CMC校准和测量能力表示

压力式 温度计
(0～100)℃
U=0.3 ℃～0.5 ℃
用范围直接对应整个测量范围表示时，不确定度可以与 测量范围不是线性关系，但其对应曲线的中间不能有拐点； 否那么应从这些拐点处分段，然后每段给出不确定度的对 应范围。
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• 注意CMC的范围与测量范围的前后对应这一原那么， 是既简洁并易于使用考虑的。注意并不是CMC的最小值
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• 四、 CMC用矩阵表示 • 当被测量具有辅助或相关参量，且该辅助或相关参量对被测
量的CMC有关时， CMC适合用矩阵表示。这类被测量如：交流 电压、交流电流、交流功率、失真度、声压级等。 • 矩阵是指纵横排列的二维数据表格。 •
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不确定度的表示
• 五、 CMC用图形表示 • CMC用图形表示时，每个数轴应有足够的分辨率，
• 〔三〕当校准方法中明确了具体的测量点〔校准值〕， 且测量点较少时，可以逐一对应列出每个测量点的CMC 。 如依据JJG75－1995?标准铂铑10-铂热电偶检定规程?校准 标准铂铑10-铂热电偶，按照该规程只校准锌三相点〔 419.527℃〕、铝三相点〔660.323℃〕或锑三相点〔 630.63℃〕、铜三相点〔1084.62℃〕3个测量点。
要对应测量范围的最小值，这里强调的是“前后对应〞 的关系，比方：
标准水银 温度计
(-50～300)℃
(-50～0)℃ U=(0.06～0.04)℃ (0～300)℃ U=(0.04～0.08)℃
上表中测量范围(-50～0) ℃ ，对应CMC为 U=(0.06～0.04) ℃，其中-50 ℃点对应U=0.06 ℃，0 ℃点对应U=0.04 ℃， 300 ℃点对应U=0.08 ℃。
20 V～200 V
200 V～1100 V
Urel=0.012% Urel=0.0096% Urel=0.0040% Urel=0.0087％ Urel=0.013％ Urel=0.016％
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• 二、 CMC用范围表示
• 〔一〕应满足以下条件：
• a) CMC与测量范围成单调函数；
• 注1：单调函数的图形特点是CMC与测量范围成线性或单纯的 递增或递减的关系，没有类似波峰或波谷的拐点。
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如果把测量范围分段〔或分量程〕之后，CMC对应不 同的分段，可以使用单一的绝对值，并对该分段范围都 适用。那么可以如以下表示：
常用 玻璃 量器
(1~2000) ml
(1~10) ml (10~20) ml (20~100) ml (100~200) ml (200~500) ml (500~1000) ml (1000~2000) ml
此例仅用来说明何种情况可以用函数表示CMC
• 年长度稳定度允许值：±〔0.05 μm+0.5×10-6Ln〕3等量块校 准结果的不确定度：U=0.10 μm+1×10-6Ln，〔k=3〕
• 那么CMC通常可用类似于以上公式的函数表示。例如：
• U=0.09 μm+0.9×10-6Ln，〔k=2〕
• 用函数表示的情况还可见于一些数显仪表，
• 一、 CMC用整个测量范围内都适用的单一值表示
• CMC用单一值表示时。该单一值可以是绝对值，也可以是相 对值。
• 注：用“U=0.15%Rx〞〔Rx为测量结果〕表示的CMC ，一般 情况下，可以省略Rx，表示为“Urel=0.15%〞。但对于 U=0.15%FS(FS为被校仪器的满刻度值或最大测量值)时，“FS 〞不能省略。
• 注：将一个测量范围分段后，如果其中一个分段中的最大量值 ，是另一个分段中的最小量值时，无论在这两个段中，该量值对 应的CMC是否一样，其均应是实验室具备的校准能力，并经实 际评估得出的结果。当该量值只包含在一个分段中时，可以适当 方式区分。如未注明或无区分方式，那么可认为其只包含在9其中
〔二〕当用范围表示不确定度时，不确定度的范围应 与测量范围前后对应。如测量范围“100 g～1 kg〞， CMC为“5mg～20mg〞。
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• 不确定度表示方式的应用技巧 • 注1：逐点给出不确定度的方式，对能力范围的描述非常
