關(guān)于計(jì)量地磅標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)與不確定度的關(guān)系
根據(jù)《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》中的相關(guān)要求在計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核的過(guò)程中必須要給出檢定或者校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度并且需要用于所有的同類檢定或者校準(zhǔn)結(jié)果中基于此要求檢測(cè)人員必須按照相關(guān)的規(guī)定要求開(kāi)展工作做好計(jì)量地磅標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)并且把握實(shí)驗(yàn)與不確定度之間的關(guān)系本文就以此為中心結(jié)合工作實(shí)際對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的分析論述
所謂計(jì)量地磅檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置的重復(fù)性試驗(yàn)指的就是在相同的檢定條件下多次重復(fù)對(duì)統(tǒng)一個(gè)被測(cè)物體的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量計(jì)量地磅鑒定標(biāo)準(zhǔn)裝置提供相近的檢定結(jié)果的能力具體來(lái)講包括相同的計(jì)量檢定程序相同的計(jì)量檢定人員以及在相同的環(huán)境條件下利用相同的計(jì)量地磅鑒定標(biāo)準(zhǔn)和被檢定的對(duì)象除此之外檢定過(guò)程中必須在同一地點(diǎn)短時(shí)間內(nèi)對(duì)被檢定物體進(jìn)行重復(fù)測(cè)量《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》中規(guī)定,需要定期對(duì)計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)以此來(lái)保證計(jì)量地磅鑒定標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定結(jié)果的不確定性可以更好地滿足規(guī)范的相關(guān)要求下面本文就計(jì)量地磅標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)和不確定度之間的關(guān)系問(wèn)題從多個(gè)方面進(jìn)行具體的分析論述
一計(jì)量地磅標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)檢定方法分析
要想更好地分析計(jì)量地磅標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性試驗(yàn)以及不確定度的關(guān)系就必須首先明確重復(fù)性的含義《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》中對(duì)于重復(fù)性給出了兩個(gè)相關(guān)的術(shù)語(yǔ)即測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性以及測(cè)量?jī)x器的重復(fù)性
所謂測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性就是在重復(fù)測(cè)量的條件之下對(duì)于同一個(gè)被測(cè)量的對(duì)象進(jìn)行多次連續(xù)地測(cè)量所得到的結(jié)果之間具有的一致性而測(cè)量?jī)x器的重復(fù)性就是指在相同的測(cè)量條件之下對(duì)同一個(gè)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行重復(fù)多次測(cè)量的時(shí)候測(cè)量?jī)x器能夠提供相近值的一種能力無(wú)論是測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性還是測(cè)量?jī)x器的重復(fù)性都規(guī)定了要用測(cè)量的實(shí)際結(jié)果或者顯示值的分散性定量地表示也就是說(shuō)要用多次重復(fù)測(cè)量結(jié)果的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行表示
但是在實(shí)際測(cè)量應(yīng)用的過(guò)程中并不需要認(rèn)真地去區(qū)分測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性以及測(cè)量?jī)x器的重復(fù)性二者的定義因?yàn)闇y(cè)量?jī)x器的顯示值也是測(cè)量結(jié)果的一種表現(xiàn)形式所以說(shuō),所有的重復(fù)性都是測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性只不過(guò)是測(cè)量的過(guò)程中考慮重點(diǎn)的不同而已
而最新版本的《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》當(dāng)中又提出了測(cè)量精密度這一概念 其具體指在規(guī)定的條件之下對(duì)同一個(gè)或者類似的被測(cè)對(duì)象進(jìn)行重復(fù)測(cè)量所得到的示值或者測(cè)量值間的一致程度并且精密度能夠用標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行表示所以說(shuō)精密度實(shí)際上就是舊版本《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》當(dāng)中的重復(fù)性
計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)方法就是需要在規(guī)定的條件下用被考核的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)常規(guī)的被測(cè)對(duì)象進(jìn)行 N 次獨(dú)立且重復(fù)的測(cè)量一般情況下N 不能少于 10 次得出測(cè)量的結(jié)果,之后再利用貝塞爾公式進(jìn)行計(jì)算得出最終的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差.本文以具體的案例對(duì)重復(fù)性試驗(yàn)檢定的方法進(jìn)行論述如交直流電流表的標(biāo)準(zhǔn)裝置按照《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》中的相關(guān)要求以及規(guī)定的具體檢定條件需要對(duì)量程為 5A 的電流表電流參數(shù)進(jìn)行 10 次重復(fù)且獨(dú)立的測(cè)量以此得到實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)之后再利用公式進(jìn)行相應(yīng)地計(jì)算
通過(guò)對(duì)該電流表進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)分別為5.0019A5.0039A5.0041A5.0045A5.0017A5.0054A5.0032A5.0023A5.0049A 以及5.0025A利用貝塞爾公式對(duì)這些檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算進(jìn)而得出單次實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差也就是計(jì)量衡器鑒定標(biāo)準(zhǔn)裝置的重復(fù)性.
