测量不确定度的分析及应用

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测量不确定度在实际应用中的常见问题

测量不确定度在实际应用中的常见问题

详细描述
在实际测量和数据处理过程中,由于计算机的存储和显示限制,测量结果通常会 被舍入到一定的小数位或取整。这种舍入操作可能导致测量结果的精度损失,从 而引入误差。数据舍入误差的大小取决于舍入的方式和精度要求。
数据记录误差
总结词
数据记录误差是由于人为因素或设备因素导致的误差。
详细描述
在数据记录过程中,可能由于人为的读数错误、记录错误或设备故障等原因,导致数据 记录不准确。这种误差可能是偶然的,也可能是系统性的,需要采取相应的措施来识别
温度变化
总结词
温度变化是影响测量不确定度的常见因素之一。
详细描述
温度的变化可以引起测量设备的热胀冷缩,导致测量结果的不稳定。特别是在高精度测量中,温度的微小变化可 能会对测量结果产生显著的影响。因此,在测量过程中,需要确保测量环境温度的稳定,以减小温度变化对测量 不确定度的影响。
湿度变化
总结词
湿度变化也是影响测量不确定度的常见因素之一。
人员操作失误
总结词
人员操作失误也是测量不确定度评估中的常见问题。
详细描述
在进行测量时,操作人员的技能和经验对测量结果的 准确性有很大影响。如果操作人员没有严格按照操作 规程进行测量,或者在数据处理过程中出现错误,都 可能导致测量不确定度评估不准确。
人员对测量不确定度的理解不足
总结词
人员对测量不确定度的理解不足是影响测量不确定度 评估准确性的重要因素。
方法误差
总结词
方法误差是由于测量方法本身的不完善或使用不当所引起的误差。
详细描述
在某些情况下,由于缺乏对测量原理的深入理解或技术限制,可能导致测量方 法存在固有缺陷,从而产生方法误差。例如,某些测量仪器的设计可能存在局 限性,导致其无法准确测量某些参数。

