校準(zhǔn)證書示值誤差及其不確定度如何應(yīng)用？

請(qǐng)教各位一個(gè)問題：一臺(tái)經(jīng)過計(jì)量單位校準(zhǔn)的測(cè)量儀器，校準(zhǔn)證書給出示值誤差及其不確定度，如何在此設(shè)備的測(cè)量過程中應(yīng)用？
舉個(gè)例子：
一把尺子，經(jīng)校準(zhǔn)可知100cm處的示值誤差為-0.1cm，不確定度U=0.01cm。
在使用該尺測(cè)量時(shí)，若測(cè)量結(jié)果顯示為100cm，則報(bào)告結(jié)果是否為：
1、測(cè)量結(jié)果100-（-0.1）=100.1cm；
2、上述測(cè)量結(jié)果中尺子引入的U=0.01cm。

　　一把尺子，經(jīng)校準(zhǔn)可知100cm處的示值誤差為-0.1cm，不確定度U=0.01cm。這是檢定機(jī)構(gòu)給被檢尺子出具的證書內(nèi)容，不是你使用該尺實(shí)施測(cè)量的情況。
　　校準(zhǔn)證書示值誤差及其不確定度使用方法是：
　　首先要用給出的不確定度U=0.01cm，判定示值誤差為-0.1cm的檢定結(jié)果值不值得你采信，方法是用1/3原則。要查該尺的檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范，看看最大示值誤差的允差是多少。
　　如果示值允差為±0.03cm或以上（≥3U），比如說允差±0.05cm，示值誤差測(cè)得值-0.1cm就值得采信，就可將-0.1cm檢定結(jié)果與允差±0.05cm相比較評(píng)判被檢尺是否合格。因?yàn)?0.1cm超出±0.05cm的允差范圍，于是可判該尺不合格。
　　如果示值允差規(guī)定±0.03cm以下（＜3U），例如±0.02cm，則-0.1cm這個(gè)檢定結(jié)果就決不能采信，不能用來評(píng)判該尺子是否合格，必須宣布檢定結(jié)果無效，與檢定機(jī)構(gòu)溝通協(xié)商，要求其更換檢定方法重新檢定。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-6-6 19:56
　　一把尺子，經(jīng)校準(zhǔn)可知100cm處的示值誤差為-0.1cm，不確定度U=0.01cm。這是檢定機(jī)構(gòu)給被檢尺子出具的證 ...

樓主給出的例子可能有些不當(dāng)。將其修改一下
一把尺子，經(jīng)校準(zhǔn)可知100cm處的示值誤差為-0.01cm，不確定度U=0.01cm。卡尺最大允許誤差為0.05cm
在使用該尺測(cè)量時(shí)，若測(cè)量結(jié)果顯示為100cm，則報(bào)告結(jié)果該如何給出呢？
1、不確定度評(píng)定是B類評(píng)定中，上級(jí)不確定U和卡尺最大允許誤差都要考慮嘛？是否有重復(fù)的嫌疑？
2. 測(cè)試結(jié)果是100+u，還是100.1+u  （u為測(cè)量擴(kuò)展不確定）

吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-6-15 15:26
樓主給出的例子可能有些不當(dāng)。將其修改一下
一把尺子，經(jīng)校準(zhǔn)可知100cm處的示值誤差為-0.01cm，不確定度U ...