在計(jì)算的過(guò)程中需要明確重復(fù)測(cè)量的次數(shù)測(cè)量值的算術(shù)平均值這樣才能夠得到計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置的重復(fù)性數(shù)值需要注意的是對(duì)于能夠計(jì)量檢定多個(gè)參數(shù)的計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置則需要對(duì)每個(gè)技術(shù)參數(shù)值進(jìn)行多次重復(fù)性的檢定
二計(jì)量地磅標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的具體要求分析
計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性規(guī)定需要用多次重復(fù)測(cè)量結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行表示通過(guò)貝塞爾公式得出計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性是各個(gè)單次測(cè)量結(jié)果的隨機(jī)誤差估計(jì)值的方均根值所以說(shuō)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性實(shí)際上是反映了在具體測(cè)量的過(guò)程中所有的隨機(jī)效應(yīng)對(duì)實(shí)際測(cè)量結(jié)果影響的大小同時(shí)也是測(cè)量結(jié)果一個(gè)重要的不確定度來(lái)源
一般情況下計(jì)量地磅鑒定標(biāo)準(zhǔn)裝置在新建標(biāo)的時(shí)候重復(fù)性測(cè)量指標(biāo)較好但是隨著時(shí)間的推移設(shè)備的使用頻率提高或多或少會(huì)出現(xiàn)一定的損耗因此說(shuō)在檢定的時(shí)候較之于開(kāi)始就會(huì)有一定的差異計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置的重復(fù)性也會(huì)發(fā)生一定的變化在這種情況下繼續(xù)進(jìn)行檢定就需要遵循一定的重復(fù)性試驗(yàn)要求
《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》中有明確的要求即對(duì)于已經(jīng)建立起計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的需要至少每年進(jìn)行一次重復(fù)性測(cè)量工作如果說(shuō)在一年時(shí)間內(nèi)測(cè)量所得到的重復(fù)性數(shù)據(jù)小于或者等于新建標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所采用的重復(fù)性那么就能夠判定重復(fù)性符合要求但是如果實(shí)際測(cè)得的重復(fù)性大于當(dāng)初新建標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的重復(fù)性數(shù)據(jù)那么就需要按照新測(cè)量的重復(fù)性進(jìn)行操作同時(shí)需要對(duì)檢定結(jié)果的不確定性進(jìn)行修改
例如在重新檢定的過(guò)程中計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置當(dāng)中的主要技術(shù)參數(shù)發(fā)生了變化同時(shí)計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置中主要的部件出現(xiàn)故障通過(guò)維修更換新配件在這種情況下就需要重新進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)獲取新數(shù)據(jù)要根據(jù)新數(shù)據(jù)修改以往數(shù)據(jù)并且需要將修改之后的重復(fù)性數(shù)據(jù)當(dāng)作是下次重復(fù)性測(cè)量是否合格的主要依據(jù)
三科學(xué)選擇實(shí)驗(yàn)測(cè)量對(duì)象
在計(jì)量地磅標(biāo)準(zhǔn)考核的過(guò)程中根據(jù)測(cè)量結(jié)果的不確定度的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求必須要科學(xué)地選擇重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的測(cè)量對(duì)象具體來(lái)講在選擇實(shí)驗(yàn)測(cè)量對(duì)象的時(shí)候需要選擇常規(guī)的被檢測(cè)對(duì)象也就是要選擇那些性能是大多數(shù)被測(cè)對(duì)象都能夠達(dá)到的對(duì)象這樣才能夠更好地進(jìn)行檢測(cè)工作
如果說(shuō)在對(duì)象選擇的過(guò)程中選擇的被測(cè)對(duì)象相對(duì)穩(wěn)定那么在實(shí)際檢定的過(guò)程中其結(jié)果對(duì)于重復(fù)性的影響就會(huì)降低可以說(shuō)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)是計(jì)量檢定中一個(gè)不確定度的主要來(lái)源要想更好地分析計(jì)量衡器標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)和不確定度的關(guān)系就必須要做好重復(fù)性實(shí)驗(yàn)就需要根據(jù)具體的要求科學(xué)選擇實(shí)驗(yàn)的對(duì)象
