如何实施计量标准的重复性试验问题的探讨
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全 部 数据后 再 进行 下 行 程 的 检 定 , “ 用 同样 的方 法 重 复
复性试验要模拟 实 际检定 的工作状 态 , 这就 要求 试验 人员
对开展检 定/ 校准所依据规程 理解 比较透彻 , 才能够合理地 选择时问间隔。
测 量 一次 , 取二 次测 量 中误 差 最 大 的作 为 该 仪 表 的最 大 基 本 误差 ” 。而 J J G1 3 0—2 0 1 1 是 以测量 结果 的算 术 平 均 值 为 检定结 果 , 因此 J J G 1 3 0—2 0 1 1中将 往 返 1次 作 为 2 次也 可 以认 为 做合理 的 。这是 由于检 定方 法 和数 据处 理
度等级的仪表, 甚至同一仪表两次重复性试验的数据都不 相 同。
被测对象是常 规 的测量 对象 , 也 就是该 计量 标准 所要
的测量g 4 ¥ - F, 重复测量同一被测量 , 计量标准提供相近示 值的能力。计量标准一般 由计量标准器及配套设备组成 , 因此 试验者首先要注意计量 标准 的重复性 和计 量标 准器 的
常规的被检定 或校 准对象 进行 n次独 立重 复测量 , 计量 标
进行重复性试验时要考虑重复性试验结果 的使用场 合, 如果用来分析测量结果不确定度的时候, 要针对不同的
分析对象具 体进行 试 验 , 将重 复性试 验结 果作 为 检定 或校
准的重复陛通常用测量结果的分散性来定量表示 , 即用单
次测量结果 Y 的实验标准差 s ( y ) 来表示 。
准结果 的—个不确定度来 源。如果是进 行实验 室能力评定
时, 尽量选用性 能稳定 的被测对 象进行 重复性测 量 , 以剔 除
重 复性试 验要求选择 常规 的被 测对象而 不是采 用稳定
被测对象不稳定对测量结果的影响, 对所用标准提供相近 示值的能力做出正确评价, 客观地反映实验室的最佳测量 能力, 否则被测对象不稳定将影 响这种能力 的正确评定。 对于可以测量多种参数的计量标准, 应选择合适 的被测对 象分别对每种参数进行重复性试验。
S o n g Xi a n g y i n g Hu L i a n g y o n g
0 引言
标准做重复性试 验 时 , 得到 的试 验结 果并 不相 同。同一精
计量标准 的重 复性 计量 标准 的主要 计量 特性 之 一 , 是 计量标准考核 的必做项 目。计 量标准 的重复性 是指在相 同
文献标识码 : A 国家标准学科分类代码: 4 1 0 . 5 5
关键词 : 计量标准 ; 计量标准器 ; 重复性 ; 短时间 中图分类号 : T B 9
D O I : 1 0 . 1 5 9 8 8 / j . c n k i . 1 0 0 4— 6 9 4 1 . 2 0 1 4 . 1 2 . 0 4 0
隔的长短会 因为操作 者 的熟练 程度 略有 不 同。笔 者认 为 , 这时合理 的“ 短时间” 时间间隔就是检定人员正 常开展检定
当测量结果使用 的是 J 7 、 r 次重复测量 的平均值 时 , 平
/. 、
均值的实验标准差 由
得到。
重复测 量 次数 / 7 , 一 般 情 况 下应 满足 n ≥1 0的要 求 ,
宋 向英 等 : 如 何 实_ 施计 量标 准 的重 复性 斌验 问题 的探 讨
如 何 实 施 计 量 标 准 的重 复 性试 验 问题 的探 讨
宋 向英 胡 良勇
( 广州计量检测技术研究院, 广东 广州 5 1 ( 3 0 3 0 )
摘
要: 计量标准的重复
计量特性, 本文主要讨论如何选择被测对象和重复性试验条件, 合理地进行计量标准的重复性试验。
2 计量标准提供的“ 示值” 的确定
性最好的测量对象。由于被测对象本身 的不稳定性 , 被测
