测量不确定度评定方法与步骤

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测量不确定度评定方法

测量不确定度评定方法

NJ-NB-1002农残检测不确定度评定方法农药定量检测采用的是标准物质参考法,由于标准物质量值的真值不可能准确知道,造成农药定量准确性不可遇见和对真值的追求。

为了表征检测工作和检测结果的准确性,实验室采用不确定度来对检测结果进行说明。

一、不确定度评估时机当检测结果在限量标准附近或客户要求提供检测结果的不确定度以及其他必要活动需要时,实验室进行检测结果的不确定度评定。

二、参照标准参照JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》要求,在考虑置信概率后还可以计算出扩展不确定度。

三、评估因素评估不确定度需要准确列出各种影响因素,这些因素可能包括方法缺陷、样品均匀性、称量误差、试剂、标准物质、仪器设备和人员差异等,且每一因素都可能形成不确定度的一个分量。

对各因素进行考察,确定是属于 A 类还是 B 类标准不确定度,然后以贝塞尔公式计算标准不确定度。

四、不确定度分量的评定我站采用的检测标准方法是NY/1761—2008《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》。

标准溶液使用0.1ppm的混合标液。

1•校准过程引入的不确定度(属B类不确定度)(1)标准储备液的不确定度各类农药标准储备液浓度校准值为(100.0 )ug/ ml (到标准溶液证书中查找,以△ =0.2为例),关于不确定度数值没有更多的资料,故假设为正态分布(95% 置信概率)。

其标准不确定度为:u(C s )=0.2/ 1.96=0.10ug/ ml(2)标准溶液配制过程引入的不确定度(a) 1 ug/ ml 标准溶液的配制:将1ml 标准储备溶液完全转移至100ml 容量瓶(A级)中,用正己烷定容。

容量瓶体积引入的不确定度:根据GB12806—1991《实验室玻璃仪器单标线容量瓶》规定:A级单标线100mL容量瓶的容量允许差为± 0.10ml。

按矩形分布处理,标准不确定度为:u(V i )=0.10/ .3=0.058mL(b)0.1ug/ ml标准溶液的配制:使用1ml移液管吸取1ml、1ug/ml标准溶液,移至l0mL容量瓶(A级)中,用正己烷定容。

测量不确定度评定程序

测量不确定度评定程序

文件制修订记录对公司在体系中的测量设备的计量确认过程和测量过程控制的测量不确定度进行评定,使之符合预期的不确定度要求,确保测量结果的正确。

2.0适用范围本程序适用于在进行计量确认过程和测量过程策划或实施测量过程,及在使用测量结果时对测量不确定度进行分析。

有关人员在选用测量设备和测量方法时也可参照本程序。

3.0定义3.1测量不确定度:表征合理地赋予被测量之值的分散性。

3.2标准不确定度:以标准差表示的测量不确定度。

3.3 A类标准不确定度:用对观测列进行统计分析的方法来评定不确定度。

3.4 B类标准不确定度:用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度。

4.0职责4.1各单位负责本单位实施的测量过程的测量不确定度评定;4.2质检部负责监督、考核各单位测量不确定度的评定工作。

5.0工作流程5.1测量不确定度评定过程5.1.1过程识别:测量不确定度评定过程的输入是国家法规、规范、统计数据、测量设备的证书(或报告)、测量方法、测量环境条件、测量人员素质等;输出是测量不确定度报告;其活动是对测量不确定度分量的分析、合成及扩展不确定度计算。

5.1.2测量管理体系覆盖的计量确认过程、关键测量过程的测量不确定度评定,在测量管理体系的运行过程中应不断完善。

5.1.3各部门应记录测量不确定度的评价。

确定测量不确定度的记录时,可对类似形式的测量设备给予一个通用的陈述,并同时对每个独立的测量过程所特有的变化给出说明。

5.1.4测量不确定度分析应在测量设备和测量过程的确认有效前完成。

5.1.5根据测量过程的重要程度的不同,测量不确定度的评定可以采用不同的方法进行评定。

对于使用要求较低的测量设备,其测量结果的不确定度可采用简化方法进行评定。

5.1.6测量不确定度评定的基本方法执行《测量不确定度评定与表示》的有效版本。

5.1.6.1确定不确定度的来源,一般从五个方面来分析:➢试验人员的因素;➢测量仪器的因素;➢环境条件的因素;➢试验方法的因素;➢被测量本身的因素。

测量不确定度评定方法与实践pdf

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测量不确定度评定方法与实践
测量不确定度评定方法与实践主要包括以下几个方面:
1.重复测虽法:通过多次重复测量同一物理量,并计算测星结果的标准偏差来评估不确定度。

这种方法适用于稳定的测量系统和测量显的变化范围较小的情况。

2.标准样品法:通过使用已知不确定度的标准样品来评估测量不确定度。

这种方法适用于无法进行重复测量的情况。

或者需要与其他实验室的测量结果进行比较的情况。

3.传递函数法:基于已知不确定度的输入量和它们与最终结果之间的关系,通过计算输入量的不确定度和传递函数的敏感度,评估最终结果的不确定度。

这种方法适用于复杂的测量系统和多个输入量的情况。

此外。

还有参数估计法、敏感度分析法和蒙特卡洛模拟法等评估模型不确定度的方法。

在实践中,不确定度评估是一项关键的任务,它可以帮助我们理解和量化测量结果和模型的可靠性和精确性。

因此,在进行测量或模型评估时,需要综合考虑各种方法,以获得更准确的不确定度评估结果。

测量不确定度的评定步骤

测量不确定度的评定步骤

测量不确定度的评定步骤
不确定度评定在原理上很简单。

为了获取测量结果不确定度估计值所要进行的工作,简要地说,包括下列步骤:
1.第一步规定被测量
清楚地写明需要测量什么,包括被测量和被测量所依赖输入量(例如被测数量、常数、校准标准值等)的关系。