在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中如果說(shuō)被檢測(cè)對(duì)象的不穩(wěn)定性造成重復(fù)性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)不穩(wěn)定性的時(shí)候那么將會(huì)直接影響到計(jì)量檢定結(jié)果的不確定度但是在計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核的過(guò)程中要求給出的是能夠用于所有同類被測(cè)對(duì)象的計(jì)量檢定結(jié)果的不確定度或者校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度這種影響將會(huì)造成數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性影響到計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際考核除此之外需要注意在滿足檢定規(guī)程或者校準(zhǔn)規(guī)范的條件下對(duì)于一臺(tái)合格的被測(cè)對(duì)象而言在實(shí)際檢定的過(guò)程中就需要盡可能對(duì)其最大計(jì)量檢定結(jié)果的不確定度進(jìn)行評(píng)定
四計(jì)量地磅檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置重復(fù)性以及不確定度的關(guān)系分析
上文中已經(jīng)指出在進(jìn)行重復(fù)性測(cè)量的過(guò)程中得到的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)地磅檢定結(jié)果中一個(gè)不確定度的主要來(lái)源通常情況下根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得的重復(fù)性數(shù)據(jù)就能夠得出計(jì)量檢定結(jié)果的不確定度分量例如在交直流電流表電壓表以及功率表標(biāo)準(zhǔn)裝置當(dāng)中其中對(duì)電流表電壓表和功率表的電參數(shù)進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)就是一個(gè)不確定度分量但是如果說(shuō)交直流電流表電壓表以及功率表的有限分辨率對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響的時(shí)候就會(huì)影響到其他的測(cè)定結(jié)果如果在這個(gè)過(guò)程中交直流電流表電壓表或者功率表的測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)不確定度的時(shí)候如果不考慮分辨率的影響因素那么評(píng)定出來(lái)的實(shí)際測(cè)量結(jié)果的不確定度將會(huì)偏小因?yàn)楸粶y(cè)對(duì)象的實(shí)際分辨率較差這樣就會(huì)造成重復(fù)性測(cè)量過(guò)程中得到的各個(gè)測(cè)量結(jié)果較為接近這樣在計(jì)量檢定結(jié)果的不確定度評(píng)定的過(guò)程中就需要利用分辨率來(lái)代替重復(fù)性分量
例如在對(duì)電流表進(jìn)行檢定或者校準(zhǔn)的過(guò)程中被檢定的電流表滿度值為 100 格 5A最小分度值為1 格那么被檢定電流表的分辨率就是 0.1 格滿刻度電流為 5A 的時(shí)候電流表對(duì)應(yīng)的電流分辨率就是 0.005A因此說(shuō)在計(jì)算檢定的結(jié)果以及不確定度區(qū)間半寬都是 0.005A按照均勻分布進(jìn)行處理進(jìn)而得出具體的檢定數(shù)據(jù)結(jié)果
在計(jì)量地磅標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中對(duì)于能夠用于檢定或者校準(zhǔn)多個(gè)參數(shù)的計(jì)量地磅檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置則在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中就需要對(duì)每個(gè)參數(shù)進(jìn)行重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)測(cè)量得出具體的測(cè)量檢定數(shù)據(jù)而對(duì)于同一個(gè)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置則能夠在其授權(quán)的范圍之內(nèi)進(jìn)行檢定或者進(jìn)行校準(zhǔn)不同準(zhǔn)確度等級(jí)的被測(cè)對(duì)象時(shí)因?yàn)椴煌瑴?zhǔn)確度等級(jí)的被測(cè)對(duì)象其重復(fù)性會(huì)各不相同所以說(shuō)對(duì)應(yīng)的檢定結(jié)果或者校準(zhǔn)的結(jié)果不確定度的數(shù)值會(huì)不相同在實(shí)際過(guò)程中必須分別進(jìn)行不能夠混淆這樣就會(huì)影響到實(shí)際的檢定數(shù)據(jù)結(jié)果以及不確定度的數(shù)值結(jié)果
五結(jié)語(yǔ)
計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是量值傳遞的關(guān)鍵環(huán)節(jié)可以說(shuō)量值傳遞的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到計(jì)量監(jiān)督工作的實(shí)施為了保證這一工作的有序進(jìn)行就必須進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)保證所得結(jié)果的不確定度要滿足相關(guān)規(guī)定的要求本文就以此為中心結(jié)合自身工作實(shí)際對(duì)計(jì)量地磅標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)與不確定度的關(guān)系問(wèn)題從四個(gè)主要方面進(jìn)行了分析論述希望通過(guò)本文的論述能夠?qū)窈蟮墓ぷ髌鸬揭欢ǖ膸椭饔?span id="hwcqe6q" class="myIcon">