对象也会对 测量结果 的分散性 有影响 。计量 标准实 际测量 得到的分散 性通 常 比计 量标 准本 身所 引入 的分 散性 稍 大。
因此重复眭 试验既要选择合适的测量对象 , 又要注意试验
对象同稳定性考核的核查标 准的区别 。 选用不 同测量范 围和精度等级 的被测 对象 在同一计量
3 . 1 以检定/ 校 准被测量 时 的时 间间隔为 “ 短时 间 ” , 也就 是规程或规范 规定 的检定/ 校 准被 测量 时 的时 间间 隔。重
如依据 J J C 6 1 7— 1 9 9 6 ( 数字温度指示调节仪》 对 数字温
度 指示 仪上 下行 程 的示 值 误 差 的测 量 , 重 复 性 试 验 单 取 上 行程 或 者单 取下行 程 测量 就会 比同时测 量上 下行 程 的 数 据要 合 理 , 这是 因为 上下 行 程 在 检 定 过 程 中不 是 连 续 测 量所 得 到 的数据 , J J G 6 1 7—1 9 9 6中规 定 检 完 上 行 程 的
重复性 的区别 。J J F 1 0 3 3— 2 0 0 8规定采用常规 的测量 对象进 行 计量标准 的重 复性试 验 , 因此计量 标准 的重 复性 不仅 有 计量标准器 的重 复性 和配套设 备 的重 复性 的影 响 , 还有 被 测 对象对测量结果 分散性 的影响 。计量标 准 的重 复性通常 是检 定或校 准结果 的—个 不确定度来源 。
为重复 I 生 试 验要求 “ 在短时间 内” 完 成也是为 了确保 测量时
的条件基本保持 不变 , 重复 性试验 既然 是对 常规 的测 量对
笔 者认 为 , 记录 1 组标 准 和/ 或 被检 的示 值就 算 1次
独 立 的测量 , 前 例 中测 量 玻 璃 液 体 温 度 计 往 返 1次 读 2 次 标准 的读 数应 算做 2次 独立 测量 。又如检 定压 力 表 时
由于不 同专业 计 量 标 准 的测 量 原 理 和 检 定/ 校 准 方 法差 别很 大 , 因此计 量 标 准 的重 复 性 试 验 要 求 试 验 者 熟
量1 O 次; 也可 以不严格按照 J J G 1 3 0 — 2 0 1 1 的顺序 , 假设按
照标准 —被检 1 , 连续做 1 0次 , 笔者认为也是合理的。 又如 J J G 2 0 5 — 2 o o 5 ( 机械 式温湿度 计》 中规定 , 湿度示 值误差 的检定 间隔 5 a r i n重复 读数 一次 , 笔者认 为 这 时“ 短 时 间” 取5 m i n比较合 理 , 这是 规程 规定 的读取计 量 标准 和
开展检定或校准的计量仪器, 被测对象不一定是最稳定的 测量对象, 但要有一定 的代表性。首先 当被测量对象有多 个准确度等级时, 选择高等级的还是低等级的被测对象要
分析具体 的情况 。同时要考 虑数字显 示仪表 和模 拟显示 仪
表的区别 , 以及被测对象分辨力对重复性的影响。如果是 数字显示仪表 , 要注意仪表分辨力的选择, 分辨力太低 , 往往
每分钟读取一次, 共1 O 次” 。笔者认为: 当第 1 种方法确定
不 了“ 短时间” 的时候 , “ 短时间” 取l m i n也是合理 的。 两种方法相 比 , 优 先采 用 以本 级计量 标 准开展 检定 或 校准依据 的规程 中规定的时间间隔 , 只有当使用第 1 种方法 确定不 了合理 的“ 短 时间 ” 的时候 , 才使 用第 2种 方法 确定
方法 不 同 , 所 以对单 次测 量结 果 的认定 也会 不 同 。
如依据 J J G 1 3 0— 2 0 1 1 ( _ T _ 作用玻璃液体 温度计》 用标 准 水银温度计标准装 置检定 玻璃温度 计时示值误 差的检定方 法: “ 先 读取标 准温度 计示值 ( 或偏 差 ) , 再读取 各被 检温度 计 的偏差 , 其 顺序为标准 被检 1 — 被检 2 一 …—被 检 r / , , 然 后再按相反顺 序读 数返 回标准 。 ” “ 读数要 迅速 、 准确、 时 间 间隔要均匀 。 ” 规程没 有规定 时 间间隔具 体是 多少 , 时 间间