测量不确定度案例分析

测量不确定度案例分析

测量不确定度案例分析测量不确定度是指测量结果的不确定性范围,它反映了测量过程中的误差以及测量仪器的精度等因素对测量结果的影响。

在科学研究和工程技术领域中,测量不确定度的评估十分重要,可以帮助人们更准确地理解和使用测量结果,并进行可靠的决策。

下面将通过一个案例来分析测量不确定度的应用。

案例:工厂生产电子元器件,为了保证产品的质量,需要对生产线上的电阻进行测量。

工厂购买了一台精度为0.1%的万用表进行测量。

现在需要对其中一批次的电阻进行检测,电阻的理论值为1000欧姆。

解决该问题需要采用合适的测量方法,并评估测量不确定度来确定测量结果的可靠性。

首先,我们需要明确测量方法和条件。

在这个案例中,使用了万用表进行测量,因此需要确定万用表的精度,即0.1%。

另外,还需要确定测量的环境条件,如温度、湿度等。

这些条件对测量结果也会产生影响。

然后,我们需要确定测量结果的不确定度。

在这个案例中,测量结果的不确定度主要包括两个方面:仪器误差和系统误差。

仪器误差是由万用表的精度决定的,即0.1%。

系统误差是由其他因素引起的,如测量环境的影响等。

这些误差可以通过实验来评估。

为了评估系统误差,可以重复多次测量,并计算测量值的标准偏差。

假设进行了10次测量,测量结果如下:1001、1000、999、1002、998、1000、1001、999、1000、1000。

计算这些测量值的标准偏差,可以得到系统误差的估计值。

接下来,需要将仪器误差和系统误差相加得到总误差的估计值。

在这个案例中,仪器误差为0.1%,系统误差的估计值为标准偏差。

因此,总误差的估计值为0.1%+标准偏差。

最后,将总误差的估计值与测量结果相结合,得到最终的测量结果和其不确定度。

在这个案例中,假设次测量结果为1000.5欧姆,根据总误差的估计值,我们可以得到:测量结果:1000.5±(0.1%+标准偏差)欧姆。

通过这个案例,我们可以看到测量结果的不确定度可以帮助确定测量结果的可靠性。

有关计量检测不确定度的分析

有关计量检测不确定度的分析

有关计量检测不确定度的分析
计量检测不确定度分析是对测量结果的不确定度进行定量描述和评估的过程。

不确定度是测量结果与测量对象真值之间的差异。

不确定度分析的目的是确定测量结果的可信程度,以便评估测量数据的准确性和可靠性,为决策和质量控制提供依据。

在计量检测不确定度的分析中,首先需要确定测量结果的类型,如长度、质量、时间等。

然后,需要按照国际标准规范对测量过程进行描述,包括测量设备的规格、测量方法的选择、环境条件的控制等。

接下来,需要对不确定度进行评估。

不确定度分为两种类型:类型A不确定度和类型B不确定度。

类型A不确定度是通过重复测量同一样本进行统计分析得到的,通常称为随机误差;类型B不确定度是通过经验估计、厂商规格、专家意见等进行的,通常称为系统误差。

对于类型A不确定度的评估,可以通过重复测量同一样本,计算平均值和标准偏差来确定。

一般情况下,可以使用正态分布或者t分布来描述测量结果的分布情况。

对于类型B不确定度的评估,可以通过根据经验和专业知识进行的。

可以通过查看仪器的技术规格书来确定其规格误差,然后根据使用经验进行估计。

根据以上的不确定度评估结果,可以计算出最终的不确定度。

通常情况下,最终的不确定度可以通过将类型A和类型B不确定度进行平方求和然后开平方得到。

最终的不确定度也可以用于计算置信区间,表示测量结果的范围。

在计量检测不确定度的分析中,还需要考虑到其他因素,如环境条件的影响、方法的不确定度、不确定度的传递等。

这些因素可以通过使用合适的数学模型来进行分析。

测量不确定度分析与计算

测量不确定度分析与计算

测量不确定度分析与计算在科学研究和工程实践中,测量不确定度是一项重要的概念。

准确测量和评估测量结果的不确定性对于保证数据可靠性和提高实验可重复性至关重要。

因此,测量结果的不确定度分析与计算成为科学家和工程师必备的技能之一。

一、测量不确定度概述测量不确定度是对测量结果的不确定范围的度量。

在实际测量中,各种误差和偏差都会影响测量结果的准确性。

这些误差包括系统误差、随机误差和人为误差。

测量不确定度的目的就是要找出这些误差并对其进行分析和计算,以确定测量值的可靠性。

二、误差来源的识别与分析为了准确评估测量结果的不确定度,首先需要识别误差来源。

例如,在物理实验中,仪器的误差、环境条件的变化、操作员的误差等都可能对测量结果产生影响。

通过对各种误差来源的分析,可以确定误差的大小和性质,从而对测量不确定度进行定量描述。

三、不确定度的类型与计算方法测量不确定度可以分为两种类型:A类不确定度和B类不确定度。

A类不确定度是由重复测量产生的统计分析得出的,可以通过标准偏差等参数进行计算;B类不确定度是通过其他方式得到的,通常需要依靠专家经验和测量技术的了解进行估计。

A类不确定度的计算方法可以使用多次测量结果的标准偏差,或者利用测量数据的重复性特性进行统计分析。

B类不确定度的计算方法则需要根据具体情况进行估计,常见的方法包括使用厂商提供的规格、使用专家给出的估计值以及根据先前的实验数据得出的经验值等。

四、合成不确定度的计算在实际测量中,通常会遇到多个不确定度来源同时存在的情况。

为了全面评估测量结果的不确定度,需要对各个不确定度进行合成计算。

合成不确定度的计算方法有几种,包括不确定度相加法、不确定度平方和法等。

通过合成计算,可以得到测量结果的总体不确定度范围,从而确定测量结果的可靠性。

五、不确定度的报告与传递在科学研究和工程实践中,准确报告测量结果的不确定度是保证数据可靠性的重要环节之一。

在报告中,应明确指出测量结果的不确定度,并提供详细的计算步骤和方法。

测量不确定度评定及应用

测量不确定度评定及应用

浅析测量不确定度评定及应用摘要:对测量误差和测量不确定度的基本概念作了简单介绍,举例说明了测量不确定度a类和b类评定以及测量结果给出的方法,为测量不确定度评定提供参考。

关键词:测量不确定度误差评定1.概述测量的值与被测物的真值的差值为绝对误差,同一条件下多次测量,每次的绝对误差为。

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(不存在完美无缺的测量),其本质上是不可能得到的。

因此,在测量上,采用约定真值,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,也是无法确定的或确切获知的。

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可靠程度。

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准确得到。

例如:测量结果可能非常接近真值(误差很小),但由于认识不足,人们赋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),而人们赋予的值却落在一个较小区间(误差)内。

如何较准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?根据现代计量学观点,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。

在《测量不确定度评定与表示》(jjf1059-1999)中,明确表述了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。

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熟练、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,建议不宜随便使用正确度反映测量数据偏移真值大小的程度,建议不宜随便使用准确度是定性概念,采用级、等、准确度符合××标准。

浅析测量不确定度在检测工作中的意义和应用实例

浅析测量不确定度在检测工作中的意义和应用实例

浅析测量不确定度在检测工作中的意义和应用实例近年来,工程检测机构或者实验室对测量不确定度的应用处于起步阶段,多数检测人员认为测量不确定度评定是对校准实验室而言的,与本检测机构在日常检测过程没有什么关系,对测量不确定度的概念模糊,可能会与测量误差产生混淆,对评定方法不甚了解。

为了强化理解,本文开篇点题首先阐述一下测量不确定度的定义和进行测量不确定评定的意义,并简单区分一下测量不确定度和测量误差两者的区别,进而在概念上可以更加深入理解测量不确定度;并且通过介绍测量不确定度A类和B类评定方法的异同点,以及浅析如何进行检测结果测量不确定度的评定,进而使检测人员初步认知测量不确定度的评定方法,为今后开展测量不确定度的评定工作打下基础。