　　cm的計(jì)量單位對(duì)卡尺來說似乎過大，我們先不管計(jì)量單位，如果你的假設(shè)成立，經(jīng)校準(zhǔn)卡尺100cm處的示值誤差為-0.01cm，不確定度U=0.01cm，卡尺最大允許誤差為0.05cm，在使用該尺測(cè)量時(shí)，若測(cè)量結(jié)果顯示為100cm，則：
　　１示值誤差是被檢參數(shù)，顯示值不是被檢參數(shù)，報(bào)告的測(cè)量結(jié)果應(yīng)該是示值誤差，不是顯示值。如果要報(bào)告顯示值，100cm處顯示值的測(cè)量結(jié)果是：測(cè)得值100.01cm，擴(kuò)展不確定度為U=0.01cm。
　　２不確定度評(píng)定中，考慮的“上級(jí)不確定U”就是5等量塊的測(cè)量不確定度，卡尺示值誤差是輸出量，是被測(cè)參數(shù)，卡尺最大允許誤差是對(duì)被測(cè)參數(shù)的計(jì)量要求，不能考慮最大允許誤差。但卡尺讀數(shù)重復(fù)性和分度值將對(duì)示值誤差產(chǎn)生影響，因此應(yīng)考慮重復(fù)性和分度值引入的不確定度分量。重復(fù)性和分度值引入的不確定度分量相互之間有重復(fù)的嫌疑，因此應(yīng)該在兩者之中取大值。一般分度值引入的不確定度分量遠(yuǎn)大于重復(fù)性引入的不確定度分量，因此只要考慮卡尺分度值引入的不確定度分量就可以了。
　　３測(cè)試結(jié)果不能寫成100+u，或100.1+u  （u為測(cè)量擴(kuò)展不確定），不確定度是評(píng)估測(cè)量結(jié)果可信性的參數(shù)，不是評(píng)估測(cè)量結(jié)果大小的參數(shù)，測(cè)量結(jié)果不能與其不確定度相加減。如１所述，根據(jù)題意示值誤差是被測(cè)（被檢）參數(shù)，示值（尺寸）不是被檢參數(shù)，“100cm處的示值誤差為-0.01cm”，示值誤差的檢定結(jié)果就是-0.01cm，測(cè)量結(jié)果的完整表述是：100cm處的示值誤差為-0.01cm，不確定度U=0.01cm，可簡寫為卡尺100cm處的示值誤差為：Δ＝-0.01cm±0.01cm，k＝2（其中包含因子k＝2為默認(rèn)）。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-6-15 22:06
　　cm的計(jì)量單位對(duì)卡尺來說似乎過大，我們先不管計(jì)量單位，如果你的假設(shè)成立，經(jīng)校準(zhǔn)卡尺100cm處的示值 ...

好的，非常感謝。
在實(shí)際計(jì)算不確定時(shí)，我遇到一個(gè)這樣的問題。
首先，由不確定度的一般為上級(jí)校準(zhǔn)報(bào)告，而校準(zhǔn)報(bào)告只能說是當(dāng)天當(dāng)?shù)丨h(huán)境時(shí)的測(cè)試值及不確定度。在很多計(jì)算不確定度的書上都提到這個(gè)。
然后，就是比如校準(zhǔn)回來一個(gè)月了，我們?cè)谛颅h(huán)境使用此儀表時(shí)，可能會(huì)存在一個(gè)不確定的漂移，很多書中都有這個(gè)量，而這個(gè)量一般都用儀器的最大允許誤差表示。
現(xiàn)在的問題就是，很多儀器的最大允許誤差真的太大了。。。現(xiàn)在看到您給出的卡尺不確定計(jì)算時(shí)，并沒考慮此卡尺的最大允許誤差。
請(qǐng)問這個(gè)考慮與不考慮有什么依據(jù)嘛？我做的是電學(xué)計(jì)量，比如計(jì)算I=U/R。用電壓表和分流器，這個(gè)電流的不確定度需要考慮分流器的最大允許誤差嘛？還是只引用上級(jí)校準(zhǔn)分流器的不確定度就可以了？
謝謝回復(fù)

吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-6-16 09:10
好的，非常感謝。
在實(shí)際計(jì)算不確定時(shí)，我遇到一個(gè)這樣的問題。
首先，由不確定度的一般為上級(jí)校準(zhǔn)報(bào)告， ...

　　被檢對(duì)象的最大允差MPEV不是其不確定度U的影響因素之一，而是判定其測(cè)量方法是否值得采信的指標(biāo)，評(píng)定方法是JJF1094規(guī)定的U/MPEV≤1/3。因此，卡尺不確定計(jì)算時(shí)不能考慮卡尺的最大允許誤差，不確定度評(píng)定完成后，用不確定度評(píng)定的結(jié)果U與卡尺的最大允差絕對(duì)值MPEV相比較，判定檢定方法是否可信（可靠）。
　　你做電學(xué)計(jì)量，用電壓表和分流器檢測(cè)電流，使用了測(cè)量模型I=U/R。那么這個(gè)測(cè)量模型有電壓U和電阻R兩個(gè)輸入量，輸出量電流 I 就一定會(huì)有兩個(gè)不確定度分量，不能多也不能少。如果你使用了電壓表和分流器，則電壓表的最大允許誤差給電壓測(cè)得值引入了不確定度，分流器最大允許誤差給電阻測(cè)得值引入了不確定度，兩者共同給輸出量電流 I 引入了不確定度。上級(jí)校準(zhǔn)分流器和電壓表的不確定度可以考慮，但分流器和電壓表檢定結(jié)果的不確定度相對(duì)于分流器和電壓表的最大允許誤差來說小得可憐，可以忽略不計(jì)。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-6-16 11:57
　　被檢對(duì)象的最大允差MPEV不是其不確定度U的影響因素之一，而是判定其測(cè)量方法是否值得采信的指標(biāo)，評(píng) ...

