性實驗”，改變被測對象不能算重復性實驗。
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史辯
      GUM說“不確定度評定的應用， 可以是物理量測量，也可以是統計變量的測量，這就不能僅限于“重復性實驗”。不確定度評定沒有這個條件限制。以下照片是《JJF1001-2011》的有關條款。


（照片不能上傳，見《JJF2011》之5.14、5.15、5.18）


      由A類不確定度的定義條可知，它可用于復現性測量條件，而復現性條件，明現地不受復現性條件的約束。請注意：在復現性條件下，可以評定A類不確定度。
      統計變量的變化，可以是隨時間的，也可以是隨空間的。
      本題是一個球的直徑測量，球面之間的大致通過球心的連線就是直徑，各個采樣直徑，都是本球的直徑，對象是明確的。采樣直徑就是本球直徑值的統計變量。不確定度評定必須評定此測量結果。
      至于按A類評定的規則，西格瑪除以根號17之后的不確定度很小，不能正確表征加工質量，那是不確定度評定本身的弊病。是我認為不確定度論該廢除的理由之一。實際上，先生已看得很清楚，就取兩個極限尺寸，就可很好的說明加工的質量問題。有個A類不確定度評定，符合其應用條件又不能用，要不確定度論干什么？不是找麻煩嗎？
      最嚴重的問題是A類評定，用則必錯。我在臨近退休的十幾年，先后任幾個工號任務的計量師，負責宇航外測設備的指標的合格性判斷。因為高穩定度頻率源的指標測量要求測量100次，除以根號N,還是不除以根號N，相差10倍。
      我堅持抵制用不確定度評定，就是不除以根號N，這是第一條；第二條是認識到統計測量不能剔除異常數據。由此而發現一次設備本身不良的問題（改進電子電路解決），一次是設備的擺放問題（有同頻俘獲現象，后分離開，解決）有條件問題（電源變壓器有機械振動，換掉，解決）。
      有人說，規范已指出，頻率計量用阿侖方差。這樣指出無疑是對的，但這是不負責任的作法。頻率界（以計量院馬鳳鳴為代表）看出A類評定不能用，絕不是頻率計量的特殊情況，而是一切統計測量的普遍規律，僅提頻率測量例外處理是不全面的。各類計量，凡處理統計測量，都必須用單值的西格瑪，即不能除以根號N。只因除頻率測量外，N值較小，影響不太突出；但兩倍三倍的影響也是不可忽略的。阿侖方差的根本點是用單值的西格瑪，即不除以根號N。史錦順的測量計量學說（將發第三稿，前兩個版本已有），把測量分為兩類，基礎測量的隨機誤差，要除以根號N，而統計測量的隨機偏差不能除以根號N。A類不確定度不確定評定必須除以根號N是其原則性的、嚴重的錯誤。
      規矩灣用各種方式替不確定度論辯解，是徒勞的。
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補充內容 (2014-10-16 15:10):

補充
《JJF1001-2011》摘抄
5.14  重復性測量條件
    相同測量程序、相同操作者、相同測量系統和相同地點，并在短時間內對同一或相類似對象重復測量的一組測量條件。
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5.15  復現性測量條件
    不同地點、不同操作者、不同測量系統，對同一或相類似對象重復測量的一組測量條件。
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5.20  測量不確定度的A類評定
    對在規定條件下測量的量值用統計分析的方法，進行的不確定度評定。
    注：規定條件是指重復性測量條件、期間精密度測量條件或復現性測量條件。
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再補充
5.11  期間精密度測量條件
    除了相同測量程序、相同地點，以及在一個較長時間內對同一或相類似的被測對象重復測量的一組測量條件外，還可以包括涉及改變的其他條件。
    注
    1 改變可包括新的標準、測量標準器、操作者和測量系統。
    2 對條件的說明應包括改變或未改變的條件以及實際改變都什么程度。
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    本題所給條件：用數顯千分尺對求得直徑的測量，完全符合不確定度評定條件，說不符合評定條件是錯誤的。
    至于評定的結果，除以根號17后的不確定度小，不能反映加工的質量是不確定度評定本身的弊病。明明看到嚴重的弊病，還要找借口為之辯護，既沒必要，也不應該。
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補充內容 (2014-10-16 15:16):
    倒數第三行“求得直徑”是“球的直徑”的拼音打字的錯誤。