5 结束语
时两次读数之 间的 时间 间隔 , 做 重复 性试验 要依 据规 程 正
常操作 , 只是 测量 次数 与规程 规定 的不 同而 已。笔者 认 为
本例 中重复试验可以与正 常检定相 同 , 也可 以略有不 同 , 做 重复 f 生 试验的被检通 常只选择 1个 , 也就是 只有 “ 被检 1 ” 。 检定J 颐序为“ 标准—被检 1 —澈 检 1 标准 , 连续 5个来 回测
象进行常规的测量 。这个 “ 短时间” 既要 保证能够 反映 出正
常检定/ 校 准过程 中计量标准或被检 的短期变化 , 又要短 的
检 定前 后要 轻 敲 , 读 数 2次 也 应算 做 2次独 立 测 量 。又
合理。因此这个时间不能太短 , 太短则反映不出计量标准
或被测对象的变化 ; 也不 能太长 , 太长又不 符合重 复 陛的定 义, 也 不能称 为重复性试验 了。 笔者认为可以采 用以下 2种方法之一确定 :
重复性 试验 的结果 为零 。仪表 的分 辨力 也 不必 选择 太高 , 笔者 认为只要有可察 觉的重复 性试验结 果就可 以了 。如果 是模 拟显示仪表 , 则不需 要考虑分 辨力 , 只要 它是 常规 的测 量对 象就可 以了。
在H 常的工作实践 中, 笔者认为如何实施计量标准的
重复 f 生的试验有 几个 具体 问题 还需要 进一 步 明确 , 特 把笔 者的观点提出来与大家一起探 讨。 1 重 复性试 验“ 被测对象” 的选择 、 重复 陛的试验方法 , 是 在重 复性 条件下 , 用计 量标 准对
收稿 日期 : 2 0 1 4— 0 ห้องสมุดไป่ตู้ —1 4
计量标准的重复性反映的是计量标准提供相近示值的
团
能力 , 这并 不是说 提供 的是就 计量 标准 的示 值 。由于各 专 业差别 比较大 , 计量标准 的测量 原理和开展检定/ 校准的方 法都不尽相 同 , 所 以用来 进行 数据处 理 的测量 结果 有 时是 计量标准 或计 量 标 准器 的示值 , 有 时是 被 测对 象 的示 值 。 以砝码 和天平为例 , 当用天平检定 砝码 的时候 , 试 验结果 是
Di s c u s s Ho w t o I mp l e me n t t h e S t a n d a r d s o f Me a s u r e me n t
,
Re p e a t a b i l i t y Te s t Pr o b l e m
如果 重复性 引 入 的不 确定 度分 量 不是 测量 结果 的 主要 分
量时 , 允许 适 当减少 重复 测量 的次数 , 但 至 少 应 满足 ≥ 6 。对 于常 规 的计量 检定 或校 准 , 当无 法 满 足 n ≥1 0时 ,
如有 可能 , 建议 采用 合并 样本 标准 差 。
时 间间隔 。
3 在短 时间内重复测量的“ 短时 间” 时间间隔的确定
计 量标准 的重复性 的测量条件是指 “ 相 同的测量程序 , 相同的观测者 , 在相 同的条件 下使用相 同的计量标 准 , 在相
同地点 , 在短 时间内重复测量。 ”
那么, 这里所指的“ 短时间” 是如何确定 的呢?笔者认 4 单次测量结果 Y 以及 n次独立重复测量 中次数“ / 7 , ” 的确定
天平 的示值 ; 当用砝码检定天平 的时候 , 试验结果 还是 天平
的示值 。
( 计 f 与 I 科 试 技  ̄ ) 2 0 1 4丰第 4 7 墓第 T 2 期
3 . 2 以检定计量标准 或计 量标准器 时 的时间间隔为 “ 短 时 间” 。也就 是 匕 一级计量 标准 检定 该计 量标 准 或计量 标 准 器时 , 检 定规程 中规定 的时 间间隔 。如 J J G 9 9 3— 2 0 0 4 《 电动 通风干湿表》 中规定湿 度值 的检定 , “ 当恒温 恒湿箱 的温 度 和湿度充分稳定 后 , 分 别读取干湿 表和湿度标 准器 的示值