是這樣的。被檢對(duì)象的最大允差MPEV是做為最后比較的。分流器是檢定儀器，是要考慮最大允許誤差的，對(duì)嗎？由于一般分流器最大允許誤差如0.02%遠(yuǎn)高于電壓最大允許誤差等其他分量，對(duì)電流影響最大。想要提高電流的精度，那么必須提高分流器的等級(jí)。對(duì)吧？

那么之前，提到用卡尺校準(zhǔn)物件時(shí)，卡尺的最大允許誤差0.05也應(yīng)該考慮進(jìn)去吧？

吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-6-16 13:26
是這樣的。被檢對(duì)象的最大允差MPEV是做為最后比較的。分流器是檢定儀器，是要考慮最大允許誤差的，對(duì)嗎？ ...

　　那就看你的測(cè)量過程是什么。
　　如果測(cè)量過程是用量塊測(cè)量（檢定）卡尺的示值誤差，卡尺示值誤差是被測(cè)量，卡尺的最大允許誤差0.05是對(duì)卡尺合格與否的限定值，不是對(duì)測(cè)量過程的影響值，對(duì)測(cè)量結(jié)果不產(chǎn)生影響，不確定度評(píng)定就不能考慮進(jìn)去。
　　如果測(cè)量過程是用卡尺測(cè)量零件的尺寸，卡尺是使用的工具，卡尺的最大允許誤差0.05將是主要影響零件被測(cè)尺寸測(cè)量結(jié)果的因素，因此卡尺的最大允許誤差0.05，在不確定度評(píng)定時(shí)就必須考慮進(jìn)去。
　　說到底，不確定度評(píng)定時(shí)對(duì)某個(gè)量考慮還是不考慮，關(guān)鍵是看它是輸出量還是輸入量。同一個(gè)量的同一個(gè)“最大允許誤差”，當(dāng)該量處在輸出量的地位時(shí)就不能考慮，當(dāng)處于輸入量的地位時(shí)，就必須考慮。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-6-16 14:20
　　那就看你的測(cè)量過程是什么。
　　如果測(cè)量過程是用量塊測(cè)量（檢定）卡尺的示值誤差，卡尺示值誤差是 ...

好的，謝謝！
不過在實(shí)際測(cè)量過程中，很多儀表的最大允許誤差都非常的大，而實(shí)際的偏差（以兩次第三方實(shí)驗(yàn)室檢定的差）小很多。
      以本公司夠買的0.1級(jí)分流器為例，其兩次校準(zhǔn)之間的實(shí)際差基本不會(huì)大于0.02%，那么可否把此分流器等級(jí)提至0.02級(jí)，把0.02%做為MPE最大允許誤差？  也就是說，一臺(tái)儀器的MPE最大允許誤差一般由出廠廠家說明書中提供，但使用方能否經(jīng)過自己的多次測(cè)量，將其提高等級(jí)使用呢？這么用我知道必然是要承擔(dān)一定的風(fēng)險(xiǎn)，但出于降低成本考慮，此方法是否可行，是否有理論依據(jù)呢？
      就個(gè)人接觸的很多儀表中，像分流器，卡尺，等儀器在正常使用中，其年/月的變化一般都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其最大允許誤差。以分流器為例，那么對(duì)此型號(hào)分流器兩次校準(zhǔn)的值進(jìn)行比較和統(tǒng)計(jì)，得出此型號(hào)分流器在一個(gè)校準(zhǔn)周期內(nèi)的最大變化量，以此值做為其MPE最大允許誤差。假設(shè)此分流器原等級(jí)為0.1級(jí)，但我們使用校準(zhǔn)0.02級(jí)分流器的測(cè)試系統(tǒng)（其中儀器都能到達(dá)分流器檢定規(guī)程要求，如標(biāo)準(zhǔn)分流器為0.005級(jí)）對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，以上次校準(zhǔn)值為標(biāo)稱值，其校準(zhǔn)周期變化量都小于0.02%，即都小于這個(gè)預(yù)設(shè)的MPE。那么我們是否把此型號(hào)分流器做為0.02級(jí)分流器使用呢？

吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-6-16 16:35
好的，謝謝！
不過在實(shí)際測(cè)量過程中，很多儀表的最大允許誤差都非常的大，而實(shí)際的偏差（以兩次第三方實(shí) ...