補充內容 (2014-10-17 07:08):
照片不能上傳 之后，第一行改為復現性條件不受重復性條件的約束           
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史錦順 發表于 2014-10-16 12:05
規矩灣
      不確定度評定的前提條件是“重復性實驗”，改變被測對象不能算重復性實驗。
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　　謝謝史老師不辭辛苦轉抄了JJF1001-2011的相關術語，這些術語有利于正確解讀“測量不確定度”的定義，以及測量不確定度的A類評定是什么、怎么做。
　　首先，我們必須確認不確定度是什么東西的特性。根據測量不確定度的定義，不確定度是屬于測量結果的，定義說不確定度是“根據所用到的信息，表征賦予被測量量值分散性的非負參數”，此處的“被測量”是特指的，是指某個具體的被測量，因為不同的被測量要求不同，測量結果也不同。再看不確定度的A類評定，史老師轉抄的5.20條說是“對在規定條件下測量的量值用統計分析的方法，進行的不確定度評定”，并給了一個注：“規定條件是指重復性測量條件、期間精密度測量條件或復現性測量條件”。重復性條件是不改變任何條件下對同一個被測對象的多次測量，大家沒有分歧，就不多說了。
　　“期間精密度測量條件或復現性測量條件”存在著改變測量條件的問題，但存在改變被測對象問題嗎？由史老師轉抄的5.11和5.15我們可以發現都有“對同一或相類似對象重復測量”的規定，即重復性條件、期間精密度測量條件、復現性測量條件的共同點是被測對象不可改變。在JJF1059.1-2012的4.3.2條詳細描寫了不確定度A類評定的方法和過程則僅提到“重復性條件”未提及“期間精密度測量條件或復現性測量條件”，原因是后兩個條件因為對測量過程的某些要素可以改變，有涉嫌改變了測量方法的嫌疑。例如兩個定義的注說了，可以是“不同地點、不同操作者、不同測量系統”進行測量，測量過程的“改變可包括新的標準、測量標準器、操作者和測量系統”。試想真的改變了測量標準和測量系統，就意味著你一會用鋼卷尺測量，一會用光學計測量，一會用千分尺測量，把這些測量結果放在一起用貝塞爾公式評定不確定度，豈不令人啼笑皆非？不過，不管怎么說三個條件的共同點起碼還是保證了被測對象不變，如果被測對象也可以改變，就更不知道在評什么東西的不確定度了。
　　搞清楚不確定度評定和不確定度的A類評定必須是針對同一個被測量后，我們再回過頭來看樓主的17個測量結果，為了簡化我們可以假設就兩個垂直方向測量，如果被測鋼珠是扁平的類似于橢球狀，長徑測得7.5mm，短徑測得8.7mm，我們能夠說測量方法的誤差是1.2mm嗎？不能，這是制造質量問題造成的，不是測量方法的質量造成的。原因就是改變了被測對象，名義上都是測同一個鋼珠的同一個直徑要求，實際上是測量不同方向上的不同直徑，測量的是球面度，如果是圓就是在測量圓度，不是測量直徑了。如果要用A類評定考察和評定用數顯千分尺測量直徑的不確定度，就應該限制在同一個方向多次測量，這才能真正反映測量方法的可靠性。何況樓主案例已經是17個不同方向的被測直徑，把直徑的加工質量歸罪于用數顯千分尺測量直徑這個方法的不可靠，這樣能夠合理嗎？

史錦順 發表于 2014-10-16 12:05
規矩灣
      不確定度評定的前提條件是“重復性實驗”，改變被測對象不能算重復性實驗。
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     現行的“測量不確定度”評定與表述的【‘規’、‘章’、‘建議’、....】就是將測量手段、方法的不如意所引起的“不確定”與被測量自身的可能‘隨機變化’所引起的“不確定”囊括在一起了，實際是個“量值不確定度”，對于那些與測量技術密切相關的“量值”，如標準砝碼、標準量塊、頻標、...，由測試計量人員對它負主要責任或是恰當的。但對于一般的被測量值，測試計量人員是不可能對這個全包的“不確定度”負責的【很可能其中的主要分量是被測量自身的可能‘隨機變化’所引起的“不確定”，正如本話題討論的“牛珠”、“馬珠”，這是應該由量值對象的設計、制造者該負責的東西！】。對現時含混不清的“規矩”，史老師批的在理。