只要可能,还应该包括对已知系统影响量的修正。

该技术规定资料应在有关的标准操作程序或其他方法描述中给出(即给出测量依据)。

2.第二步识别不确定度的来源
列出不确定度的可能来源的数学模型。

包括第一步所规定的关系式中所含参数的不确定度来源,但是也可以有其他的来源。

还应包括那些由化学假设所产生的不确定度来源。

不确定度来源应借助于使用结构图(又称鱼骨图)可能有助于因果关系的分析。

3.第三步不确定度分量的量化
测量或估计与所识别的每一个潜在的不确定度来源相关的不确定度分量的大小。

通常可能评估或确定与大量独立来源有关的不确定度的单个分量。

还有一点很重要的是要考虑数据是否足以反映所有的不确定度来源,计划其他的试验和研究来保证所有的不确定度来源都得到充分的考虑。

4.第四步计算合成不确定度
在第三步中得到的信息,是合成不确定度的一些量化分量,它们可能与单个来源有关,也可能与几个不确定度来源的共同影响有关。

这些
分量必须以标准差的形式表示,并根据有关规则进行合成,以得到合成标准不确定度。

应使用适当的包含因子来给出开展不确定度。

不确定度评定步骤图。

测量不确定度评定的方法以及实例

测量不确定度评定的方法以及实例

测量不确定度评定的方法以及实例1.标准不确定度方法:U =sqrt(∑(xi-x̅)^2/(n-1))其中,xi表示测量值,x̅表示测量值的平均值,n表示测量次数。

标准不确定度包含随机误差和系统误差等。

例如,对一组长度进行测量,测得的数据为10.2、10.3、10.1、10.2、10.3,计算平均值为10.22,标准差为0.069、则标准不确定度为0.069/√5≈0.031,即U=0.0312.扩展不确定度方法:扩展不确定度是在标准不确定度的基础上,考虑到误差的正态分布,对标准不确定度进行扩展得到的结果,通常以U'表示。

其计算公式如下:U'=kU其中,k表示不确定度的覆盖因子,代表了误差分布的概率密度曲线下的面积,一般取k=2例如,对上述例子中的长度进行测量,标准不确定度为0.031,取k=2,则扩展不确定度为0.031×2=0.062,即U'=0.0623.组合不确定度方法:4.直接测量法:直接测量法是通过多次测量同一物理量,统计测得值的离散程度来评估测量的不确定度。

该方法适用于一些简单的测量,如长度、质量等物理量的测量。

例如,对一些小球的直径进行测量,测得的数据为2.51 cm、2.49 cm、2.52 cm、2.50 cm,计算平均值为2.505 cm,标准差为0.013 cm。

则标准不确定度为0.013/√4≈0.007 cm,即U=0.0075.间接测量法:间接测量法是通过已知物理量之间的数学关系,求解未知物理量的方法来评估测量的不确定度。

该方法适用于一些复杂的测量,如测量速度、加速度等物理量的测量。

例如,测量物体的速度v,则有v=S/t,其中S为位移,t为时间。

若S的不确定度为U_S,t的不确定度为U_t,则根据误差传递法则,计算得到v的不确定度为U_v = sqrt(U_S^2 + (U_t * (∂v/∂t))^2 )。

总之,测量不确定度评定的方法包括标准不确定度方法、扩展不确定度方法、组合不确定度方法、直接测量法和间接测量法。

测量不确定度评定方法

测量不确定度评定方法

测量不确定度评定方法引言:在科学研究和工程领域,测量是一项非常重要的工作。

然而,任何测量都不可避免地会有一定的不确定度。

不确定度是指测量结果与被测量真实值之间的差异或误差范围。

为了评估测量结果的可靠性和准确性,我们需要进行不确定度的评定。

本文将介绍一些常见的测量不确定度评定方法。

一、类型A不确定度评定方法:类型A不确定度评定方法是通过统计分析已有数据进行评定的。

具体步骤如下:1. 收集数据:首先,需要收集足够数量的测量数据,这些数据应尽可能地覆盖整个测量范围,以获取更准确的评定结果。

2. 数据处理:对收集到的数据进行处理,计算平均值、标准差等统计指标。

平均值表示测量结果的中心位置,标准差表示数据的离散程度。

3. 确定置信水平:根据实际需求和测量要求,确定评定的置信水平。

常用的置信水平有95%和99%。

4. 计算不确定度:根据统计分析的结果和置信水平,计算类型A不确定度。

一般情况下,类型A不确定度等于标准差除以测量数据的平方根。

二、类型B不确定度评定方法:类型B不确定度评定方法是通过基于先验知识或经验的评估方法进行评定的。

具体步骤如下:1. 确定不确定因素:首先,需要明确影响测量结果的不确定因素,例如仪器精度、环境条件等。

2. 评估不确定度:对于每个不确定因素,根据先验知识或经验进行评估,并给出相应的不确定度估计值。

这些估计值可以是基于厂商提供的规格或历史数据分析得出的。

3. 合成不确定度:将所有不确定因素的评估结果进行合成,得到类型B不确定度。

合成的方法可以采用加法合成或根据不确定度的传递规则进行合成。

三、合成不确定度评定方法:在实际应用中,我们经常需要综合考虑类型A和类型B不确定度,得到测量结果的总不确定度。

合成不确定度评定方法可以根据具体情况选择不同的方法。

1. 加法合成法:当类型A和类型B的不确定度可以看作相互独立的时候,可以采用加法合成法。

即将类型A和类型B的不确定度进行简单相加,得到总不确定度。

实例探讨测量不确定度评定步骤

实例探讨测量不确定度评定步骤

实例探讨测量不确定度评定步骤1、前言含水率是土的基本物理指标之一,它的变化将使土的力学性质随之变化,它又是计算土的密度、孔隙比、饱和度等指标的依据,也是检测土工构筑物施工质量的指标。

