测量不确定度评定及应用.doc

测量不确定度评定及应用EｖａｌuatioｎａndApplｉcatｉonｏfUnｃeｒtaiｎｔyｉnMｅasuremｅnt1.概述测量的值与被测物的真值的差值为确定误差，同一条件下多次测量，每次的确定误差为。测量误差＝测量结果-真值＝(测量结果-总体均值)＋（总体均值-真值）＝随机误差＋系统误差。实际上，真值是量的定义的完整体现,是无法得到的(不存在完善无缺的测量）,其本质上是不行能得到的。因此,在测量上,接受商定真值，以测量不确定度来表征真值处于的范围。所以,测量结果与真值之差的测量误差，也是无法确定的或精确     获知的。这是被人们普遍认为的“误差公理”。过去的观点是通过误差分析，给出被测量值不能确定的范围即是误差。按现在的观点,误差一词不宜用来定量表明测量结果的牢靠程度。测量误差是表明测量结果偏离真值的差值,它客观存在但人们无法精确     得到。例如:测量结果可能格外接近真值（误差很小),但由于生疏不足,人们赐予的值却落在一个较大区间(误差）内，另一方面测量结果可能远远偏离真值(误差很大),而人们赐予的值却落在一个较小区间(误差）内。如何较精确     地确定一个这样的区间，即这个区间表征被测量之值与真值之间的分散性,就是说，测量结果可信的程度在什么水平上?依据现代计量学观点,计量或测量结果可信的程度是需要通过分析和评定来确定的。测量不确定度是用来表征被测量之值所处范围的一种评定。国际标准化组织ＩSＯ、国际电工委员会ＩEＣ、国际计量局BIPM、国际法制计量组织ＯＩMＬ、国际理论化学与应用化学联合会IＵPAC、国际理论物理与应用物理联合会IUPAP、国际临床化学联合会IＦCC等7个国际组织于１９93年，联合发布了《测量不确定度表示指南》(GｕiｄetｏtｈeExｐｒesｓionofUncｅrtaiｎtyｉnMeａsurｅｍenｔ),简称ＧUM。我国于１９99年,经国家质量技术监督局批准,颁布实施由全国法制计量技术委员会提出的《测量不确定度评定与表示》(JＪF1０59－1999)。适用范围包括国家计量基准、标准物质、测量及测量方法、计量认证和试验室认可、测量仪器的校准和检定、生产过程的质量保证和产品的检验和测试、贸易结算以及资源测量等测量技术领域。2.有关误差的基本术语概念按误差来源分类:设备误差检测器具(计量器具)示值不准环境误差温度、湿度、振动、电磁等差异性、不稳定人员误差技术娴熟、生理差异方法误差方法不完善测量对象测量对象自身变化按误差性质分类:随机误差测量结果在重复性条件下，无限次重复测量同一个量所得结果的平均值之差系统误差在重复性条件下,无限次重复测量同一个量所得结果的平均值与被测量真值之差粗大误差超出规定条件下预期的误差,即明显歪曲测量结果的误差有关与误差共生的基本术语精度与误差相反角度的描述，误差小即精度高,误差大即精度低精密度反映测量数据分散性大小的程度,建议不宜任凭使用正确度反映测量数据偏移真值大小的程度,建议不宜任凭使用精确     度是定性概念,接受级、等、精确     度符合××标准。建议不宜任凭使用重复性在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的全都性复现性在不同测量条件下,对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的全都性权在不同条件下对同一量进行测量时，测量结果的质量不同,用数字表征测量结果的质量指标叫权Ｐ。权Ｐ与测量结果的方差σ2成反比,即Ｐ∝1/σ2等精度测量权相等的测量试验标准差对同一被测量作n次测量，表征测量结果分散性的量，用表示3.试验标准差公式推导若在等精度测量条件下对某被测量(其真值为a)做多次独立测量，得:x1,ｘ2,…ｘn;则误差:xi-a=(xｉ-)+(-a)(是ｎ次测量结果的算术平均值)令:两边平方得:求ｎ项和:式中:(－a)＝（常量)故:①而:(是平均值的标准差），定义标准差：(常用表示);定义平均值标准差与标准差的关系:(常用表示);所以:①式成为；整理得:＝(贝塞尔公式）。②贝塞尔公式中的是由标准差公式定义的,但由于标准差公式中是真误差值，在实际测量中是无法得到的，因此，无法接受标准差公式求算。而贝塞尔公式即试验标准差解决了这个问题,使得接受评价随机误差的大小成为可能。在相同条件下,对被测量(不含系统误差）最佳估量值是，试验标准差，平均值标准差，即:③４.测量结果标准不确定度依据《测量不确定度评定与表示JＪＦ１０5９－19９９》，测量结果标准不确定度分为A类和B类两种方法。Ａ类评定方法是计算出测量数据的平均值标准差即公式③的数值;B类评定方法需要了解测量仪器、技术资料、测量方法、检定证书。水工金属结构制造与安装所涉及到的重要测量参数一般是几何尺寸的测量。因此,A类评定方法是可以简洁实现的。B类评定方法包含了评定人员的阅历和不确定度的传递。如检测仪器