補充內容 (2014-10-17 10:56):
     讓人跌眼鏡的是：現行“量塊”的有關GB、JJG中，對各“等第”標準量塊卻并不給出那個‘符合’現行‘測量不確定度’定義的全包“不確定度”【

補充內容 (2014-10-17 10:59):
這其實是標準量塊使用者需要的東西】，給的是檢定量塊長度的“測量不確定度”---反應檢定（測量）質量的‘真’“測量不確定度”。

補充內容 (2014-10-17 11:01):
------ 現行朦朧“測量不確定度”定義熬成的一鍋粥----稀里糊涂，各自為是。

　　補充一點除以根號17的問題：
　　因為本主題帖的案例測量的不是同一個被測對象，不是測量同一個尺寸，不具備重復性條件、期間精密度測量條件、復現性測量條件（以下簡稱三個條件）的任何一個條件，所以無論除以還是不除以根號17都不是A類評定方法評定得到的不確定度。
　　假設17個測量結果都是對同一個鋼珠的同一個方向而不是17個不同方向上測得的直徑，被測對象（被測直徑）將被視為同一個，具備了三個條件之一，此測量次數稱為重復性實驗次數n，使用貝塞爾公式計算出實驗標準偏差S，S即可用作不確定度的A類評定中。如果檢驗規范規定我們用數顯千分尺在鋼珠指定方向上，測量一次給出被測鋼珠給定方向的直徑，不強制作第二次測量，標準偏差S就是A類評定方法評定出的標準不確定度。
　　如果檢驗規范規定測量者必須測量４次或17次（注：不是四個方向或17個方向，而是類似于始終保持對標準環規有刻線標記的同一個方向上的直徑重復測量），取平均值為該方向上的直徑測量結果，那么用A類評定方法評定出的不確定度分量就是S/√4或S/√17。S仍是過去作重復性實驗求得的標準偏差，代表了該測量方法的一個標準不確定度分量，S/√1=S、S/√4、S/√17分別相當于改變了前述測量方法，具體說就是改變了測量結果獲得的方法（測量次數由1改為N），測量結果分別是通過單次、四次、十七次測量取平均值，此時的標準不確定度分量將取決于獲得測量結果的測量次數N，不確定度分別為S/√N，測量結果的重復測量次數N越多，不確定度就越小，說明以平均值作為測量結果就越可信、越可靠。

規矩灣錦苑 發表于 2014-10-14 23:51
　　幾何量計量的尺寸測量并不那么簡單，當形狀誤差遠遠小于尺寸誤差時，測量尺寸就足夠了，當兩種誤差相當 ...

哪兒來的兩個人？ 主貼說的還不夠清楚嗎？——都是朱師傅用同一把的千分尺測的！

規矩灣錦苑 發表于 2014-10-17 09:23
　　補充一點除以根號17的問題：
　　因為本主題帖的案例測量的不是同一個被測對象，不是測量同一個尺寸， ...

        測量17次，就要按17次處理，該不該除以根號17，就是討論的核心，在這里再談1次、4次測量，是故意打岔。某些不確定度論宣傳材料，弄出N與n的區別，就是轉移該不該除以根號N(本例N等于17)這個基本問題的視線。
       此題測量對象就是一個：球的直徑。檢查球的加工質量，從多個采樣點測量，是完全正確的。如果只固定一對采樣點，測量17次，數據肯定極其一致，但說明什么呢？僅僅表明千分尺隨機誤差很小，而球的直徑的差異就不知道了。此測量者大概是規矩灣的徒弟，只會背書，該下課了。
       對比三個條件，對球直徑的17次測量，是符合A類評定的條件的。各條件中都有“對同一或相類似對象重復測量”的話。一個球的不同采樣點的各個直徑，都是類似的對象。這兩個球，馬球與牛球，按中等加工精度（國標12級，T=120微米，其上6級，其下6級）要求，都是合格品。這樣合格球的不同采樣點的直徑，如果還不算“類似對象”的話，那《JJF1001-2011》開出的條件就等于零了。
       先生，你看到有“同一”二字，怎么就看不見“相似對象”那四個字呢？-

史錦順 發表于 2014-10-17 18:44
測量17次，就要按17次處理，該不該除以根號17，就是討論的核心，在這里再談1次、4次測量，是故 ...

