測量結果保留位數

如：測量一個長度22.11mm，公差是±0.005mm，設備的U=0.6um+6.0X10的負6次方。
問：校準報告中的顯示數值應保留幾位？當測量結果為22.115mm時應如何判定（測量結果不確認度U=0.003mm）？，是否有關于這類問題的標準？

　　測量一個長度22.11mm，公差是±0.005mm，允差是小數點后第三位，你的測量結果就應該圓整到小數點后第三位。
　　不確定度U=0.6μm+6.0X10^(-6)L，根據不確定度與測量結果末位數對齊的原則，你的不確定度U也應該圓整到小數點后第三位。測量結果為22.115mm時測量結果不確認度U=0.003mm的測量結果完整表述方法為：L＝(22.115±0.003)mm，k＝2，或：L＝22.115（3）mm，括號內為k＝2的U值。
　　以上依據的標準見JJF1059.1-2012的5.2.2條，我是按5.2.2.1條示例給出的測量結果完整表達方式。

【問題】
       如：測量一個長度22.11mm，公差是±0.005mm，設備的U=0.6um+6.0X10的負6次方。
       問：校準報告中的顯示數值應保留幾位？當測量結果為22.115mm時應如何判定（測量結果不確認度U=0.003mm）？，是否有關于這類問題的標準？

【史答】
      工作條件表述為：工件標稱長度22.11mm, 公差是±0.005mm。
      測量設備 U=0.6um+6.0×10^-6L=0.73um≈0.8um
      目的：判別工件的合格性。
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       顯示數值應與測量設備的誤差的尾數位對齊，因此應取到0.0001mm位。因公差要求是0.005mm，最后表達測量結果時可保留到0.001mm。      
       根據文件《GB/T3177-2009 產品幾何技術規范（GPS）光滑工件尺寸的檢驗》，測量設備的U是0.0008mm，這稱允值，它是測量不確定度的0.9倍。就是說，用該設備測量時的測量不確定度不會大于0.001mm。題目中給出的不確定度0.003mm，可能是對設備的不當應用，更大的可能是評定錯誤。
       按誤差理論，測得值為22.1142mm到22.1121mm的工件與測得值為22.1058mm到22.1079mm的工件都可判為合格。而按不確定度論的判別，這些工件都不合格。只有尺寸是22.1100mm到22.1120mm的工件與尺寸是22.1080mm到22.1100mm的工件，才算合格（按誤差理論也合格）。如果工件尺寸是均勻分布的，則約有半數的本來合格的工件，按不確定度論的判別方法不能判為合格。
       按國標GB/T3177的規定，不確定度0.003mm,沒資格判別公差為±0.005mm的工件的合格性。
       結論：0.003mm的不確定度評定是錯誤的。根據MPEV-U95來判別合格性是錯誤的。（只有把U95近似看成是測量儀器的允差，才接近正確。）
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       注：文中所述國標，就是尺寸檢驗的標準。有關合格性判別，參見：《CNAS 06-GL27 符合性判別》、《JJF1094-2002測量儀器特性評定》。
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　　測量一個工件標稱長度22.11mm，允差±0.005mm，則公差（即控制限）是T＝10μm，這是產品的檢驗測量活動而非測量設備檢定/校準的測量活動。因此按1/3原則（U≤T/3～T/10）選擇的測量方案不確定度最低為U≤3.3μm。GB/T3177規定在光滑制件檢驗領域中，測量方法的不確定度分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三檔，分別取≤1/3的1/10、1/6和1/4。我們可以取最粗糙的1/4，則U≤10/4＝2.5μm。
　　現校準報告給出的測量結果是L＝(22.115±0.003)mm，k＝2，或：寫為L＝22.115（3）mm，括號內為k＝2的U值，測量結果的不確定度U＝3μm，略微超出導出的2.5μm允許值。此時可認為檢驗人員選擇的檢驗方案勉強符合標準要求，勉強值得我們采信。可用其給出的測量結果22.115與圖紙要求(22.11±0.005)mm相比較，以評判被測參數的符合性。22.115mm處于(22.11±0.005)mm范圍內，可判定被測參數勉強處于合格狀態。
　　但，對于這種可信性處在可信與不可信邊緣狀態下的測量方案，因為U＝3μm＞2.5μm，也可以判定檢測方案不可信，要求檢測人員改進測量方案重新檢測。如果檢測人員更換測量設備，新更換的測量設備引入的不確定度分量為2μm，因為2μm＜2.5μm，我們就可以完全相信檢驗人員的檢測方法及其出具的檢測結果，用他給出的測量結果評判被測對象的合格性。

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