土的含水率是土中水的质量与土颗粒质量的比值,以百分率表示。

《公路土工试验规程》土的含水率试验主要介绍了烘干法、酒精燃烧法及比重法三种方法。

含水率试验中烘干法精度高,在试验室应运广,本文以烘干法为例,对土的含水率测量结果进行不确定度评定。

测量不确定度在20世纪90年代得到组织和各国的认可并广泛应用,为了更好在我国实施,中国计量科学院制定《测量不确定度的评定与表示》,目前全国范围内在计量标准建立,计量技术规范制定,计量检定、校准得到广泛应用,而工程试验检测领域应用较少,本文依据检测实验室测量不确定度的评定要求,以《公路土工试验规程》土的含水率试验为例,旨在积极推广测量不确定度在工程试验检测实践中的应用,提高对测量结果不确定度的理解与认识,共同提高实验室对测量不确定度的认识与评定水平,测量结果的表述与国际一致。

2、试验检测1.取细粒土试样10份,每份在(15~30)g之间,放入称量盒内,立即盖好盒盖,称重,精确至0.01g。

2.揭开盒盖,将试样与盒盖放入烘箱内,在(105~110)℃恒温下烘干,烘干至恒重。

3.烘干后的试样和盒取出,放入干燥器冷却1h,冷却后盖好盒盖,称质量,精确至0.01g。

4.含水率计算公式w----含水率,精确至0.1%;m----湿土质量(g);ms----干土质量(g)其测量结果见表1。

表1 土含水率测量结果3、数学模型土的含水率计算公式为,m与ms两个输入量采用同一天平测量,测量过程修正值分别为△A与△B,△A=△B=0,由此可得数学模型为:,其中△为土的含水率修正值,△=0。

4、灵敏系数和合成方差4.1根据数学模型计算灵敏系数:4.2计算合成方差设uc(w)表示土的含水率合成标准不确定度,u(m)表示湿土质量标准不确定度,u(ms)表示干土质量标准不确定度,u(s)表示土的不均匀产生的不确定度,按不确定度传播率,土的含水率合成方差为:因为:u(△A)与u(△B)是天平修正值标准不确定度,为同一天平测量,正强相关,r(△A,△B)=1;所以:当m与ms接近时,5、标准不确定度分量汇总表见表2表2 标准不确定度分量汇总6、标准不确定度评定6.1湿土质量标准不确定度u(m)6.1.1数学模型为m=mr+△m(m----测量结果,mr----测量值,△m----测量修正值)6.1.2经分析,各项不确定度分项为:6.1.2.1 u(s1)天平最大允许误差引入分量,,查天平检定证书MPEV为0.05g,则区间半宽度a1=0.05g,假设为均匀分布,查表,=0.03g。

测量不确定度的评定步骤

测量不确定度的评定步骤

测量不确定度的评定步骤一、测量不确定度评定的完整步骤1技术规定描述试验方法、步骤、要求、所用仪器设备等,给出结果计算公式(或建立数学模型)2 不确定度来源的确定和分析确定主要不确定度的来源,了解其对被测量及其不确定度的影响,画出因果图(鱼刺图)。

测量的许多环节都可能有重复性影响,可考虑将这些重复性合并成一个总试验的分量,并且利用方法确认的数值将其量化。

影响量2 影响量1被测量影响量1的重复性影响量2的重复性重复性(rep)影响量33不确定度分量的定量(评定)3.1 写出不确定度传播律3.2 对各不确定度分量分别采用A类或B类评定,有时可以直接利用方法确认的结果(如总的重复性rep)。

3.3 编制测量数据和不确定度分量表说明:在一个完整的数学模型∆+⨯=rep x x x f y )(321、、中,rep 代表试验的总重复性 ,∆代表试验偏差。

rep 的数学期望应为1(即无限多次重复测量的平均值应为理想值),但rep 的标准不确定度(总重复性标准偏差——表征试验的精密度)却不为零。

∆是用标准物质或标准样品进行试验得到的,是用标准物质或标准样品复现的量值减去测量平均值。

3.4 计算合成标准不确定度按不确定度传播律公式计算合成标准不确定度,对于复杂的运算过程可以利用“电子表格”的形式。

5 计算扩展不确定度6 重新评估显著性不确定度分量 6.1 画出各不确定度分量的统计直方图rep x 1 x 2 x 3y0 0.05 0.1 0.15 0.206.2 对比各分量的大小,对相对大的分量进行充分研究,找出减少影响该量的因素加以解决。

线性回归的不确定度问题线性回归的不确定度问题1 基本概念两个变量Y与X相关,并可能接近线性相关,希望找出这种相关关系:Y=aX+b这是可能的,但只能是近似的而且不会是唯一的,用最小二乘法可以找到最佳线性相关关系。

具体方法如下:通过重复性或复现性试验,可以得到变量的一系列观测值,将这些观测值列表如下:j=1,2,…m ;i=1,2..nm y4y2y 1yx 1 x 2 x 3 x nx散点图用这一系列输入值与观测值,根据最小二乘法原理可以回归出一条最佳直线:x b a yˆˆˆ+= yˆ——y 的估计值(最佳) aˆ——a 的估计值(最佳) bˆ——b 的估计值(最佳) 理论上可以证明,这条直线通过散点图的几何重心(x ˆ.y ˆ)。