　　我之所以提出N＝1、4、17的問題是說明這個N是實際測量次數，與重復性實驗的次數n不是同一個概念，重復性實驗的次數在前，已經是個已知　固定不變的數，而實際測量次數是檢驗規范、測量作業指導書、校準規范、檢定規程等規定的次數，不同的技術文件規定的測量次數不同，可能是1，可能是4，也可能是別的數目，例如本案例的17。
　　本案例測量對象是球的直徑，但在不同方向上測量直徑包含有“球面度”，球面度的制造質量（例如橢球狀）使得鋼珠不同方向上的測得值相差很大，這個差距怪罪于測量方法的不確定度是毫無道理的，因此用這17個測量結果按貝塞爾公式計算出的標準偏差與測量不確定度一點都不搭邊，和不確定度的A類評定毫無關系，充其量反映被測鋼珠的各個方向上直徑大小的分散性，從一個側面反映了鋼珠球面度是狀況，由于不符合球面度的定義又不能作為球面度誤差寫在檢驗報告中，所以這個標準偏差實在是價值不大，為了計算這個標準偏差精力、時間和金錢花得不值。
　　并不是我有意回避“相似”一詞，在不確定度A類評定中所謂的“相似”并不是測量另一個尺寸，我們不能因為乒乓球和籃球相似，而認為它們的測量結果就可以放在一起用貝塞爾公式計算標準偏差。不確定度評定的是某個確切的測量結果或測量過程。如果用同一規格的卡尺直接測量乒乓球和籃球直徑，那么用重復測量籃球的測量結果計算出的不確定度適用于乒乓球的測量，但不能將籃球與乒乓球各測量５個數據放在一起計算標準偏差。同樣的，在鋼珠同一個直徑方向上用多次測量評估的不確定度，適用于所有鋼珠直徑測量的不確定度，而在17個方向上測得的數據好比是在大大小小不同17個鋼珠測量直徑，17個測得值混在一起計算標準偏差，這樣的標準偏差與不確定度評定毫無關系。鋼珠是否合格品要用直徑偏差或誤差來判定，不確定度的職責從來不管誤差理論該管的事，不確定度管的事是測量結果是否可用，不是被測對象是否合格。
　　為了判定鋼珠合格與否，從不同方向上測量直徑是必須的，這是幾何量計量者的常識，這種測量的被測對象是另一個被測參數球面度，如果以平均直徑作為直徑測量結果，平均直徑哪怕偏差為零。球面度不好照樣判定鋼珠不合格。而用數顯千分尺直接檢測鋼珠直徑的測量方法不確定度評定，必須排除鋼珠自身球面度誤差的影響。球面度誤差不是測量方法的特性，是被測鋼珠自身的特性。

規矩灣錦苑 發表于 2014-10-18 00:41
　　我之所以提出N＝1、4、17的問題是說明這個N是實際測量次數，與重復性實驗的次數n不是同一個概念，重 ...

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      “球面度”是什么？我只知道球面度是國際單位制的輔助單位；還另有定義嗎？
       本題目的馬球、牛球的直徑測量，就是考察直徑的尺寸偏差。這是合理的、正常的。乒乓球的制造規格，就是標注標稱直徑尺寸，以及直徑尺寸的正偏差允許值（+50微米）和直徑尺寸的負偏差允許值（-30微米）。這個直徑偏差要求，就是指乒乓球的各個方向的直徑講的。誰讓你用平均值當直徑的測量結果？各個測得值都是客觀存在，必須正視，這就是“統計”與“測量”的區別。不確定度論的除以根號N，正是把“測量”的辦法，錯誤地用到“統計”上。
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       不確定度評定的應用，絕不局限于“測量”的儀器問題。而是對象與手段一并處理。GUM的測溫度的例子，就是不分溫度計的誤差與溫度源的溫度變化。我說它是一筆混沌賬，你卻為它辯護，說評的是“可信性”。誰的問題都說不清，有什么“可信性”？
       幾何量的重要規范《GPS》(GB/T 18779.2-2004)就有產品“圓度的不確定度評定”。必須明確，不確定度評定，絕不限于測量儀器，同樣是針對產品（即對象可以是物理量也可以是統計變量）。我反對不確定度論，一個重要原因是反對它手段與對象不分。
       你應根據GUM來判斷不確定度是干什么的。不要自以為是。你不是不確定度論的提出者，沒必要為它辯護。
       不確定度論弊病多多，這是明擺著的事實，望你思之。
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史錦順 發表于 2014-10-18 10:28
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      “球面度”是什么？我只知道球面度是國際單位制的輔助單位；還另有定義嗎？
       本題目的馬球 ...