1.测量不确定度在检测工作中的意义测量不确定度是指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。

测量不确定度包括由系统影响引起的分量,如与修正量和测量标准所赋量值有关的分量及定义的不确定度。

有时对估计的系统影响未作修正,而是当作不确定度分量处理。

通常意义上,不确定度这一词汇与怀疑一词的概念接近。

不确定度一词可能指上述定义中的有关参数,或是指对于一个特定量的有限知识。

测量不确定度一词没有对测量有效性怀疑的意思,正相反,对不确定度的了解表明对测量结果有效性的信心增加了。

此参数可以是诸如称为标准测量不确定度的标准偏差(或其特定倍数),或是说明了包含概率的区间半宽度。

与测量不确定度相比,测量误差是“测量结果减去被测量的真值”,简称误差。

一个量的真值,是在被观测时本身所具有的真实大小,只有完整的测量才能得到真值,而实际上任何测量都有缺陷,因此,真值是一个理想化的概念。

由于真值无法确切地知道,所以误差也无法准确知道。

由定义可知误差是两个量值之差,即误差表示的是一个差值,而不是区间。

实际检测工作中,不要将测量误差和测量不确定混淆。

测量不确定度一般由若干分量组成。

其中一些分量可根据一系列测量值的统计分布,按测量不确定度的A类评定进行评定,并可用标准差表征。

测量不确定度的原因分析

测量不确定度的原因分析

测量不确定度的原因分析
测量不确定度是指根据所用到的信息,表征赋予被测量量值分散性的非负参数。

测量结果的不确定度一般来源于:被测对象、测量设备、测量环境、测量人员和测量方法。

被测对象对不确定度的影响
被测量的定义不完善
被测量即受到测量的特定量,深刻全面理解被测量定义是正确测量的前提。

如果定义本身不明确或不完善,则按照这样的定义所得出的测量值必然和真实之间存在一定偏差。

实现被测量定义的方法不完善
被测量本身明确定义,但由于技术的困难或其它原因,在实际测量中,对被测量定义的的实现存在一定误差或采用与定义近似的方法去测量。

例如:器具的输入功率是器具在额定电压,正常负载和正常工作温度下工作时的功率。

但在实际测量中,电压是由稳压源提供的,由于稳压源自身的精度影响,使得器具的工作电压不可能精确为额定值,故测量结果中应考虑此项不确定因素。

故只有对被测量的定义和特点,仔细研究、深刻理解,才能尽可能减小采用近似测量方法所带来的误差或将其控制在一个确定范围内。

测量样本不能完全代表定义的被测量
被测量对象的某些特征如:表面光洁度、形状、温度膨胀系数、
导电性、磁性、老化、表面粗糙度、重量等在测量中有特定要求,但所抽取样本未能完全满足这些要求,自身具有缺陷,则测量结果具有一定的不确定度。

被测量不稳定误差
被测量的某些相关特征受环境或时间因素影响,在整个测量过程中保持动态变化,导致结果的不确定度。

测量设备对不确定度的影响
计量标准器、测量仪器和附件以及它们所处的状态引入的误差。

计量标准器和测量仪器校准不确定度,或测量仪器的最大。

精密测量实验中的测量不确定度分析和不确定度计算方法

精密测量实验中的测量不确定度分析和不确定度计算方法

精密测量实验中的测量不确定度分析和不确定度计算方法引言精密测量实验在科学研究与工程应用中发挥着重要作用。

然而,任何测量都存在误差与不确定性,因此,在精密测量实验中,测量不确定度分析与计算就显得尤为重要。

本文将从不确定度的概念、测量不确定度的来源以及不确定度计算方法等方面进行阐述。

一、不确定度概念与来源1. 不确定度的概念不确定度是指测量结果与被测量真实值之间的差异,用以衡量测量结果的可靠性和精确性。

不确定度反映了测量过程中可能存在的各种误差与偏差。

2. 测量不确定度的来源测量不确定度的来源有多种,主要包括以下几个方面:a. 仪器误差:指仪器本身在工作状态下具有的随机误差和系统性误差;b. 人为误差:由于人的主观因素导致的误差,例如读数误差、操作误差等;c. 环境条件误差:包括温度、湿度、压力等环境因素对测量结果的影响;d. 校准误差:由于校准仪器的不准确性所导致的误差;e. 方法误差:由于测量方法本身固有的不确定性而引起的误差。