复性试验要模拟 实 际检定 的工作状 态 , 这就 要求 试验 人员
对开展检 定/ 校准所依据规程 理解 比较透彻 , 才能够合理地 选择时问间隔。
测 量 一次 , 取二 次测 量 中误 差 最 大 的作 为 该 仪 表 的最 大 基 本 误差 ” 。而 J J G1 3 0—2 0 1 1 是 以测量 结果 的算 术 平 均 值 为 检定结 果 , 因此 J J G 1 3 0—2 0 1 1中将 往 返 1次 作 为 2 次也 可 以认 为 做合理 的 。这是 由于检 定方 法 和数 据处 理
度等级的仪表, 甚至同一仪表两次重复性试验的数据都不 相 同。
被测对象是常 规 的测量 对象 , 也 就是该 计量 标准 所要
的测量g 4 ¥ - F, 重复测量同一被测量 , 计量标准提供相近示 值的能力。计量标准一般 由计量标准器及配套设备组成 , 因此 试验者首先要注意计量 标准 的重复性 和计 量标 准器 的
常规的被检定 或校 准对象 进行 n次独 立重 复测量 , 计量 标
进行重复性试验时要考虑重复性试验结果 的使用场 合, 如果用来分析测量结果不确定度的时候, 要针对不同的
分析对象具 体进行 试 验 , 将重 复性试 验结 果作 为 检定 或校
准的重复陛通常用测量结果的分散性来定量表示 , 即用单
次测量结果 Y 的实验标准差 s ( y ) 来表示 。
准结果 的—个不确定度来 源。如果是进 行实验 室能力评定
时, 尽量选用性 能稳定 的被测对 象进行 重复性测 量 , 以剔 除
重 复性试 验要求选择 常规 的被 测对象而 不是采 用稳定
被测对象不稳定对测量结果的影响, 对所用标准提供相近 示值的能力做出正确评价, 客观地反映实验室的最佳测量 能力, 否则被测对象不稳定将影 响这种能力 的正确评定。 对于可以测量多种参数的计量标准, 应选择合适 的被测对 象分别对每种参数进行重复性试验。
S o n g Xi a n g y i n g Hu L i a n g y o n g
0 引言
标准做重复性试 验 时 , 得到 的试 验结 果并 不相 同。同一精
计量标准 的重 复性 计量 标准 的主要 计量 特性 之 一 , 是 计量标准考核 的必做项 目。计 量标准 的重复性 是指在相 同
文献标识码 : A 国家标准学科分类代码: 4 1 0 . 5 5
关键词 : 计量标准 ; 计量标准器 ; 重复性 ; 短时间 中图分类号 : T B 9
D O I : 1 0 . 1 5 9 8 8 / j . c n k i . 1 0 0 4— 6 9 4 1 . 2 0 1 4 . 1 2 . 0 4 0
隔的长短会 因为操作 者 的熟练 程度 略有 不 同。笔 者认 为 , 这时合理 的“ 短时间” 时间间隔就是检定人员正 常开展检定
当测量结果使用 的是 J 7 、 r 次重复测量 的平均值 时 , 平
/. 、
均值的实验标准差 由
得到。
重复测 量 次数 / 7 , 一 般 情 况 下应 满足 n ≥1 0的要 求 ,
宋 向英 等 : 如 何 实_ 施计 量标 准 的重 复性 斌验 问题 的探 讨
如 何 实 施 计 量 标 准 的重 复 性试 验 问题 的探 讨
宋 向英 胡 良勇
( 广州计量检测技术研究院, 广东 广州 5 1 ( 3 0 3 0 )
摘
要: 计量标准的重复
计量特性, 本文主要讨论如何选择被测对象和重复性试验条件, 合理地进行计量标准的重复性试验。
2 计量标准提供的“ 示值” 的确定
性最好的测量对象。由于被测对象本身 的不稳定性 , 被测
对象也会对 测量结果 的分散性 有影响 。计量 标准实 际测量 得到的分散 性通 常 比计 量标 准本 身所 引入 的分 散性 稍 大。