　　哦，這里的“球面度”與平面中的“圓度”、“直線度”、“平面度”等相類似，屬于“形狀誤差”的一種，不是球面角的“角度”，表示一個球面體各個方向上直徑不相同的誤差程度。
　　球面體工件的設計當球面度允差相對于直徑允差小到可以忽略不計時，只標注直徑和直徑公差帶即可，此時認為是符合包容原則，球面度誤差被直徑誤差所包容。當不能忽略不計時必須同時給出直徑和直徑公差帶、球面度公差帶，此時認為是符合獨立原則，尺寸公差和形狀誤差各自獨立。本主題帖的案例在17個方向上測量鋼珠的直徑就是典型的球面度誤差測量方法之一。
　　正如史老師所說，不確定度評定的應用，絕不局限于“測量”的儀器問題。而是對象與手段一并處理。我不知道史老師所說的GUM的測溫度的例子是什么，如果是JJF1059.1-2012的A.3.5條工作用玻璃液體溫度計校準的不確定度評定案例，其測量模型是y＝ts＋Δts，輸出量是被校溫度計示值y，輸入量有標準溫度計示值ts和標準溫度計修正值Δts兩個，其標準不確定度分量也就只有兩個。A.3.5.3的1分析了輸入量ts引入的不確定度分量，A.3.5.3的2分析了輸入量Δts引入的不確定度分量，這都是正確的。A.3.5.3的3分析了被校溫度計示值重復性引入的不確定度分量，引入這個分量的“被校溫度計示值重復性”在測量模型中查不到輸入量，因此應屬于無故隨意添加的，是一個不該出的錯誤，違背了不確定度分量分析中既不遺漏也不重復的原則，這和“手段與對象不分”是兩回事。

njlyx 發表于 2014-10-10 22:32
你質疑什么?  你覺得應該怎樣報告？

把你給的列表報上去就好了啊，還要怎么報？有人讓你判斷整批質量嗎？有人讓你說誰家的鋼珠好嗎？單從測量來說，把測出來的數報出去就行了。

深圳漁民 發表于 2014-10-23 11:05
把你給的列表報上去就好了啊，還要怎么報？有人讓你判斷整批質量嗎？有人讓你說誰家的鋼珠好嗎？單從測量 ...

哦。

如果報告接受者疑問“測量數據是否準確？”之類，如何應對呢？..... 就告訴他：我是用檢定合格的XXX千分尺測出來的，保證‘沒問題’嗎？

本人認為合適的報告形式如16#所說。

所以說呢，你問題的條件給的不夠，導致大家討論發散，連球面度都出來了。
單就一把千分尺測鋼球直徑，我會這么做：
在不知用途的情況下，每個鋼球測3個任意直徑（說是任意，基本上取X,Y,Z三個坐標軸方向），取平均值作為這個球的測量結果，同時給出直徑差。（差值大的自然圓度不好，給平均值因為不知道干什么用。根據用途，也許應該給最大值或是最小值。）
回答你“如果報告接受者疑問“測量數據是否準確？”之類，如何應對呢？..... ”：假如球徑公差正負0.01mm，用不著扯不確定度了，因為數顯千分尺正負2微米的示值誤差，只占被測公差的五分之一，影響可以忽略了。
假入你愿意分析哪家的質量好一些，可以做一些統計計算，至于怎么算，還是要看需求。
太多人忽略條件談數據分析了，任何測量結果都是有條件的，條件不清，雞同鴨講。

規矩灣錦苑 發表于 2014-10-19 00:22
　　哦，這里的“球面度”與平面中的“圓度”、“直線度”、“平面度”等相類似，屬于“形狀誤差”的一種 ...