二、测量不确定度的分析方法1. 类型A不确定度分析类型A不确定度分析又被称为统计不确定度分析,它是基于实验数据的统计分析方法。

通过多次重复测量获取一系列数据,并利用统计学原理计算平均值和标准偏差,进而得到类型A不确定度。

2. 类型B不确定度分析类型B不确定度分析是基于其他可靠信息而非实验数据的判断而得出的不确定度。

根据某些已知的测量不确定度信息,如使用科学文献中提供的可靠数据或者制造商提供的仪器精度等,通过评估计算得到类型B不确定度。

三、不确定度的计算方法不确定度计算方法有多种,根据实际情况选择合适的方法是十分重要的。

1. 合成不确定度法合成不确定度法是最常用的不确定度计算方法之一。

它将不确定度的贡献因素进行数学组合,得出最终的合成不确定度。

合成不确定度法可以分为加法合成和乘法合成两种,根据实验测量的特点选择合适的合成方法。

2. 分析法与传递法分析法适用于根据实验数据中直接给出的误差估计值进行计算,例如直接使用仪器厂商提供的测量不确定度。

测量不确定度评定及应用

测量不确定度评定及应用

要点二
根据极限偏差进行评定
根据极限偏差估计标准偏差,即B类标准不确定度。这种 方法通常适用于具有极限偏差的测量结果,如某些物理量 的测量结果存在极限偏差。
合成标准不确定度
合成标准不确定度的计算
通过将各个测量不确定度分量进行合成,得到合成标准 不确定度。合成方法通常采用方和根法或蒙特卡罗模拟 法等。
此外,测量不确定度还可以用于评估生产过程中的变异 系数,以确定生产过程的稳定性。如果变异系数太大, 那么生产过程可能存在较大的波动,因此需要采取措施 来减小变异系数,以确保生产过程的稳定性。
在科学研究中的应用
• 测量不确定度在科学研究中也有广泛的应用。例如,在物理学 、化学、生物学等学科中,测量不确定度可以用来评估实验结 果的可靠性和准确性。如果测量不确定度太大,那么实验结果 可能存在较大的误差,因此需要采取措施来减小测量不确定度 ,以确保实验结果的可靠性。
扩展不确定度是测量结果的不确定度 范围,通常用符号U表示。计算公式 为:U = k * u,其中k为包含因子,u 为标准不确定度。
测量不确定度的应
04

在计量学中的应用
计量学是研究测量的科学,它涉及到测量不确定度的 概念和应用。测量不确定度是评估测量结果可靠性和 准确性的重要指标,因此在计量学中具有重要的应用 价值。例如,在制造和检测过程中,测量不确定度可 以用来评估测量设备的准确性和可靠性,以确保生产 过程的质量和安全性。
根据信息来源进行评定
根据有关信息来源,如标准、手册、教科书 等,提供的不确定度或误差范围等资料,估 计标准偏差,即A类标准不确定度。这种方 法通常适用于使用标准物质或参考标准进行
的测量。
B类评定
要点一
根据非统计方法进行评定

测量不确定度评定实例行业使用

测量不确定度评定实例行业使用

s2
A
0.2
3
分度头度盘不准
u1
u3 U p / k p 0.01m / 2.57 3.9nm , 3 6 1 5
b) 由系统效应引起的分量
比较仪检定证书给出由系统效应引起的不确定度为
0.02m,k 3 ,故
u4 0.02m / 3 6.7nm
优质荟萃
11
此分量为 B 类不确定度,自由度证书中未给出,故采
用B =
时,锥体实际旋转角度与度盘实际旋转角度产生u6 ,则
u6
sin
sin 2 i cos i
当 很小时 90 0 ,i 4'
u6 0.3''
优质荟萃
23
2.3 各项不确定度及总不确定度
五、测量不确定度应用实例 序 号
不确定度来源
符号
类别
数'' 值
1
测微器不准
s1
A
2.0
2
水平仪水泡合像不准
,当 1 x
x
<< 1 时,
1 x

① 对d 项,在正常情况下d 很小,而量块是恒温室检
定,温度条件要求高,故 也很小,且 很小,故相比
于主要项ls d ,这项可忽略;

对 项,虽然 lss s
ls
较大,但ss 为二次项,非常小,
故次项也可忽略;
③ 对ls (ss ) ,虽然(ss ) 项较小,但它为一次项,故应
≈ ls (1 s s ) d (1 )
= ls d ls s s ls d ls s s = (ls d ) ls ( s s ) d ls s s ≈ (ls d ) ls ( s s )