不确定度评定方法

不确定度评定方法

不确定度评定方法
不确定度评定方法是一种通过测量、计算和分析来评定某个量测结果的准确度和可靠性的方法。

在实验中,由于各种因素的影响,量测结果会存在误差,而不确定度评定方法可以帮助我们了解这些误差的大小和来源,从而提高实验的准确性和可靠性。

一般来说,不确定度评定方法包括以下几个步骤:
1. 确定测量的对象和测量方法:首先需要确定所要测量的物理量和使用的测量方法,例如重力加速度的测量可以使用自由落体实验或摆锤实验等方法。

2. 确定影响测量结果的因素:在测量过程中,会有多种因素对测量结果产生影响,包括测量仪器的精度、环境条件的变化、实验者的技能水平等。

需要对这些因素进行分析和评估。

3. 评定各因素的不确定度:通过数据处理和统计分析等方法,可以确定每个因素对测量结果的影响程度,并计算出每个因素的不确定度。

4. 综合不确定度:在确定各因素的不确定度后,需要将其综合起来,计算出整个测量结果的不确定度。

这个过程需要考虑每个因素的权重和相关性等因素。

5. 表达不确定度:最后,需要将不确定度以数值或误差范围的形式表达出来,例如使用标准差、置信区间等指标来表示测量结果的不确定度。

需要注意的是,不确定度评定方法并不是一种万能的解决方案,
它只能帮助我们了解测量误差的大小和来源,而在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的评定方法和技术手段。

同时,实验者也需要具备一定的理论知识和实践技能,才能正确地进行测量和不确定度评定。

测量不确定度评定方法

测量不确定度评定方法

测量不确定度评定方法1.不确定度相关背景知识不确定度表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。

按不确定度的表示方法分类可分为标准不确定度、合成标准不确定度,扩展不确定度。

标准不确定度是以标准差表示的;当测量结果是由若干个其他量的值求得时,按其他各量的方差和协方差算得的标准不确度称为合成不确定度;扩展不确定度是确定测量结果区间的量,合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间;包含因子是为求得扩展不确定度,对合成标准不确定度所乘之数字因子。

2.不确定度算法及在检测中心实验项目中的应用标准不确定度的计算公式为:S = (1) 其中X i 是测量样本值。

S 为标准差,即标准不确定度u(x)。

标准不确定反映了施工质量的稳定性。

由于反应试验数据信息比较少,因比在试验报告中应用比较少。

扩展不确定度的计算公式为:U(x)=k*u(x) (2) 其中k 为包含因子。

k 取值大小是由测量数据落在此误差范围的置信概率决定的,若数据是重复条件或复现条件下多次测量的算术平均值,则数据服从正态分布,可通过查表来求得k 值。

一般情况下,k 值取2~3,对应的置信概率为分别为:0.95,0.99。

也就是说测量数据误差落在(-k*u , k*u )的几率为95%,99%。

根据JJF1059-1999附录B 规定,我们公司大部分试验项目中的原始数据符合正态分布条件。

扩展不确定度使用范围比较广,包含的信息量也比较大,它不仅能表示出测量的数据的误差范围,而且还可以反映出施工质量的的稳定性。

深圳计量院常使用扩展不确定度来表示被检仪器的性能。

例如:深圳计量院在对我们公司的拾振器出示的校准证书上写有“速度测量结果的相对扩展不确定度:U rel =2%,k=2。

意思是被检测仪器的误差范围为:(-0.02,0.02),标准差为:U rel /k=0.01。

合成标准不确定的计算公式比较复杂,也是不确定度实施的难点。

一个试验数据是由若干的其他量值求得,设123(,,,...)n y f x x x x =,且()i f x 为线形函数,当输入各量不相关时,合成标准不确定度u c (y)由下式得出:2221()[]()N ci i if u y u x x =∂=∂∑ (3) 例如,混凝土试块的抗压强度值是压强,不能由仪器直接测量得到,只能通过测量的是混凝土的几何尺寸和施加在混凝土上的压力,通过计算得到混凝土的抗压强度值。

测量不确定度的评估方法

测量不确定度的评估方法

测量不确定度的评估方法发布日期:2009-12-29 来源:原创北京医院卫生部临床检验中心周琦李小鹏徐建平谢伟李少男杨振华测量不确定度(uncertainty of measurement) 定义为表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。

被测量之值的最佳估计值是测量结果,常用平均值表示。

参数可以是标准偏差、标准偏差的倍数或说明了置信水准区间的半宽度。

标准不确定度(standard uncertainty)是以标准偏差表示的测量不确定度,合成标准不确定度(combined standard uncertainty)是各标准不确定度分量的合成。

扩展不确定度(expanded uncertainty)是确定测量结果区间的量,合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。

测量不确定度评价的步骤和算法如下:一、确定被测量注明被测量和被测量所依赖的输入量,如被测数量、常数和校准标准值等。

二、建立数学模型被测量Y和所有各影响量X i(i=1,2,•••,n)之间的具体函数关系,一般表达形式为Y=f(X1,X2,•••,X n)。

若被测量Y的估计值是y,输入量Xi的估计值是x i,则表达形式是y=f(x1,x2,•••,x n)。

三、求测量数据的最佳估计值最佳估计值的确定大体上可分为两类,一类是通过实验测量得到,另一类是通过信息来源等获得。

四、列出不确定度的来源在实践中,测量不确定度的典型来源有1. 取样;2. 存储条件;3. 仪器的影响;4. 试剂纯度;5. 假设的化学反应定量关系;6. 测量条件;7. 样品的影响;8. 计算影响;9. 空白修正;10. 操作人员的影响;11. 随机影响。