　　你的想法非常好！這就是國際上通行的“計(jì)量確認(rèn)”概念。
　　你買的0.1級(jí)分流器，但實(shí)際誤差的檢定結(jié)果不大于0.02%，檢定員只能按0.1級(jí)的要求開合格證。當(dāng)被測(cè)參數(shù)使用0.02級(jí)分流器滿足測(cè)量要求時(shí)，計(jì)量確認(rèn)員根據(jù)實(shí)際檢定結(jié)果可以簽發(fā)計(jì)量確認(rèn)合格標(biāo)識(shí)，并將檢定證書存檔備案。這個(gè)分流器下次檢定實(shí)際誤差達(dá)0.09%，檢定員仍開檢定合格證，決不能給不合格結(jié)論。雖然檢定員給了檢定合格證，但計(jì)量確認(rèn)員必須簽發(fā)“不合格”或“禁用”的計(jì)量確認(rèn)標(biāo)識(shí)，并將檢定證書存檔備案。目前我國已取得測(cè)量管理體系認(rèn)證證書的企業(yè)，就是按這種管理模式處置的。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-6-16 20:19
　　你的想法非常好！這就是國際上通行的“計(jì)量確認(rèn)”概念。
　　你買的0.1級(jí)分流器，但實(shí)際誤差的檢定結(jié) ...

非常感謝您的解答，不過還有幾個(gè)問題您解答
1.請(qǐng)問“計(jì)量確認(rèn)”有具體的方法嗎？可以推薦下相應(yīng)的書籍或者規(guī)程嘛？謝謝！
2.在我看來，MPE是一個(gè)的固有特性，和廠家的制作工藝有關(guān)，如果廠家給出MPE為0.1%，而我們做為0.02%使用的話，如果“計(jì)量確認(rèn)”不完善那么這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)是非常大的。比如您提到的，第一次檢定在0.02%內(nèi)。第二次檢定為0.09%，這是不能接受的，因?yàn)槲覀儾⒉恢浪谶@個(gè)檢定周期內(nèi)什么時(shí)候就已經(jīng)超出范圍了。
3.這就是問題所在了，MPE做為廠家給出的參數(shù)，必然有其依據(jù)，其制造工藝擺在那里。以分流器為例，做為1個(gè)0.1%分流器，第一次檢定在0.02%內(nèi)，第二次檢定為0.09%，這完全是有可能的。。。所以，在我看來這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)只能降低，沒法消除。。。
    而我們現(xiàn)在方法感覺很粗糙：
   1.縮短校準(zhǔn)周期，現(xiàn)在占定為3個(gè)月。。這個(gè)周期請(qǐng)問該如何定？
   2.修改標(biāo)稱值，以100毫歐分流器為例，我們以0.02%為標(biāo)準(zhǔn)，它首次校準(zhǔn)為100.02毫歐，那么我們使用時(shí)就用100.02這個(gè)值，而在第二次校準(zhǔn)時(shí)，其校準(zhǔn)值假設(shè)為100.03，我們用100.03和上次校準(zhǔn)的100.02比較，在0.02%以內(nèi)，我們依然做為合格使用，但把使用值更新為100.03，假設(shè)在第三次校準(zhǔn)時(shí)，校準(zhǔn)值為100.06，和100.03比較大于0.02%，那么我們就判斷不合格，不在使用了。也就是說，我們把分流器隨時(shí)間的漂移分段了，雖然它可能在半年/一年中的漂移超出了0.02%，但其在每一個(gè)校準(zhǔn)周期它都是小于0.02%的.
    3. 請(qǐng)問我們這么做的話，在計(jì)算不確定度時(shí)，把分流器MPE做為0.02%可以嘛？
   

吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-6-17 10:14
非常感謝您的解答，不過還有幾個(gè)問題您解答
1.請(qǐng)問“計(jì)量確認(rèn)”有具體的方法嗎？可以推薦下相應(yīng)的書籍或 ...