质量控制中的测量不确定度分析

质量控制中的测量不确定度分析

质量控制中的测量不确定度分析在质量控制过程中,测量不确定度分析是一项重要的技术手段。

它可以帮助我们评估测量结果的可靠性和准确性,从而提高产品质量。

本文将介绍测量不确定度的概念、计算方法以及在质量控制中的应用。

一、测量不确定度的概念测量不确定度是指在已知测量结果中,对于所测量的物理量的估计不确定程度的参数。

它是测量结果的范围,表示了测量值与实际值之间的差距。

测量不确定度的大小直接影响到测量结果的准确性和可靠性。

二、测量不确定度的计算方法测量不确定度的计算涉及到多种因素,如仪器的精度、环境条件、操作者技术水平等。

常用的计算方法包括:标准偏差法、扩展不确定度法、合成不确定度法等。

1. 标准偏差法:标准偏差法是基于重复测量数据的统计分析方法。

通过多次测量同一样本,计算出平均值和标准偏差,从而得到测量不确定度。

标准偏差越小,测量结果越准确。

2. 扩展不确定度法:扩展不确定度法考虑了不确定度的各种来源,包括仪器误差、环境条件、人为因素等。

它是在标准偏差的基础上,通过乘以适当的覆盖因子得到的。

覆盖因子的选择与置信水平有关,一般选择95%的置信水平。

3. 合成不确定度法:合成不确定度法是将各个不确定度的贡献按照一定的规则合成起来。

这种方法适用于不确定度的来源较多,且相互之间存在一定关联关系的情况。

三、测量不确定度的应用测量不确定度的分析在质量控制中具有重要的应用价值。

它能够帮助我们确定产品参数的可接受范围,制定合理的质量控制标准和方法。

1. 合格判定:在产品质量检测过程中,测量不确定度的分析可以帮助我们确定产品的合格判定界限。

通过明确测量结果的不确定度,在保证产品质量的前提下,减少误判的可能性,提高判定准确性。

2. 过程控制:测量不确定度的分析对于生产过程中的控制非常重要。

通过对关键参数的测量不确定度进行评估和控制,可以帮助我们监控生产过程的稳定性和一致性,及时发现异常,及时采取措施进行调整和修正。

3. 不合格品分析:对于出现不合格品的情况,测量不确定度的分析可以帮助我们找到问题的根源。

物理实验技术中的测量不确定度分析与计算方法

物理实验技术中的测量不确定度分析与计算方法

物理实验技术中的测量不确定度分析与计算方法在物理实验中,测量不确定度是一个非常关键的概念。

它是指在测量物理量时由于各种因素而导致的误差范围。

测量不确定度的正确估计对于实验结果的准确性和可靠性至关重要。

因此,合理分析和计算测量不确定度是物理实验中的一项重要任务。

在测量不确定度的分析中,首先要了解测量误差的来源。

测量误差可以由多种因素引起,如仪器本身的误差、人为操作的误差、环境条件的变化等。

为了减小误差的影响,科学家们通常通过一系列的措施来提高实验的精度,比如使用精密仪器、重复测量、控制环境等。

对于一个物理量的测量,其测量不确定度可以通过多种方法来计算。

其中一种常用的方法是标准偏差法。

这种方法基于多次重复测量的数据,通过求取测量值之间的标准差来估计测量不确定度。

标准偏差的计算过程相对简单。

首先,进行重复测量,得到多组测量值。

然后,计算这些测量值的平均值。

接下来,计算每个测量值与平均值的差的平方,并求取这些平方差的平均值。

最后,取平均值的算术平方根即为标准偏差。

标准偏差越小,表示测量结果的精度越高,测量不确定度越小。

除了标准偏差法,还有其他计算测量不确定度的方法,比如最小二乘法、直接法等。

这些方法适用于不同的实验设计和数据分析情况,可以根据具体实验的需要选择合适的方法。

在进行测量不确定度分析时,还需要考虑到不确定度的合成。

在实际实验中,不同的测量量往往相互依赖,测量结果之间存在某种关系。

因此,为了对整个测量结果进行准确评估,需要考虑到这些关系,并进行不确定度的合成。

不确定度的合成可以通过多种方法来实现。

例如,对于两个相互独立的测量量,其不确定度可以进行简单的加减乘除运算。

而对于存在相互依赖关系的测量量,需要使用更复杂的合成公式,如高斯合成法。

高斯合成法是一种常用的不确定度合成方法,适用于线性关系。

它的基本原理是通过线性方程的传递误差来计算合成不确定度。

具体而言,对于一个由多个测量量组成的物理量,可以通过求取各个分量不确定度的平方和的算术平方根来估计整体的不确定度。

计量检定中测量不确定度的应用及注意事项

计量检定中测量不确定度的应用及注意事项

计量检定中测量不确定度的应用及注意事项摘要:在“双循环”发展新格局下,我国建立了统一大市场,建立了适用于大市场的监督体制。

当前正值各行业诸领域高质量发展阶段,需要结合计量检定标准化实践要求,持续扩大对测量技术的要素配置比例,提升计量检定的精度与效果。

文章以此为出发点,概述了测量不确定度的特点与方法,剖析了该技术在测量装置、测量器具、检定器、测量仪器中的应用。

并以此为基础分别对其应用范围明确、评定测量结果的注意事项,进行了具体讨论。

关键词:计量检定;测量不确定度;应用引言机械制造是社会经济发展的重要支撑,也是反映国家综合实力的一个重要标志,而计量检测则是推动机械制造持续发展的重要条件之一。

在机械产品的制造及装配过程中,各零件其几何尺寸与形位误差的测量,是保证机械装备可靠性和安全性的关键因素。

然而由于存在测量误差、被测量的定义不完整以及测量方法不够理想等因素的影响,其被测量真值很难被准确的反映和复现,此时测量结果通常带有不确定性。

测量不确定度用于对测量结果的准确性及其质量进行定量的表示,在几何量检测中分析其测量不确定度对于保证机械零件后续的加工精度以及装配质量至关重要,因而如何基于测量不确定度的来源,对测量结果不确定度予以合理的评定和分析,在计量检测领域是十分重要的。

1测量不确定度表面上看,测量不确定度便是说针对计量结果有效性的怀疑程度,或是不肯定性。

从传统意义上的理解,它是被测真值所在区域中一定的标准差,然而这种真值并不存在,因此很难获得理想数值。

所谓测量不确定度,指的是结合应用的相关信息,表征赋予被测量值相应分散性的非负数。

其定义具有一定的抽象性,这里给出更加通俗易懂的解释,不确定度一词主要指的是怀疑程度。

从广义上来说,测量结果的不确定度既是指我们对于所得到测量结果无法确定相应范围的一个反映,或者针对测量结果准确性对应的怀疑程度,同时也是对真值所在区域,或计算误差可能范围的一种估算。