明确，当依据的方法发生变更或客户对测量点有特殊要求 ，可能导致测量点不属于授权的能力范围。 • 注2：当校准方法规定了明确的校准点，但该校准点的标 准值来自溯源机构的赋值或者其数值是可变的时，不应使 用逐点给出不确定度的方式。 • 〔四〕对于一些低准确度等级的测量仪器，其测量范围内 不确定度是一个数值接近的系列值，当不影响溯源性时， 可取其中的最大值作为整个测量范围的不确定度。
当CMC用相对扩展不确定度表示，应予注明，尤 其是当测量范围是用系数或百分比表示时。一般 情况下，相对扩展不确定度用符号Urel或Ur表示。
CMC均使用包含概率约为95%的扩展不确定度2表1
证书中的不确定度的表示
1.在校准证书中，校准值或修正值的不确定度一般应 针对每次校准时的实际情况进展评定。
〔三〕当用范围表示不确定度时，实验室应有适当的 插值算法以给出区间内的值的测量不确定度。
注1：在实际中，也可以在对每一个被测值的CMC均 进展了评估的根底上，用CMC“列表〞的形式给出中 间值的CMC 。
注2：在校准证书中不应使用范围报告校准结果的测 量不确定度。
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标准 水银温度 (-50～300)℃
拉力、压力和 万能试验机
(2～5000) kN
Urel =0.41%
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与使用单一的绝对值同理，把测量范围分段〔或分 量程〕之后，CMC对应不同的分段，使用单一的相对值 表示。如：
2 mV～20 mV
20 mV～200 mV
直流数字 2 mV～1100 V 200 mV～2 V
电压表
2 V～20 V
示CMC 。
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当被测量的值是一个范围时，通常可以用以下一种或多种方式 表示：
a) 用整个测量范围内都适用的单一值表示； b) 用范围表示。此时，实验室应有适当的插值算法以给出区 间内的值的测量不确定度。 c) 用被测量值或参数的函数表示； d) 用矩阵表示。此时，不确定度的值取决于被测量的值以及 与其相关的其他参数； e) 用图形表示。此时，每个数轴应有足够的分辨率，使得到 的CMC至少有2位有效数字。 不允许用开区间表示〔例如“U <X〞〕。 一般情况下，CMC应该用包含概率约为95％的扩展不确定度 表示。其单位应当始终与被测量一致，或者使用与被测量的单位 相关的其他单位表示，比方用百分比表示。当不确定度的单位与 被测量不一致时，应给出必要的说明。 一般情况下， CMC的表示方式取决于其占绝对优势的不确定 度分量与测量范围的关系。比方当计量标准的最大允差是最大的 不确定度分量时，校准和测量能力的表示方式宜与该最大允差2 的
• 注2：当CMC与测量范围是非单调函数时，应使用其他方式， 如用函数或将测量范围分段表示CMC 。
• 注3： CMC与测量范围为线性关系时， CMC一般可使用函数 或相对值表示。
• b) CMC用范围表示时，应该能明确反映校准能力水平。当测 量范围跨度较大时，应将其适当分段。一般情况下，每个分段的 最大值与最小值之比不宜大于1000。
CMC〔校准和测量能力〕的表示 一般情况下，确定一个被测量或参数的CMC表
示方式时，应考虑以下几个方 面： a) 应在对整个测量范围的CMC进展完整的评估
和分析的根底上，选择恰当的表示方式； b) 应对应测量范围给出完整的CMC ，以准确地
反映实验室的校准能力水平。 c) 可能时，可考虑CMC的简洁性和易于理解性， 对不确定度的表示方式适当地简化，如用范围表
使得到的不确定度至少有2位有效数字。
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• 六、 CMC表示方式的应用技巧 • 〔一〕某些被测量或参数的CMC对应测量范围不同的区
段〔量程〕，可能适合使用不同的表示方式，此时，可以 将测量范围分区段〔量程〕后分别采用不同的CMC表示方 式。
• 〔二〕当测量标准是一个或一组〔套〕实物量具时，如 克组标准砝码、一组标准电阻等，可以一一对应给出全部 的CMC 。
常用玻璃 (1~2000) ml
量器
(>100~200) ml
(>200~500) ml
U=0.018 ml U= 0.04 ml U= 0.07 ml
(>500~1000) ml U= 0.12 ml
(>1000~2000) ml U= 0.18 ml