　　１有關(guān)計(jì)量確認(rèn)的知識(shí)和要求，請(qǐng)學(xué)習(xí)一下國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19022，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是國際標(biāo)準(zhǔn)ISO10012。
　　２你對(duì)MPE的理解完全正確，這是設(shè)計(jì)人員或管理人員提出的“計(jì)量要求”，適用于所有同規(guī)格的測(cè)量設(shè)備，是固定不變的。實(shí)際檢定結(jié)果每一個(gè)測(cè)量設(shè)備個(gè)體都不一樣，但只要檢定員開了合格證，就一定會(huì)小于（含等于）這個(gè)計(jì)量要求。第一次檢定在0.02%內(nèi)。第二次檢定為0.09%，對(duì)于計(jì)量要求MPEV＝0.1%來說，都沒有超出，檢定員有理由都簽發(fā)合格證書。你不能接受是因?yàn)槟愕臏y(cè)量要求，你的測(cè)量過程必須使用計(jì)量要求0.02%以內(nèi)的測(cè)量設(shè)備，這是計(jì)量確認(rèn)員的職責(zé)，不是計(jì)量檢定員的職責(zé)，這個(gè)關(guān)由計(jì)量確認(rèn)員來把，檢定員的職責(zé)仍然是滿足檢定規(guī)程的要求就開合格證，滿不滿足使用要求由計(jì)量確認(rèn)員判定，不管檢定合格與否，不滿足使用要求的一律簽發(fā)確認(rèn)不合格標(biāo)識(shí)，滿足使用要求的同樣不管檢定合格與否一律簽發(fā)確認(rèn)合格標(biāo)識(shí)。
　　３非強(qiáng)制檢定的測(cè)量設(shè)備檢定周期由企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況確定，在首次確定周期時(shí)可以參照兄弟單位的，或憑自己的經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過若干個(gè)周期后可按JJF1139-2005《計(jì)量器具檢定周期確定》給出的方法調(diào)整。
　　４關(guān)于對(duì)測(cè)量結(jié)果的修正。使用了修正值并采用比較測(cè)量法，無論修正值多大，不確定度不變。檢定證書告訴你100毫歐示值點(diǎn)的值是100.02、100.03、100.06，你就按給出的值對(duì)測(cè)量結(jié)果修正就行了，測(cè)量不確定度是不會(huì)改變的。但如果你對(duì)測(cè)量結(jié)果不修正，僅僅是按合格測(cè)量設(shè)備使用，則測(cè)量結(jié)果的不確定度必須按檢定規(guī)程規(guī)定的允差0.1%評(píng)估，不能用0.02%評(píng)估，當(dāng)然也不能用0.06%評(píng)估。
　　５可能在半年/一年中的漂移超出了0.02%，但在每一個(gè)校準(zhǔn)周期它都小于0.02%，這種情況不可能出現(xiàn)，除非校準(zhǔn)周期是小于半年的。只要每一個(gè)校準(zhǔn)周期它都小于0.02%，當(dāng)然你可以按0.02%進(jìn)行不確定度評(píng)定。另外無論控制計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性，在相鄰兩次校準(zhǔn)中間進(jìn)行穩(wěn)定性考核（核查）更是加了一把雙保險(xiǎn)的鎖，確保了用0.02%進(jìn)行不確定度評(píng)定不會(huì)出問題。

很專業(yè)，學(xué)習(xí)了

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-6-17 11:00
　　１有關(guān)計(jì)量確認(rèn)的知識(shí)和要求，請(qǐng)學(xué)習(xí)一下國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19022，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是國際標(biāo)準(zhǔn)ISO10012。
　　２ ...

非常感謝您的回復(fù)，受益良多！

作為剛?cè)腴T的計(jì)量確認(rèn)人員，看了此貼，受益匪淺，復(fù)制了慢慢再學(xué)學(xué)

又學(xué)習(xí)了，謝謝

謝謝分享。

專業(yè)。 學(xué)習(xí)了。

非常感謝各位大神！

又學(xué)習(xí)了，謝謝

樓主提問時(shí)的理解是恰當(dāng)?shù)模?讓x人一通xxxxxx了。