五、标准不确定度分量的确定被测量y的不确定度取决于各输入量最佳估计值xi的不确定度。

有A类评定(type A evaluation of uncertainty)和B类评定(type B evaluation of uncertainty)。

测量不确定度的评定方法

测量不确定度的评定方法

测量不确定度的评定方法引言:在科学研究和工程实践中,测量是获取数据的主要手段之一。

然而,由于各种因素的影响,测量结果往往伴随着不确定度。

测量不确定度的评定是确定测量结果可靠性的重要步骤,本文将介绍几种常用的测量不确定度评定方法。

一、类型A评定方法类型A评定是通过对多次重复测量所得数据进行统计分析来评定不确定度的方法。

首先,进行多次测量,并记录测量结果。

然后,根据测量结果计算平均值和标准差。

平均值代表了测量结果的中心位置,而标准差则反映了测量结果的离散程度。

标准差越大,表示测量结果的不确定度越大。

二、类型B评定方法类型B评定是通过对测量过程中各种误差源的分析来评定不确定度的方法。

误差源可以分为系统误差和随机误差。

系统误差是由于测量仪器、环境条件等因素导致的,可以通过校准和校验仪器来减小。

随机误差是由于测量过程中的偶然因素引起的,可以通过多次测量来减小。

通过对误差源的分析,可以估计各个误差源的贡献以及它们之间的相关性,从而评定测量的不确定度。

三、合成评定方法合成评定方法是将类型A和类型B评定的结果进行综合,得到最终的测量不确定度。

具体步骤包括:将类型A评定的标准差除以测量次数的平方根,得到每次测量的标准偏差;将类型B评定的不确定度进行合成,得到总的不确定度;最后,将两种类型的不确定度进行平方和计算,得到最终的测量不确定度。

四、不确定度的表示方法不确定度通常表示为测量结果的加减范围,一般用加减一个标准不确定度的两倍来表示。

例如,如果测量结果为10.0,标准不确定度为0.1,那么不确定度表示为10.0±0.2。

在科学研究和工程实践中,常常使用置信度来表示不确定度的范围。

置信度是指在一定的统计意义下,测量结果落在不确定度范围内的概率。

常用的置信度有95%和99%。

五、不确定度的应用测量不确定度的评定不仅可以用于确定测量结果的可靠性,还可以用于比较不同测量方法的精度和准确度。

通过比较不同测量方法的不确定度,可以选择最合适的测量方法。

测量结果不确定度评定步骤

测量结果不确定度评定步骤

测量结果不确定度评定步骤1.明确被测量,尽可能用方框图说明测量方法2.建立数学模型(或称测量模型)在实际测量中,被测量Y(输出量)不能直接得到。

而是由N个其他量(输入量)通过函数关系来确定,即在测量不确定度评定中,所有的测量值均应是测量结果的最佳估计值(即对所有测量结果中系统效应的影响均应进行修正),Y和X的最佳估计值为和,这时,由此,的不确定度是的不确定度来源。

关于数学模型的几点说明:①数学模型不是唯一的。

如果采用不同的测量方法和测量程序,就可能有不同的模型,如一个随温度t变化的电阻器两端的电压为V,在温度时的电阻为,电阻器的温度系数为,则电阻器的损耗功率(输出量)为超出此范围的均能出厂。

比较容易理解,被测量以均匀分布落在内。

②数字式仪表分辨力是此类仪表示值不确定度的组成之一。

输入仪器的信号在某个给定区间内变动时,示值不会发生变化。

如指示装置的分辨力为(一般称为步进量),产生某一指示值的激励源的值在∽区间内可以是任意的,且概率相等。

因此,可以考虑为一个宽的矩形分布,半宽度。

标准不确定度。

B类评定中的自由度a. B类不确定度分量的自由度与所估计的标准不确定度的相对标准不确定度有关。

其关系式为。

根据经验,按所依据的信息来源来判断可信度0 (100%)10% (90%) 5016% (84%) 2025% (75%) 842% (58%) 476% (24%) 2b. 在什么情况下可估计为校准证书上给出了校准结果的扩展不确定度或,该仪器稳定性很好或校准时间不长,保存条件较理想,其值不会有明显变化;按仪器最大允许误差或级别所评出的标准不确定度;按仪器等别的不确定度档次界限所作出的评定;按仪器的引用误差或其相应级别作出的评定。

在实际工作中,B类不确定度分量常根据区间的信息来评定,通常选择被测量落在区间以外的概率极小,这时可认为的自由度4.合成标准不确定度的评定此式称为不确定度传递率,式中,是输入量,是偏导数,称为灵敏系数,分别是输入量的标准不确定度,是的相关系数,设= ,= 是与的协方差。

3.2测量不确定度的评定与表示

3.2测量不确定度的评定与表示

1
1.645 1.96
2
2.576
3
统计技术应用
常用的非正态分布
p(x)
特征:估计值以 p=100%的概
p(x)
σ(x)=a/ 3
率均匀散布在[a,a+]区间内,落 在该区间外的概
率为零
特征:估计值以 p=100%的概 率落在[a-,a+]区 间内,靠近0的 数值比接近边界 的值多,落在该 区间外的概率为 零
协方差估计值s(x,y)与相关系数估计值r(x,y)之间关 系: s(x,y)=r(x,y)s(x)s(y)。
测量不确定度评定方法
测量不确定度评定方法依据JJF1059进行, JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》,又 称GUM法 JJF1059.2-2012《用蒙特卡洛法评定测量不确定 度》,又称MCM
r(x,y)表示:
n


