關(guān)于測量不確定度感覺是個大難題的問題,根本就看不懂,聽不懂,老師講的還挺明白的,所以趕緊整理出來
首先來看一下測量不確定度的結(jié)構(gòu),否則后邊看到那么多定義的時候肯定會蒙圈
這個圖解釋下: 測量不確定度包含兩部分,一個是標(biāo)準(zhǔn)不確定度,一個是擴展不確定度,擴展不確定度就是最后要呈現(xiàn)在報告上的,而標(biāo)準(zhǔn)不確定度有點類似于標(biāo)準(zhǔn)偏差,但是又不完全是標(biāo)準(zhǔn)偏差,否則也沒有必要搞兩個概念。 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一般用小寫的斜體u 表示;擴展不確定度一般用大寫的斜體U 表示。 接下來看一下不確定度評定步驟 測量不確定評定步驟 1、確定被測量和測量方法 包括測量原理、環(huán)境條件、所用儀器設(shè)備,測量程序和數(shù)據(jù)處理等。 2、建立數(shù)學(xué)模型 確定被測量與各輸入量之間的函數(shù)關(guān)系。如果被測量不確定度有貢獻的分量未包括在數(shù)學(xué)模型中,應(yīng)特別加以說明,如環(huán)境因素的影響。 3、求被測量的最佳估計值 不確定度評定是對測量結(jié)果的不確定度評定,而測量結(jié)果應(yīng)理解為被測量之值的最佳估計值。確定不確定度的各種來源 4、確定各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 包括不確定度的A類評定和B類評定 5、確定各輸入分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度對輸出量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的貢獻 由數(shù)學(xué)模型對各輸入量求偏導(dǎo)數(shù)確定靈敏系數(shù),然后由輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量求輸出標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 6、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 利用不確定度傳播率,對輸出量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量進行合成 7、求擴展不確定度 根據(jù)被測量的概率分布和所需的位置水準(zhǔn),確定包含因子,有合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算擴展不確定度 正確表示不確定度的意義 測量不確定度表明了測量結(jié)果的質(zhì)量,質(zhì)量越高不確定度越小,測量結(jié)果使用的價值越高,質(zhì)量越差不確定度越大,使用價值越低。在檢測校準(zhǔn)工作中,沒有測量不確定度的結(jié)果沒有使用價值。測量結(jié)果是否有用,在很大程度上取決于測量不確定度的大小。報告測量結(jié)果的同時必須報告不確定度才是完整的和有意義的。 不確定度主要應(yīng)用領(lǐng)域 (1)建立國家計量基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)及國際比對 (2)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)據(jù) (4)科學(xué)研究及工程領(lǐng)域的測量 (5)計量認證、計量確認、質(zhì)量認證以及實驗室認可 (6)測量儀器的校準(zhǔn)檢定 (7)生產(chǎn)過程的質(zhì)量保證以及產(chǎn)品檢驗測試 (8)貿(mào)易結(jié)算、醫(yī)療衛(wèi)生、安全防護、環(huán)境監(jiān)測及資源測量 不確定度評定應(yīng)用的具體場合 1、特定測量結(jié)果的不確定度評定 是測量不確定度評定的最基本應(yīng)用、是針對具有專門要求,測量對象、測量儀器、測量方法、測量人員等均已確定不可改變的特定的測量結(jié)果的測量不確定度的評定。 2、常規(guī)測量的不確定度評定 是對諸如實物量具和其他測量儀器的檢定和校準(zhǔn),以及對一些大宗材料或產(chǎn)品的檢驗等測量儀器、測量方法和測量程序固定不變,測量對象類似,且滿足一定要求,具體測量人員可以不同、但均為經(jīng)過培訓(xùn)合格人員;測量過程是在滿足檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范或相關(guān)的產(chǎn)品檢測標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)文件所規(guī)定的重復(fù)性條件下進行的。一般來說,這時的測量不確定度會受測量條件改變的影響,但由于測量條件由于被限制在一定測量范圍內(nèi),只要滿足這一規(guī)定的測量條件,其測量不確定度就能滿足使用要求。因此,除非用戶對測量不確定另有更高要求,實驗室可將針對具體的常規(guī)測量結(jié)果評定的測量不確定度提供給客戶,而無需對每一個測量結(jié)果單獨評定不確定度。 3、評定實驗室校準(zhǔn)測量能力 校準(zhǔn)測量能力也稱為最佳測量能力—通常提供給用戶的最高校準(zhǔn)測量水平,用包含因子K=2的擴展不確定度表示。它是實驗室對于特定的測量任務(wù)可能達到的最小不確定度,表示實驗室在常規(guī)的校準(zhǔn)檢測上可能達到最高水平。一般在實驗室認可工作中要求對所申報的最佳測量能力進行認可 4、測量過程的設(shè)計和開發(fā) 在實際工作中,為確保滿足特定的測量水平即測量不確定度的要求,需根據(jù)已具備的能力(即現(xiàn)有的測量設(shè)備等),通過對測量不確定度的反復(fù)評定來尋找不僅滿足所要求的測量不確定度,而且在經(jīng)濟上也比較合理的測量程序和至少應(yīng)滿足的測量條件。當(dāng)然也可以通過不確定度管理程序來判斷所用的測量設(shè)備是否滿足要求。 5、進行測量結(jié)果的比對 在常規(guī)的實驗室測量中,為避免可能產(chǎn)生的粗大誤差,往往需要對一個測量對象進行兩次或多次重復(fù)測量,而判定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)通過測量不確定度評定來確定。此外,實驗室間進行比對時,需確定各實驗室所得測量結(jié)果是否處于合理范圍內(nèi),即其一次性的判斷,除與所采用的參考值有關(guān)外,也與各實驗室報告的測量結(jié)果不確定度有關(guān)。 6、工件或測量儀器合格的判定 在生產(chǎn)和測量領(lǐng)域,經(jīng)常是通過測量來判定被測對象是否滿足技術(shù)指標(biāo)(規(guī)范)的要求。如檢驗工件是否符合技術(shù)圖紙的公差要求;測量儀器的示值誤差是否符合規(guī)定的最大允許誤差;材料或產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求等,在合格判定中,判據(jù)除和規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)有關(guān)外,也與測量不確定度有關(guān)。 測量基本術(shù)語 1、測量不確定度的定義 表征合理地賦予被測量之值的分散性,與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。不確定度可以是諸如標(biāo)準(zhǔn)偏差或其倍數(shù),或說明了置信水準(zhǔn)的區(qū)間的半寬度 2、標(biāo)準(zhǔn)不確定度與擴展不確定度 以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的不確定度稱為標(biāo)準(zhǔn)不確定度,以u表示。 以標(biāo)準(zhǔn)偏差倍數(shù)表示的不確定度稱為擴展不確定度,以U表示。擴展不確定度表面了具有較大置信概率的區(qū)間半寬度 3、不確定度評A類和B類評定方法 不確定度通常有多個分量組成,對每一分量都要求評定其標(biāo)準(zhǔn)不確定度。評定方法分A、B兩大類: A類評定是用對觀測列進行統(tǒng)計分析的方法,以實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差表征; B類評定則用不同于A類的其它方法,以估計的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。 各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的合成稱為合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度,它是測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計值
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