測量結(jié)果保留位數(shù)

如：測量一個(gè)長度22.11mm，公差是±0.005mm，設(shè)備的U=0.6um+6.0X10的負(fù)6次方。
問：校準(zhǔn)報(bào)告中的顯示數(shù)值應(yīng)保留幾位？當(dāng)測量結(jié)果為22.115mm時(shí)應(yīng)如何判定（測量結(jié)果不確認(rèn)度U=0.003mm）？，是否有關(guān)于這類問題的標(biāo)準(zhǔn)？

　　測量一個(gè)長度22.11mm，公差是±0.005mm，允差是小數(shù)點(diǎn)后第三位，你的測量結(jié)果就應(yīng)該圓整到小數(shù)點(diǎn)后第三位。
　　不確定度U=0.6μm+6.0X10^(-6)L，根據(jù)不確定度與測量結(jié)果末位數(shù)對齊的原則，你的不確定度U也應(yīng)該圓整到小數(shù)點(diǎn)后第三位。測量結(jié)果為22.115mm時(shí)測量結(jié)果不確認(rèn)度U=0.003mm的測量結(jié)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(nèi)為k＝2的U值。
　　以上依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)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(jié)果完整表達(dá)方式。

【問題】
       如：測量一個(gè)長度22.11mm，公差是±0.005mm，設(shè)備的U=0.6um+6.0X10的負(fù)6次方。
       問：校準(zhǔn)報(bào)告中的顯示數(shù)值應(yīng)保留幾位？當(dāng)測量結(jié)果為22.115mm時(shí)應(yīng)如何判定（測量結(jié)果不確認(rèn)度U=0.003mm）？，是否有關(guān)于這類問題的標(biāo)準(zhǔn)？

【史答】
      工作條件表述為：工件標(biāo)稱長度22.11mm, 公差是±0.005mm。
      測量設(shè)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(shù)值應(yīng)與測量設(shè)備的誤差的尾數(shù)位對齊，因此應(yīng)取到0.0001mm位。因公差要求是0.005mm，最后表達(dá)測量結(jié)果時(shí)可保留到0.001mm。      
       根據(jù)文件《GB/T3177-2009 產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）光滑工件尺寸的檢驗(yàn)》，測量設(shè)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(shè)備測量時(shí)的測量不確定度不會(huì)大于0.001mm。題目中給出的不確定度0.003mm，可能是對設(shè)備的不當(dāng)應(yīng)用，更大的可能是評定錯(cuò)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(shù)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(biāo)GB/T3177的規(guī)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(jié)論：0.003mm的不確定度評定是錯(cuò)誤的。根據(jù)MPEV-U95來判別合格性是錯(cuò)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(biāo)，就是尺寸檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)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(gè)工件標(biāo)稱長度22.11mm，允差±0.005mm，則公差（即控制限）是T＝10μm，這是產(chǎn)品的檢驗(yàn)測量活動(dòng)而非測量設(shè)備檢定/校準(zhǔn)的測量活動(dòng)。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(guī)定在光滑制件檢驗(yàn)領(lǐng)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(xiàn)校準(zhǔn)報(bào)告給出的測量結(jié)果是L＝(22.115±0.003)mm，k＝2，或：寫為L＝22.115（3）mm，括號內(nèi)為k＝2的U值，測量結(jié)果的不確定度U＝3μm，略微超出導(dǎo)出的2.5μm允許值。此時(shí)可認(rèn)為檢驗(yàn)人員選擇的檢驗(yàn)方案勉強(qiáng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，勉強(qiáng)值得我們采信。可用其給出的測量結(jié)果22.115與圖紙要求(22.11±0.005)mm相比較，以評判被測參數(shù)的符合性。22.115mm處于(22.11±0.005)mm范圍內(nèi)，可判定被測參數(shù)勉強(qiáng)處于合格狀態(tài)。
　　但，對于這種可信性處在可信與不可信邊緣狀態(tài)下的測量方案，因?yàn)閁＝3μm＞2.5μm，也可以判定檢測方案不可信，要求檢測人員改進(jìn)測量方案重新檢測。如果檢測人員更換測量設(shè)備，新更換的測量設(shè)備引入的不確定度分量為2μm，因?yàn)?μm＜2.5μm，我們就可以完全相信檢驗(yàn)人員的檢測方法及其出具的檢測結(jié)果，用他給出的測量結(jié)果評判被測對象的合格性。

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