不确定度问题主要说明了测量值中存在着分散度的特征,这仅仅表征着分散度,而并不预示着系统性的偏差。

计量检定中测量不确定度的应用及注意事项

计量检定中测量不确定度的应用及注意事项

计量检定中测量不确定度的应用及注意事项摘要:计量检定时,需要使用各类测量工具,通常包括了机械型、半自动型、智能型工具。

然而,无论采用哪种计量检定工具,均不能排除误差的存在。

因此,在实际的计量检定工作中,需要对测量不确定度进行评定。

从概念界定看,测量不确定度主要是指在测量仪器上示值误差的不确定度,既是一种方法,也具有十分鲜明的技术特点,在实际应用时牵涉到应用范围及其测量结果的评定。

目前,在应用测量不确定度时,按照国际标准,可划分为GUM法和蒙特卡洛法两种方法。

以常用的GUM法为例,其划分了A类与B类两种评定类型,适用于确定范围内的计量检定工具测量与评定。

下面先对测量不确定度的应用特点与应用方法做出说明。

关键词:计量检定;测量不确定度;应用;注意事项引言缺少质量检验的工程或产品是无法放心使用的。

检验结果必须以测量不确定度报告为支撑,方具备完整意义。

为进一步规范计量检定结果、提高计量检测精度,测量不确定度的引进是不二选择。

本文介绍了计量检定中测量不确定度的应用方法与特点,对其应用领域等方面进行了探讨,提出了测量时的重要注意事项。

1测量不确定度概述测量不确定度从词义上理解,意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度,是定量说明测量结果的质量的一个参数。

其在检测的时候,选取一个待测量的对象,之后设计并赋予其参数,最终即可获得该对象的分散性,以及被测量值处于一定范围之中的落入概率情况。

在检定中,计量人员首先需要结合概率数据,给该测量值的具体数值结果,划定一个区间,之后针对测量中出现的误差问题,可以使用之前给定的参数,进行一定的修正处理。

其检定结果是否准确,与使用的相关标准设备的量值传递的效果,有着极大的关系,对计量设备的检定数据也有极大的影响。

因此在测量的时候,需要让其结果处于要求的范围之内。

在其应用中,常常会被认为是测量误差工作,但这两项工作之间有着极大的差异性。

在计量检定工作中,开展测量不确定度工作,可以有效提高计量工作的质量。

测量不确定度及其应用

测量不确定度及其应用

测量不确定度及其应用摘要:测量不确定度是计量学中一个重要的概念,在计量研究中,它用来反映测量结果的准确度和可信度。

由于测量过程中存有误差,所以在测量结果中引入测量不确定度,以便更好地评价测量结果的可信程度。

关键词:测量不确定度;研究;测量引言:测量不确定度是衡量测量系统性能的重要指标,它可以反映出测量效率的好坏。

由于时间的推移,测量体系的不确定度也会发生变化,从而影响测量的准确度和可信度。

一、探讨测量不确定度的重要性和必要性以及其影响因素。

(1) 意义计量的目的是希望得到被测量的真实值,但由于人类对客观事物的认知有限,以及测量误差的存在,我们根本无法确定被计量的真实值。

尽管我们对已有误差作出了修正,由于修正的不足或错误,最终得到的结论依然是某个估计值。

如何准确地反映测量数据的真实性,以及如何评估测量结论的可靠性,已经成为一项迫切需要解决的重要课题。

通过多次重复测量,可以发现被测量的真实值存在特定的分散特征,但这种分散特征也有其特定的规律性。

因此,研究这种分布规律,不仅可以更准确地确定被测量的值,还可以更精确地预测出该值可能处于的范围及概率。

(2) 必要性正如国际单位制(SI)已经被广泛应用于科学技术的各个领域,测量不确定度也被普遍采用,以便提供准确可靠的测量结果。

为了更好地衡量测量不确定度,国际组织和各国计量部门都十分重视系统测量方法,并将其广泛应用于各行各业。

二、测量不确定度的概念测量不确定度是指根据所用到的信息,表征赋予被测量量值分散性的非负参数,完整的测量结果包括被测量的最佳估计值,通常是多次测量的算术平均值或由函数式计算得到的输出量的估计值;测量不确定度,说明被测量值得分散性或所在的具有一定概率的包含区间的半宽度。

测量不确定度评定有两种方法,一种是JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》,又称GUM评定方法或GUM法;另一种是JJF 1059.2-2012《用蒙特卡洛法评定测量测量不确定度》,又称MUM,是对GUM的补充。