(xi X )( yi Y )
r(x, y) i1

s(x, y)
(n 1)s(x)s( y) s(x)s( y)
统计技术应用
相关系数与协方差关系 相关系数是一个纯数字,介于[-1,+1]之间。 相关系数为零,表示两个量不相关;相关系数为+1,
表示两个量正强相关;相关系数为-1,表示两个量负强 相关。
通用计量术语
测量结果 与其他有用的相关信息一起赋予被测量的一组量值。 测量结果由测得值及有关其可信程度的信息组成。 —测量得到的仅仅是被测量的估计值,其可信程度
由测量不确定度来定量表示。因此通常情况下,测量结 果表示为被测量的估计值及其测量不确定度,必要时还 要给出不确定度的自由度。
对于某些用途而言,如果认为测量不确定度可以忽 略不计,则测量结果可以仅用被测量的估计值表示,也 就是此时测量结果可表示为单个测得的量值。在许多领 域中这是表示测量结果的常用方式。

测量不确定度评定方法

测量不确定度评定方法

测量不确定度评定方法测量不确定度评定方法是科学研究和实验中非常重要的一项工作,它的目的是评估测量结果的可靠性和精确度。

在实验或测量过程中,由于各种因素的干扰,导致测量结果并非完全准确。

测量不确定度评定方法的应用能够帮助我们了解到测量结果的可信程度,从而指导我们进行科学研究和决策。

下面将介绍几种测量不确定度评定方法:1. 标准偏差法(Standard Deviation Method):标准偏差法是测量不确定度评定中最常用的方法之一、它通过对重复测量结果的分析,计算出样本数据的标准差。

标准差可以反映测量结果的离散程度,从而评估测量的精度和不确定性。

2. 不确定度传递法(Propagation of Uncertainty):不确定度传递法用于评估实验中多个测量值的组合结果的不确定性。

它基于每个测量值的不确定度,通过使用相关变量的误差传递公式来计算最终结果的不确定度。

这种方法常用于实验中多个测量量的计算和关联。

3. 最大偏差法(Maximum Deviation Method):最大偏差法通过对测量结果进行比较和分析,选取最大偏差作为测量结果的不确定度。

这种方法较为简单直观,适用于简单的测量问题。

但是,它忽略了其他可能存在的偏差,因此在复杂的研究和实验中可能不够精确。

4. 置信区间法(Confidence Interval Method):置信区间法是通过对重复测量结果的分析,计算出包含真实测量值的区间范围。

这个区间范围被称为置信区间,它可以用来评估测量结果的精确度和不确定性。

置信区间法常用于统计学中,对于复杂的测量问题也有一定的适用性。

以上是几种常用的测量不确定度评定方法,每种方法都有其特点和适用范围。

科学研究和实验中,可以根据具体情况选择合适的方法进行不确定度评定。

同时,为了保证测量不确定度的可靠性和准确性,我们还需要注意遵循测量方法的正确操作、重复测量的次数和样本量的大小等实验要素。

测量不确定度评定程序

测量不确定度评定程序

测量不确定度评定程序1 目的对测量不确定度进行合理的评定,确保报告结果准确性。

2 范围对测量不确定度管理的全过程。

3 职责3.1技术负责人负责编写测量不确定度作业指导书,并组织《检验结果不确定度报告》的评定。

3.2科主任负责批准《检验结果不确定度报告》。

4 工作流程4.1 测量不确定度的来源:(1)取样的代表性不够,样本不能完全代表被测量的性能和状态。

(2)对被测量的定义不完整或不完善。

(3)采用的检验方法不理想。

(4)检验过程受环境的影响或对环境条件的控制不完善。

(5)对仪器读数存在的人为偏移。

(6)检验仪器的分辨力或鉴别力不够。

(7)检验中所用标准物质、试剂、消耗材料的值不准。

(8)引用于数据计算的常量和其他参量不准。

(9)操作人员方面的影响。

4.2测量不确定度的评定方法:4.2.1检验人员根据随机取出的测量样本中所获得的信息,来推断关于总体性质时,应采用A类不确定度评定方法,用符号u表示,其评定流程如下:A对X i,1独立观测得X i,1 ,X i,2,┄┄ X i,n对xi 的测量结果4.2.2检验部门根据经验、资料或其他信息来评估时,应采用B 类不确定度评定方法,用符号u B 表示,B 类不确定度评定的信息来源有以下六项(1)以前的观测数据;(2)对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验; (3)生产部门提供的技术说明文件;(4)校准证书或其他文件提供的数据,准确度的等级或级别,包括目前暂在使用的极限差等;(5)手册或某些资料给出的参考数据及其不确定度;(6)规定实验方法的国家标准或类似技术文件中给出的重复性限r 或复现性限R 。

用这类方法得到的估计法U 2(K i )可称为B 类方差。

其评定流程如下:()∑+++==n i i i kk i i x x x nx n X ,2,1,, (1)14.2.3当检验结果是由若干个其他量求得的情形下,应采用合成标准不确定度,用符号u C 表示,表征合理赋予被测量估计值y 分散性。

测量不确定度评定方法与步骤

测量不确定度评定方法与步骤

测量不确定度评定方法与步骤一、测量不确定度评定资料名称资料名称为:XXXXX 测量结果不确定度评定其中“XXXXX ”表示被测量对象的名称(仪器的名称或参数的名称)。

如:被测量对象为普通压力表,测量方式为检定,则资料名称为:普通压力表检定结果不确定度评定;又如,被测量对象为光谱分析仪,测量方式为校准,则资料名称为:光谱分析仪校准结果不确定度评定;再如,被测量对象为XXX 工件内尺寸,测量方式为直接测量,则资料名称为:XXX 工件内尺寸测量结果不确定度评定。

二、评定步骤1.测量方法与测量数学模型 1.1测量方法当测量是按照相关的规程、规范或标准进行时,测量方法的描述为:依据XXX 规程、规范或标准的规定进行测量;当测量无直接相关的规程、规范或标准作依据,即按相应的测量操作进行测量时,测量方法的描述应简述操作的方法。