幾何公差中沒有球面度，請給出定義的出處！

深圳漁民 發表于 2014-10-23 15:12
幾何公差中沒有球面度，請給出定義的出處！

　　你的問題是個幾何量計量非常專業的問題。眾所周知幾何要素除了尺寸參數外，自身形狀和相互位置也是非常重要的參數，因此除了尺寸誤差還存在為數眾多的形狀誤差和位置誤差。國家形位公差的標準規定的形狀誤差種類只有直線度、平面度、圓度、圓柱度、輪廓度五種。幾何要素分為點線面體，其中“體”的形狀誤差只規定了“圓柱體”，廣泛存在的球體（包括球臺、球冠）、圓錐體（包括圓臺）、腰鼓狀體等形形色色的“體”均未規定形狀誤差需要自行定義。幸虧有個“輪廓度”，輪廓度可以泛指線、面、體的形狀誤差，例如規定的直線度、平面度、圓度、圓柱度等可以標注為輪廓度，未規定的球體、圓錐體等球面度、圓錐度等需要仿照形狀誤差的定義自行定義，也可以直接標注為輪廓度。
　　我說的“球面度”就屬于國家標準未單獨給出定義的形體表面的形狀誤差，它就是“球體”各個方向上的直徑一致性。如果要給出定義，可按GB/T1958-2004給“形狀誤差”的定義格式來下，即：被提取球面對其擬合球面的變動量，擬合球面的位置應符合GB/T1182規定的最小條件。
　　此處的最小條件是指被提取球面對其擬合球面的最大變動量為最小。擬合球面為“評定基準球面”，以測得數字表示的實際表面是“提取球面”或“球面度球面”，提取球面上某一點到評定基準球面的最小距離為該受檢點的球面度。包容提取球面輪廓，且半徑差最小的兩個同心球面之間的區域為球面度誤差區域，兩個半徑差為被測球體的球面度誤差。
　　因為以上問題已經偏離樓主的問題，為了不沖淡本主題帖的中心議題，請恕我只能暫時回復到這個程度，如有必要，可以另外開主題帖專題討論形狀誤差的問題。

深圳漁民 發表于 2014-10-23 14:54
所以說呢，你問題的條件給的不夠，導致大家討論發散，連球面度都出來了。
單就一把千分尺測鋼球直徑，我會 ...

　　我完全贊同你在40樓所說的觀點，而且也很形象。單就一把千分尺測鋼球直徑，什么條件都不給一定會令人“浮想聯翩”，各有各的理解，各有各的做法。在沒有圖紙工藝或不知用途的情況下，人們只能做一系列假設和猜想，就算是實施測量，有人測三個方向，有人測九個方向，甚至測量九九八十一個方向，有人用平均值作為測量結果，也會有人用最大值或最小值作為測量結果，還會有人干脆同時給出最大值、最小值和平均值，這都是正常的做法。測量次數不同，給出的測量結果不同，如何對不確定度評定結果達到相同？
　　回答你“如果報告接受者疑問“測量數據是否準確？”之類，如何應對呢？..... ”：假如球徑公差正負0.01mm，用不著扯不確定度了，此話說到點子上了。不確定度評定的目的是確定測量方案的有效性，或可靠性、可信性。測量設備計量特性引入的不確定度分量是總測量不確定度的絕大部分，數顯千分尺正負2微米的示值誤差，給測量結果引入的測量不確定度只占被測公差的五分之一左右，遠遠小于1/3，測量設備引入的影響可以忽略了，整個測量過程的不確定度也基本上可以忽略，測量過程的可靠性已經得到確認，還評什么不確定度呢？讓我也用一下你的話結束這個帖子吧：“太多人忽略條件談數據分析了，任何測量結果都是有條件的，條件不清，雞同鴨講?！?/td>

規矩灣錦苑 發表于 2014-10-23 20:23
　　我完全贊同你在40樓所說的觀點，而且也很形象。單就一把千分尺測鋼球直徑，什么條件都不給一定會令人 ...