有关计量检测不确定度的分析

有关计量检测不确定度的分析

有关计量检测不确定度的分析计量检测不确定度是指对计量结果的不确定性的度量,衡量了在给定测量条件下,对测量结果的不确定性程度。

计量检测不确定度分析是一项非常重要的工作,它关系到产品质量和企业的信誉。

在实际的生产制造中,难免会涉及到对产品或者过程的测量,而测量的准确性和可靠性对于产品的质量控制起着至关重要的作用。

对计量检测的不确定度进行分析,对于提高产品质量具有积极的作用,也是企业实现可持续发展的重要保障。

一、计量检测不确定度的概念计量检测不确定度是指测量结果与被测量值之间的差异,或者是由于测量中存在的误差所导致的不确定性。

计量检测不确定度包括了各种不确定因素,比如测量设备的准确性、测量环境的稳定性、测量人员的技术水平等等。

通过对这些不确定因素进行分析,可以得到一个数值来表示计量结果的不确定性程度,这就是计量检测不确定度。

计量检测不确定度的大小受到多种因素的影响。

首先是测量设备本身的准确性和精度,包括仪器的校准情况、测量范围和测量精度等。

其次是测量环境的影响,比如温度、湿度、气压等因素会对测量结果产生影响。

再次是测量人员的技术水平和操作技巧,在测量过程中的误差也是导致计量检测不确定度的一个重要因素。

还有测量标准和测量方法的选择等因素。

计量检测不确定度的分析方法通常可以分为两种,一种是传统的误差分析法,另一种是统计分析法。

传统的误差分析法是通过对各种不确定因素进行定性和定量分析,然后进行误差传递和合成,最终得到计量检测不确定度的数值。

而统计分析法则是通过统计学方法对测量结果进行分析,得到测量数据的分布规律和变异性,然后根据统计模型计算出计量检测不确定度的数值。

两种方法各有优缺点,可以根据具体情况选择合适的方法进行分析。

对于计量检测不确定度的管理和控制,可以通过以下几个方面进行:首先是完善的质量管理体系,包括建立健全的质量管理制度和流程,制定相关的质量标准和规范,确保测量过程的可追溯性和可复现性等。

其次是加强测量设备的管理和维护,保证测量设备的准确性和可靠性。

有关计量检测不确定度的分析

有关计量检测不确定度的分析

有关计量检测不确定度的分析
计量检测的不确定度是指测量结果与其真实值之间存在的不确定性。

在许多领域中,如科学研究、工业生产和医学诊断等,计量检测不确定度是非常重要的。

因为它影响着决策的质量和结果的可靠性。

除此之外,计量检测的不确定度也是国际标准化组织(ISO)认证和质量管理的重点之一。

1.确认测量对象及其特征
首先需要明确测量对象的类型和性质,例如长度、重量、时间、温度等。

同时还需要考虑测量的具体要求,如精度、灵敏度、分辨率等特征。

2.确定影响测量结果的因素
然后需要确定影响测量结果的因素,包括测量仪器、环境条件、测量人员等。

通过对这些因素的分析,可以评估它们对不确定度的贡献。

3.建立不确定度模型
利用不确定度模型,可以将实际测量结果与真实值之间的误差范围进行量化。

这个模型通常基于测量对象和不确定度来源的特性来确定,例如误差传递、测量器件的灵敏度、标准偏差等。

4.计算不确定度
根据所建立的不确定度模型,可以对每个测量值的不确定度进行计算。

这通常包括不确定度的合成,以便确定总的计量检测不确定度。

5.识别和控制源头不确定度
在计量检测中,源头不确定度是指由于仪器、环境或操作人员的差异而引起的不确定度。

为降低源头不确定度,需要制定严格的操作规程和质量控制措施,确保测量结果稳定和精确。

通过以上步骤的分析,可以得到一个完整的计量检测不确定度分析结果。

这个结果对于了解测量结果的可靠性、确定精度目标和识别测量误差的来源非常重要。

同时,它也是确保产品和服务质量的关键因素之一。

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测量不确定度的分析及应用
邱鸣霞
(龙岩市产品质量监督检验所,福建龙岩364000)
1概述
测量是在科学技术、工农业生产、国内外贸、工程项目以及日常生活的各个领域中不可缺少的一项工作,测量的目的是确定被测量的量值。

测量
结果的质量如何,测量结果是否有用,在很大程度
上取决于其不确定度的大小,因此,测量不确定度
是测量系统最基本也是最重要的特征指标,是测
量质量的定量评定,对产品的检测质量具有很重
要的意义。

国家实验认可委已经实施了等同于ISO/IEC17025的新版实验室认可准则。

新规则特别在不确定度评估方面,对各检测实验室增加了许多新的要求,具体到电器产品的检测中,不确定
度的评估是各企业和认证实验室急需解决的一个课题。

2测量不确定度的计算步骤2.1建立数学模型。

被测量量取决于输入的数据,被测量量的不确定度也取决于输入数据的不确定度,因此,首先用数学式表示其相互关系,即建立数学模型:(1)例如电压等于电阻乘以电流,用数学式表示为:。

2.2确定不确定度来源。

每一个输入自变量Xi都是由xi作为其估计值,该值是不能准确知道的,它有一个固有的不确定度,主要来自于以下方面:a.标准结果的不确定度或误差;b.仪器本身固有的测量误差;c.操作人员对测量结果的影响;d.环境对测量结果的影响;e.重复测量引入的数据离散性;f.其它。

2.3不确定度的分类及评定。

不确定度理论将不确定度按照测量数据的性质分类:符合统计规律的,称为A类不确定度,用实验标准偏差表征,
而不符合统计规律统称B类不确定度,用根据经验或资料及假定概率分布估计的标准偏差表征。