1.2测量数学模型1.2.1直接测量数学模型当被测对象的量值即是测量仪器的读数的情况(直接绝对测量),测量数学模型为:x y = (y 表示被测量值,x 表示测量仪器的读数)当被测对象的是求取测量误差的情况(直接相对测量),测量数学模型为:s x x e -= (e 表示示值误差,x 表示被检定或校准的设备的读数,s x 表示检定或校准所用的测量标准设备的读数。

一般检定或校准所用的测量标准设备的读数应在不改变的情况下进行比较测量)1.2.2间接测量数学模型当测量是按照相关的规程、规范或标准进行时,应原式引入规程、规范或标准上给出的被测量的计算公式;当测量无直接相关的规程、规范或标准作依据时,应使用相应的计算公式,如:长方形的面积 b a A ⨯= ; 电流强度 RU i =2.最佳测量值最佳测量值即是将各输入分量的平均值带入测量数学模型后计算并修约得到的结果。

如测量数学模型:),,,(21N x x x f y = 先计算得到各个输入分量的平均值,?=i x带入测量数学模型后计算得到: ?),,,(21==N x x x f y3.方差及灵敏系数3.1方差(依据测量数学模型写出方差) 3.1.1当各输入量之间相互独立(即不相关的情况),对任意的测量数学模型,方差形式均为:)()()(222i iC x u x f y u ∑∂∂=()(y u C 表示被测量y 的合成标准不确定度) 特别地,当测量数学模型形如N pN ppx x Cx y 2121=时,方差可写成相对合成式:2.2.)]([)(i rel i i rel C x u p y u ∑=3.1.2当各输入量之间相互不独立(即不相关的情况),对任意的测量数学模型,方差(包含协方差)形式为: ),(2)()()(222j i ji i iC x x u x fx f x ux fy u ∂∂∂∂+∂∂=∑∑∑其中:协方差)()(),(),(j i j i j i x u x u x x r x x u = 式中),(j i x x r 为输入量i x 和j x 之间的相关系数,其绝对值小于或等于1 。

测量不确定度评定步骤

测量不确定度评定步骤

测量不确定度评定步骤1. 明确被测量,尽可能用方框图说明测量方法 2.建立数学模型(或称测量模型)在实际测量中,被测量Y (输出量)不能直接得到。

而是由N 个其他量NX X X ,,21 (输入量)通过函数关系f来确定,即()N X X X f Y ,,,21 =在测量不确定度评定中,所有的测量值均应是测量结果的最佳估计值(即对所有测量结果中系统效应的影响均应进行修正),Y 和X的最佳估计值为y 和x,这时,()n x x x f y ,,,21 =由此,i x 的不确定度是y的不确定度来源。

关于数学模型的几点说明:① 数学模型不是唯一的。

如果采用不同的测量方法和测量程序,就可能有不同的模型,如一个随温度t 变化的电阻器两端的电压为V ,在温度t 时的电阻为R ,电阻器的温度系数为α,则电阻器的损耗功率(输出量)为()()[]00201,,,t t R Vt R V f P -+==αα如采用端电压V 和流经电阻的电流I 来获得P ,则()VI I V f P ==,② 数学模型是测量不确定度评定的依据。

模型中应包含能影响测量结果及其不确定度的全部输入量,即必须包含那些对测量结果影响不大,但对不确定度有不可忽略影响的输入量,也就是说,数学模型或者说测量模型可能和计算公式不一致,例如,对电阻器的P 的准确度要求很高,则除了考虑上述公式中的输入量外,还需考虑公式中没有包含的输入量。

公式中被忽略的输入量对测量不确定度的影响可以忽略时,数学模型才和计算公式相同。

③ 数学模型可以很复杂,也可以很简单。

如X 本身还取决于其他量,甚至包括具有系统效应的修正值,从而导致一个很复杂的函数关系式,以至于f不能明确表示出来。

有时,模型也可以简单到Y=X ,如用一卡尺测量工件的尺寸,则工件的尺寸Y 就等于卡尺的示值X 。

又如,在评定电子电压表示值误差测量不确定度时,将被检表接到标准电压源上,标准电压源输出为V ,被检表的示值V ,示值偏移为d ,则数学模型为0V V d -=④ 在理论上,数学模型可以由测量原理导出,如上述可以用已知的物理公式求得,但实际上,却不一定都能做到。