因此重复眭 试验既要选择合适的测量对象 , 又要注意试验
对象同稳定性考核的核查标 准的区别 。 选用不 同测量范 围和精度等级 的被测 对象 在同一计量
3 . 1 以检定/ 校 准被测量 时 的时 间间隔为 “ 短时 间 ” , 也就 是规程或规范 规定 的检定/ 校 准被 测量 时 的时 间间 隔。重
如依据 J J C 6 1 7— 1 9 9 6 ( 数字温度指示调节仪》 对 数字温
度 指示 仪上 下行 程 的示 值 误 差 的测 量 , 重 复 性 试 验 单 取 上 行程 或 者单 取下行 程 测量 就会 比同时测 量上 下行 程 的 数 据要 合 理 , 这是 因为 上下 行 程 在 检 定 过 程 中不 是 连 续 测 量所 得 到 的数据 , J J G 6 1 7—1 9 9 6中规 定 检 完 上 行 程 的
重复性 的区别 。J J F 1 0 3 3— 2 0 0 8规定采用常规 的测量 对象进 行 计量标准 的重 复性试 验 , 因此计量 标准 的重 复性 不仅 有 计量标准器 的重 复性 和配套设 备 的重 复性 的影 响 , 还有 被 测 对象对测量结果 分散性 的影响 。计量标 准 的重 复性通常 是检 定或校 准结果 的—个 不确定度来源 。
为重复 I 生 试 验要求 “ 在短时间 内” 完 成也是为 了确保 测量时
的条件基本保持 不变 , 重复 性试验 既然 是对 常规 的测 量对
笔 者认 为 , 记录 1 组标 准 和/ 或 被检 的示 值就 算 1次
独 立 的测量 , 前 例 中测 量 玻 璃 液 体 温 度 计 往 返 1次 读 2 次 标准 的读 数应 算做 2次 独立 测量 。又如检 定压 力 表 时
由于不 同专业 计 量 标 准 的测 量 原 理 和 检 定/ 校 准 方 法差 别很 大 , 因此计 量 标 准 的重 复 性 试 验 要 求 试 验 者 熟
量1 O 次; 也可 以不严格按照 J J G 1 3 0 — 2 0 1 1 的顺序 , 假设按
照标准 —被检 1 , 连续做 1 0次 , 笔者认为也是合理的。 又如 J J G 2 0 5 — 2 o o 5 ( 机械 式温湿度 计》 中规定 , 湿度示 值误差 的检定 间隔 5 a r i n重复 读数 一次 , 笔者认 为 这 时“ 短 时 间” 取5 m i n比较合 理 , 这是 规程 规定 的读取计 量 标准 和
开展检定或校准的计量仪器, 被测对象不一定是最稳定的 测量对象, 但要有一定 的代表性。首先 当被测量对象有多 个准确度等级时, 选择高等级的还是低等级的被测对象要
分析具体 的情况 。同时要考 虑数字显 示仪表 和模 拟显示 仪
表的区别 , 以及被测对象分辨力对重复性的影响。如果是 数字显示仪表 , 要注意仪表分辨力的选择, 分辨力太低 , 往往
每分钟读取一次, 共1 O 次” 。笔者认为: 当第 1 种方法确定
不 了“ 短时间” 的时候 , “ 短时间” 取l m i n也是合理 的。 两种方法相 比 , 优 先采 用 以本 级计量 标 准开展 检定 或 校准依据 的规程 中规定的时间间隔 , 只有当使用第 1 种方法 确定不 了合理 的“ 短 时间 ” 的时候 , 才使 用第 2种 方法 确定
方法 不 同 , 所 以对单 次测 量结 果 的认定 也会 不 同 。
如依据 J J G 1 3 0— 2 0 1 1 ( _ T _ 作用玻璃液体 温度计》 用标 准 水银温度计标准装 置检定 玻璃温度 计时示值误 差的检定方 法: “ 先 读取标 准温度 计示值 ( 或偏 差 ) , 再读取 各被 检温度 计 的偏差 , 其 顺序为标准 被检 1 — 被检 2 一 …—被 检 r / , , 然 后再按相反顺 序读 数返 回标准 。 ” “ 读数要 迅速 、 准确、 时 间 间隔要均匀 。 ” 规程没 有规定 时 间间隔具 体是 多少 , 时 间间