2.3.1A类评定。

用对一系列观测值进行统计分析的方法,得到的实验标准偏差就是A类标准不确定度值。

一般情况下,对同被测量X,独立重复观测n次,用算术平均值作为测量结果时,测量结果的A类评定的标准不确定度为:(2)其中,n-1为自由度2.3.2B类评定。

用非统计的方法进行评定,
用估计的标准偏差表征。

一般,根据经验或有关信息和资料,分析判定被测量可能值的区半(-δ,δ),假设被测量的值落在该区间的概率分布,由要求的置性水平和选取的k因子,就可以估计标准偏差。

如何假设其概率分布,主要有以下几种方法:a.只要测量次数足够多,其算术平均值的概率分布为近似正态分布。

b.若被测量量既受随机影响又受
系统影响,而对影响量缺乏任何其他信息的情况
下,一般假设为均匀分布。

c.有些情况下,可采用同行的共识。

B类评定的标准不确定度为:
(3)2.4合成标准不确定度的确定。

当被测量Y
是由n个其他独立的可测量X1,X2,…,Xi,…,Xn通过函数关系得到,如(1)式,则合成标准不确定度为:(4)其中,u(xi)为输入量xi的标准不确定度为偏导数值,称为灵敏系数
uc(y)为被测量Y的合成标准不确定度
如果(4)式中所有的偏导数值(灵敏系数)等于1,则(4)式可变为:(5)
2.5扩展不确定度的确定。

扩展不确定度用
U表示:(6)包含因子k表示在某些涉及安全、卫生健康检测的领域,为了提高不确定度的置性水平而将误差极限放宽所采用的系数。

当数据为正态分布,
k为2时的不确定度置性水平约为95%。

3关于不确定度应用的几点说明
3.1单次测量测量值的不确定度。

A类不确
定度分量是在对重复测量测得的一系列数据进行数理统计后获得的。

在电器产品的检测中,进行重复测量有时会受到时间和资源的限制,A类不确定度分析和评定是很难实现的,也是没有意义的。

以测量温升为例,首先工程师根据样品的设计和工作原理,选出可能产生发热危险的部位,通常在20 ̄30个部位之间,部位选定后,用水玻璃将热电偶粘贴在选定的部位。

待水玻璃固化后,使样品通电直至温度达到热平衡后开始测量。

由于粘贴热电偶的时间需要几个小时,而且,水玻璃固化后,
撕脱热电偶要损坏热电偶,必须重新焊接和整理,因此不可能将热电偶重复粘贴进行可重复测量,对工程类检测已无实际意义,因此检测实验室必须建立单次测量的不确定度的评估方法。

3.2关于不确定度的应用范围。

由于电器产品的检测中,如果所有检测项目都给出不确定度,势必增加很多成本。

是不是所有检测项目都必须给出不确定度呢?从IEC/ISO17025的5.10.3.1条和其中的C项规定可以看出,IEC/ISO17025并不要求所有检测项目都要给出一个测量不确定度。

4测量不确定度应用实例例如:在25℃环境下,测得流过一个标准电阻的电流为20mA。

已知该标准电阻在20℃时的校准值为100.05",证书给出的校准不确定度为0.01"(k=2),电阻的温度系数α为15×10-3/℃,其误差极限为±1×10-5/℃,测温用的温度计的允许误差极限为±0.02℃;电压表的测量误差为读数的±0.2%。

求标准电阻的电压降及其测量不确定度。

4.1建立数学模型:已知,,,所以4.2各分量标准不确定度及灵敏系数
(设为均匀分布)(设为均匀分布)(设为均匀分布)4.3求合成标准不确定度
4.4扩展不确定度
取k=2,则:(置信水平为95%)
结果表达为:标准电阻的电压降。

结束语测量不确定度是测量技术的重要概念,也是保证计量、检测质量的重要要素。

被我国纳入法制计量管理范畴。

随着我国加入WTO后,在实验室
认证、
计量、检测等领域全面贯彻国家计量技术规范,与国际上通用的做法接轨,是向我们从事计量、检测工作的专业人员提出的一项十分迫切的任务。

在产品检测工作中,为了避免因测量方法和测量条件的不同对测量结果引起争议,对重要数据的测量应制定相应的检测规程,并依据测量不
确定度的原理对测量结果进行不确定度的评定,这样可以有效地提高效益并降低风险,在此基础上推广应用国家计量标准规定的术语和测量不确定度评定方法,停止使用并逐步淘汰传统上习惯采用的但不确切的术语和做法,有利于我国计量、
检测领域的整体水平提高。

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责任编辑:袁依凡摘要:对测量误差和测量不确定度的基本概念作了简单介绍,得出测量结果的可靠程度是通过分析和评定测量不确定度来确定的;着重介绍和探讨了测量不确定度的计算步骤和计算方法,并结合电气实验室经常遇到的电压测量给出不确定度分析和计算实例;还介绍了单次测量条件下如何利用已知条件进行不确定度的估计以及不确定度的应用范围。

关键词:测量;误差;不确定度;计算;估计;应用范围。

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