测量不确定度评估的方法有哪些

测量不确定度评估的方法有哪些

测量不确定度评估的方法有哪些在科学研究、工程技术、生产制造等众多领域,测量是获取数据和信息的重要手段。

然而,测量结果往往不是绝对准确的,存在一定的不确定性。

为了更准确地描述测量结果的可靠程度,就需要进行测量不确定度的评估。

那么,测量不确定度评估的方法都有哪些呢?测量不确定度是与测量结果相联系的参数,表征合理地赋予被测量之值的分散性。

简单来说,就是对测量结果可能存在的误差范围的一种估计。

评估测量不确定度的方法多种多样,下面为您介绍几种常见的方法。

一、A 类评定方法A 类评定是通过对观测列进行统计分析来评定测量不确定度的方法。

具体来说,就是在相同的测量条件下,对被测量进行多次独立重复测量,得到一组测量值。

然后,通过对这组测量值进行统计分析,计算出实验标准偏差,进而得到测量不确定度。

例如,对一个物体的质量进行 10 次测量,得到 10 个测量值。

通过计算这 10 个测量值的平均值和标准偏差,就可以估计出测量结果的不确定度。

在进行 A 类评定时,常用的统计方法包括贝塞尔公式法、极差法、最大误差法等。

贝塞尔公式法是最常用的方法,它通过计算测量值的残差平方和来计算标准偏差。

极差法则是通过测量值中的最大值和最小值之差来估计标准偏差,这种方法计算简单,但精度相对较低。

最大误差法是根据测量过程中可能出现的最大误差来估计标准偏差,适用于测量次数较少的情况。

二、B 类评定方法B 类评定是通过非统计分析的方法来评定测量不确定度。

当无法通过重复测量获得数据时,就需要采用 B 类评定方法。

B 类评定需要依靠有关的信息或经验,来判断被测量值的可能分布范围。

这些信息可能来自于校准证书、仪器说明书、技术规范、以往的测量数据等。

例如,如果已知某仪器的最大允许误差为 ±01,并且认为误差服从均匀分布,那么可以通过计算均匀分布的标准偏差来估计测量不确定度。

在 B 类评定中,确定被测量值的分布是关键。

常见的分布包括均匀分布、正态分布、三角分布等。

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测量不确定度评定方法与步骤
一、测量不确定度评定资料名称
资料名称为:XXXXX 测量结果不确定度评定
其中“XXXXX ”表示被测量对象的名称(仪器的名称或参数的名称)。

如:被测量对象为普通压力表,测量方式为检定,则资料名称为:普通压力表检定结果不确定度评定;又如,被测量对象为光谱分析仪,测量方式为校准,则资料名称为:光谱分析仪校准结果不确定度评定;再如,被测量对象为XXX 工件内尺寸,测量方式为直接测量,则资料名称为:XXX 工件内尺寸测量结果不确定度评定。

二、评定步骤
1.测量方法与测量数学模型 1.1测量方法
当测量是按照相关的规程、规范或标准进行时,测量方法的描述为:依据XXX 规程、规范或标准的规定进行测量;
当测量无直接相关的规程、规范或标准作依据,即按相应的测量操作进行测量时,测量方法的描述应简述操作的方法。

1.2测量数学模型
1.2.1直接测量数学模型
当被测对象的量值即是测量仪器的读数的情况(直接绝对测量),测量数学模型为:x y = (y 表示被测量值,x 表示测量仪器的读数)
当被测对象的是求取测量误差的情况(直接相对测量),测量数学模型为:s x x e -= (e 表示示值误差,x 表示被检定或校准的设备的读数,s x 表示检定或校准所用的测量标准设备的读数。

一般检定或校准所用的测量标准设备的读数应在不改变的情况下进行比较测量)
1.2.2间接测量数学模型
当测量是按照相关的规程、规范或标准进行时,应原式引入规程、规范或标准上给出的被测量的计算公式;
当测量无直接相关的规程、规范或标准作依据时,应使用相应的计算公式,如:长方形的面积 b a A ⨯= ; 电流强度 R
U i =
2.最佳测量值
最佳测量值即是将各输入分量的平均值带入测量数学模型后计算并修约得到的结果。

如测量数学模型:),,,(21N x x x f y ΛΛ= 先计算得到各个输入分量的平均值,?=i x
带入测量数学模型后计算得到: ?),,,(21==N x x x f y ΛΛ
3.方差及灵敏系数
3.1方差(依据测量数学模型写出方差) 3.1.1当各输入量之间相互独立(即不相关的情况),对任意的测量数学模型,方差形式均为:
)()(
)(2
22
i i
C x u x f y u ∑∂∂=
()(y u C 表示被测量y 的合成标准不确定度) 特别地,当测量数学模型形如N p
N p
p
x x Cx y Λ2121=时,方差可写成相对合成式:
2.2.)]([)(i rel i i rel C x u p y u ∑=
3.1.2当各输入量之间相互不独立(即不相关的情况),对任意的测量数学模型,方差(包含协方差)形式为: ),(2)()()(2
22
j i j
i i i
C x x u x f
x f x u
x f
y u ∂∂∂∂+∂∂=
∑∑

其中:协方差)()(),(),(j i j i j i x u x u x x r x x u = 式中),(j i x x r 为输入量i x 和j x 之间的相关系数,其绝对值小于或等于1 。

3.2灵敏系数
灵敏系数即各偏导数
i x f ∂∂ ,一些资料中用字母)(i x C 表示 ,即)(i x C =i
x f ∂∂ 应经计算得到具体的结果。

4.标准不确定度分量)(i x u 计算 4.1标准不确定度)(1x u 评定
应认为11)(x x f = 为一个简单的直接测量进行评定,主要评定: 测量重复性(随即效应)引入的不确定度 n
s x u =)(11 或 m
s x u =
)(11
测量仪器不准(系统效应)引入的不确定度 k
a
x u =)(12 该分量合成得到:)()()(12
2121x u x u x u i +=
4.2标准不确定度)(2x u 评定 ┉┉ 仿效)(1x u 的评定,可得到各)(i x u
6.合成标准不确定度)(y u C
将各标准不确定度分量及其灵敏系数代入方差式,取其正方根即可计算得到。

7.扩展不确定度)(y U
一般按简易法进行扩展,)()(y u k y U C ⋅= 2=k
注1:扩展不确定度的有效数字不能多于2位,应与测量结果末位对齐。

保留1位或2位有效数字时后面的数字除零外应均要进位。

注2:各标准不确定度分量的有效数字应多余2位进行保留。

8.结果报告
8.1 按绝对量报告
报告方式1 )(y U y Y ±= 2=k 或 )(U y Y = 2=k
报告方式2 ?=Y ?)(=y U 2=k 8.2 按相对量报告
报告方式1 )](1[y U y Y rel ±= 2=k 报告方式2 ?=Y ?)(=y U rel 2=k。

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