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• 使用单一的相对值表示的CMC，应用范围较为广泛， 其原那么为，测量范围内不同被测值的CMC与测量范 围成线性关系，虽然绝对值不同，但换算为相对值时， 单一相对值适用于整个测量范围。比方：
U=0.003 ml U=0.008 ml U=0.018 ml U= 0.04 ml U= 0.07 ml U= 0.12 ml U= 0.18 ml
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对测量范围较严谨的表示，以区分量程分界点 的不确定度，如下表：
(1~10) ml
U=0.003 ml
(>10~20) ml
U=0.008 ml
(>20~100) ml
计
(-50～0)℃ (0～300)℃
U=(0.06～0.04)℃ U=(0.04～0.08)℃
标准 水银温度计
(-50～300)℃
U=(0.04～0.08)℃
U＝0.04℃对应0℃，需要注明； -50℃对应U＝0.06℃也需要注明
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局部工程可能需要对测量范围分段后用范围表示。 直接可以用范围表示的如：
• 适合用单一绝对值表示的CMC ，一般其与测量值的大小“无 关〞；适合用单一相对值表示的CMC ，一般其在测量范围内与 测量值成线性关系。
• 某些校准工程，校准点较少且校准方法〔标准方法〕明确规定 了具体的校准点，可以逐一对应给出全部校准点的不确定度，例 如标准铂铑10-铂热电偶。
• CMC用相对扩展不确定度表示时，测量范围一般不应包含“0 〞点，防止出现“0〞测量值的不确定度为“0〞的情况。一般可 以另行给出“0〞点的不确定度值,或采用类似U=0.15%Rx+5μV 的方式。
• 例如电学领域：
• 直流电压：1 V～10 V:U=0.015％Ux+0.05mV，式中Ux表示被测 电压值。
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• CMC用被测量值或参数的函数表示 • 当评定CMC的不确定度分量与被测值或参数均不具有明确的
函数关系时，一般情况下，不应利用线性回归分析等工具推导不 确定度与被测值或参数的函数，除非该函数有明确的来源依据或 有相关文献证明该函数的适用性。 • 当用函数表示不确定度时，需要时，应注明函数式中符号的含 义，如符号所代表的“量〞以及该量的单位。 • 注1：通常，函数式中包含被测量或参数的测得值的符号，如 直流电压，U=0.06%Ux+15 μV，其中的Ux代表被测仪器的直流 电压示值。一般情况下，不应省略Ux表示为U=0.06%+15 μV。 • 注2：一般情况下，被测量或参数的测得值在函数式中的符号 ，应使用该量的标准的符号，如长度l、电压U、电阻R、电流I、 时间t，并加下标x。当某些量的符号一样或易于混淆〔如摄氏温 度与时间的符号均为“t〞〕时，也可使用符号“Rx〞或“Rd〞表 示被测量或参数的测得值或标称值。
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不MC应使用不超过2位有效数字的扩展不确定度 表示。计算扩展不确定度时，一般采用常规的修 约规那么将数据修约到需要的有效数字，修约规 那么参见GB/T8170?数值修约规那么与极限数值 的表示和判定?。有时也可以将不确定度最末位
后面的数都进位而不是舍去〔见JJF1059.1－ 2012，〕。
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• 适用的情形： • 使用单一的绝对值表示，一般情况下，该CMC的主
要不确定度来源较少或单一，且在整个测量范围内不变。 常用于以下几种情况： • a)整个测量范围内，单一的绝对值适用于整个范围。 这种情况，一般常见于来自计量标准设备或校准方法等 占主导作用的测量不确定度分量对应整个测量范围是单 一的绝对值。 • b)把测量范围分段表示，每个分段的不确定度可以 使用单一的绝对值表示。
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• 三、 CMC用被测量值或参数的函数表示
• 当评定CMC的主要不确定度分量与被测值或参数具有函数关系 ，且经分析证明不确定度与被测值或参数的关系也服从该函数， 此时， CMC适合或可以使用被测值或参数的函数表示。
• 例如：使用3等量块作为主要计量标准设备校准长度量具时，
主要测量不确定度来源：