　　
        你說：“我說的“球面度”就屬于國家標準未單獨給出定義的形體表面的形狀誤差，它就是“球體”各個方向上的直徑一致性”。
       原來你蒙我的“球面度”，就是球體直徑在各個方向上的一致性。
       應該明白：njlyx先生主帖的測量數據，就是各個方向的直徑的測得值。而且這是測量球體加工件的常規。講究點實際，就是要討論這種測量該如何表達。我認為：這種情況是“統計測量”，就是對隨機變量的測量，測量數據的變化，是球體本身的變化，不是測量儀器的問題，因此不能除以根號17.你說些節外生枝的話，這不符合，那不符合，表現出一個書呆子的思路。
       不確定度A類評定，測量N次，就必須除以根號N,是其痼疾?！阏J識不到這一點，千方百計為它辯護，是徒勞的。
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史錦順 發表于 2014-10-24 06:32
　　
        你說：“我說的“球面度”就屬于國家標準未單獨給出定義的形體表面的形狀誤差，它就是“球 ...

　　球體各個方向上的直徑不一致性與球體的直徑大小在幾何量計量中是兩個完全不同的被測參數，而不屬于統計測量的問題。對球體各個方向上（3個、９個、27個、……方向的直徑進行測量可以得到3、9、27、……個直徑測得值，如果被測對象是球體直徑，就必須說明要求的是球體最小直徑、最大直徑還是平均直徑，無論最小直徑、最大直徑還是平均直徑，測量結果都是唯一的。各個方向上的直徑不一致性應該以這些測得值擬合一對同心球分別由內向外和由外向內包容被測表面，這一對球面的半徑差為最小時，則這個半徑差為被測球面的“輪廓度誤差”或稱“球面度誤差”。
　　這個包容被測球面半徑差為最小的球面稱為最小包容區球面。最小包容區球面評定出來的球面度誤差也是唯一的，因此案例不存在統計測量，仍然是常量測量的示例。不確定度評定的A類方法絕不是史老師所說的一律除以根號n，史老師可以仔細再閱讀一下JJF1059.1的有關A類評定規定，n與n截然不同，n是重復性“實驗次數”，N是以后被測對象的實際“測量次數”。只有顧客要求必須用N個方向的直徑測得值的平均值作為直徑測量結果這一種情況時，該測量結果才存在著實驗標準偏差除以根號N的問題，其他情況均不存在除以根號N。
　　以本主題帖的案例為例，在進行重復性實驗時，如果實驗次數是17，那么17次測量絕不允許隨意更換測量方向，必須在球體某個方向作出記號，17次直徑測量均在該記號的方向測得，然后計算出實驗標準偏差S并存檔備案（這就是使用數顯千分尺測量球面直徑這個測量方法的不確定度）。以后的實際測量如果規定9個方向上的測得值取平均值作為直徑測量結果，則該測量結果的A類評定方法得到的不確定度就是存檔備案的S除以根號9，規定其它測量次數（17次或27次），也仿照這種計算方法計算不確定度，分別為S除以根號17、根號27。。可以試想一下，如果測量一次得到的結果與測量100次取平均值我最終測量結果可靠性完全相同，還有誰會傻乎乎地去測量100次呢？

規矩灣錦苑 發表于 2014-10-23 20:06
　　你的問題是個幾何量計量非常專業的問題。眾所周知幾何要素除了尺寸參數外，自身形狀和相互位置也是非 ...

只是想提醒你，不要隨便造術語，球面度是有定義的，是角度參數。你所說的“球面度”，通常被稱為“球度”。

深圳漁民 發表于 2014-10-26 18:14
只是想提醒你，不要隨便造術語，球面度是有定義的，是角度參數。你所說的“球面度”，通常被稱為“球度 ...

　　接受你的批評。我再明確一下我的意思，我所說的球面度誤差不是作為立體角角度的計量單位名稱的那個“球面度”（sr），即，不是以球心為頂點在球的表面切割等于球半徑平方的面積所對應的的立體角（1sr）。我說的球面度正是你說的“球度”，是球體表面各點的半徑一致程度，不是球體的半徑或直徑，也不是立體角，是形狀誤差中球體表面的輪廓度，平面的輪廓度是平面度誤差，圓的輪廓度是圓度誤差，這個輪廓度類似于平面度和圓度等，僅僅表示被測實際表面的形狀偏離其理論理想形狀的程度。