5 结束语
时两次读数之 间的 时间 间隔 , 做 重复 性试验 要依 据规 程 正
常操作 , 只是 测量 次数 与规程 规定 的不 同而 已。笔者 认 为
本例 中重复试验可以与正 常检定相 同 , 也可 以略有不 同 , 做 重复 f 生 试验的被检通 常只选择 1个 , 也就是 只有 “ 被检 1 ” 。 检定J 颐序为“ 标准—被检 1 —澈 检 1 标准 , 连续 5个来 回测
象进行常规的测量 。这个 “ 短时间” 既要 保证能够 反映 出正
常检定/ 校 准过程 中计量标准或被检 的短期变化 , 又要短 的
检 定前 后要 轻 敲 , 读 数 2次 也 应算 做 2次独 立 测 量 。又
合理。因此这个时间不能太短 , 太短则反映不出计量标准
或被测对象的变化 ; 也不 能太长 , 太长又不 符合重 复 陛的定 义, 也 不能称 为重复性试验 了。 笔者认为可以采 用以下 2种方法之一确定 :
重复性 试验 的结果 为零 。仪表 的分 辨力 也 不必 选择 太高 , 笔者 认为只要有可察 觉的重复 性试验结 果就可 以了 。如果 是模 拟显示仪表 , 则不需 要考虑分 辨力 , 只要 它是 常规 的测 量对 象就可 以了。
在H 常的工作实践 中, 笔者认为如何实施计量标准的
重复 f 生的试验有 几个 具体 问题 还需要 进一 步 明确 , 特 把笔 者的观点提出来与大家一起探 讨。 1 重 复性试 验“ 被测对象” 的选择 、 重复 陛的试验方法 , 是 在重 复性 条件下 , 用计 量标 准对
收稿 日期 : 2 0 1 4— 0 ห้องสมุดไป่ตู้ —1 4
计量标准的重复性反映的是计量标准提供相近示值的
团
能力 , 这并 不是说 提供 的是就 计量 标准 的示 值 。由于各 专 业差别 比较大 , 计量标准 的测量 原理和开展检定/ 校准的方 法都不尽相 同 , 所 以用来 进行 数据处 理 的测量 结果 有 时是 计量标准 或计 量 标 准器 的示值 , 有 时是 被 测对 象 的示 值 。 以砝码 和天平为例 , 当用天平检定 砝码 的时候 , 试 验结果 是
Di s c u s s Ho w t o I mp l e me n t t h e S t a n d a r d s o f Me a s u r e me n t
,
Re p e a t a b i l i t y Te s t Pr o b l e m
如果 重复性 引 入 的不 确定 度分 量 不是 测量 结果 的 主要 分
量时 , 允许 适 当减少 重复 测量 的次数 , 但 至 少 应 满足 ≥ 6 。对 于常 规 的计量 检定 或校 准 , 当无 法 满 足 n ≥1 0时 ,
如有 可能 , 建议 采用 合并 样本 标准 差 。
时 间间隔 。
3 在短 时间内重复测量的“ 短时 间” 时间间隔的确定
计 量标准 的重复性 的测量条件是指 “ 相 同的测量程序 , 相同的观测者 , 在相 同的条件 下使用相 同的计量标 准 , 在相
同地点 , 在短 时间内重复测量。 ”
那么, 这里所指的“ 短时间” 是如何确定 的呢?笔者认 4 单次测量结果 Y 以及 n次独立重复测量 中次数“ / 7 , ” 的确定
天平 的示值 ; 当用砝码检定天平 的时候 , 试验结果 还是 天平
的示值 。
( 计 f 与 I 科 试 技  ̄ ) 2 0 1 4丰第 4 7 墓第 T 2 期
3 . 2 以检定计量标准 或计 量标准器 时 的时间间隔为 “ 短 时 间” 。也就 是 匕 一级计量 标准 检定 该计 量标 准 或计量 标 准 器时 , 检 定规程 中规定 的时 间间隔 。如 J J G 9 9 3— 2 0 0 4 《 电动 通风干湿表》 中规定湿 度值 的检定 , “ 当恒温 恒湿箱 的温 度 和湿度充分稳定 后 , 分 别读取干湿 表和湿度标 准器 的示值