不确定度测定
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测量结果的不确定性的度量。
它是指在同一测量条件下，由于各种不确定因素造成的测量结果的不确定性，通常用标准偏差来表示。
计量检测不确定度的分析是指对测量结果进行不确定度的估计、评定和控制，以确保测量数据的可靠性和准确性。
本文将从计量检测不确定度的概念、影响因素、评定方法和控制措施等方面进行分析。
一、概念计量检测不确定度是用数字表示的测量结果的不确定性。
不确定度是指在测量过程中，由于各种因素的影响所引起的测量结果的不精确性。
它是测量结果分布的散布范围的度量，通常用标准偏差表示。
计量检测不确定度的概念包括随机误差和系统偏差两个方面。
随机误差是由于测量条件的不稳定性而引起的不确定度，系统偏差是由于测量仪器的误差或操作方法的不当而引起的不确定度。
二、影响因素计量检测不确定度的大小受到多种因素的影响，主要包括测量仪器的精确度、环境条件的稳定性、人为因素的影响、测量方法的选择等。
1. 测量仪器的精确度：测量仪器的精确度直接影响着测量结果的准确性，精确度越高，测量不确定度越小。
2. 环境条件的稳定性：环境条件的不稳定性也会对测量结果产生影响，如温度、湿度、光照等因素的变化都会引起测量结果的不确定性。
3. 人为因素的影响：操作方法的不当、人员技术水平等都会影响测量结果的准确性，从而增加测量不确定度。
4. 测量方法的选择：不同的测量方法对测量结果的影响也不同，选择合适的测量方法可以减小测量不确定度。
三、评定方法评定计量检测不确定度是确保测量结果可靠性和准确性的重要手段。
通常有两种方法可以评定计量检测不确定度，一种是通过方差分析，另一种是通过实验测定。
1. 方差分析：方差分析是一种数理统计的方法，它通过测定测量数据的离散程度来评定测量不确定度，一般利用方差的大小来表示测量不确定度的大小。
以上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评定。
四、控制措施为了减小计量检测不确定度，可以采取以下控制措施：3. 加强人员培训：提高人员的操作技能和专业知识，提高操作的准确性和可靠性。
滴定管测量结果的不确定度评定
滴定管测量结果的不确定度评定一、引言在化学实验中，滴定是一种常用的分析方法，用于测定溶液中特定物质的含量。
滴定过程中，通常会使用滴定管来精确添加滴定液，然后通过指示剂的变化来确定终点。
在滴定实验中，不仅需要准确的测量和分析技术，还需要对测量结果的不确定度进行评定。
不确定度是指对测量结果的可信程度的度量，它反映了测量结果的不精确性和不确定性。
在滴定实验中，测量结果的不确定度评定对于判断实验结果的可靠性至关重要。
本文将探讨滴定管测量结果的不确定度评定的方法和步骤，旨在提高实验结果的可信度和准确性。
二、滴定管测量结果的不确定度来源1. 滴定管刻度误差：滴定管是用来准确添加滴定液的仪器，其刻度误差会直接影响到滴定液的添加量和测量结果的准确性。
2. 滴定液浓度误差：滴定液的实际浓度可能与标称浓度有所偏差，这种误差会直接影响到滴定实验的结果。
3. 指示剂的变色误差：指示剂的变色点是确定滴定终点的关键，但由于人眼的主观性和变色点的模糊性，可能存在一定的误差。
4. 实验操作误差：包括试剂配制、溶液稀释、试剂添加等操作过程中可能产生的误差。
要对滴定管测量结果的不确定度进行评定，需要综合考虑以上因素，并采取合适的评定方法和步骤。
滴定管测量结果的不确定度评定方法主要包括传统方法和不确定度传播法。
传统方法是指通过实验数据的重复测量和分析，计算出测量结果的标准偏差或标准不确定度。
该方法简单直观，适用于实验条件较为简单和测量数据较为稳定的情况。
不确定度传播法是指通过计算不同测量量的不确定度，并按照一定的规则和公式进行组合，最终得出测量结果的不确定度。
该方法适用于多个测量量相互影响的复杂情况。
在实际应用中，可以根据具体实验条件和数据情况，选择合适的评定方法进行不确定度评定。
下面将分别介绍这两种方法的具体步骤和计算公式。
1. 传统方法传统方法的步骤主要包括测量数据的收集、统计分析和不确定度计算。
（1）测量数据的收集：进行多次重复测量，收集实验数据，并计算测量结果的平均值。
测量不确定度 (2)
标准不确定(quèdìng)度B类评定的信息来源
1.以前的观测数据； 2.对有关技术资料的测量仪器特性的了解和经验； 3.生产企业提供的技术说明文件； 4.校准证书（检定证书）或其他文件提供的数据、准确 度的等别或级别，包括目前仍在使用的极限误差、最大 允许误差等； 5.手册或某些资料给出的参考数据及其不确定(quèdìng) 度； 6.规定试验方法的国家标准或类似技术文件中给出的重 复性限 或复现性。
4)当x受到两个独立且皆满足均匀分布的因素影响时，则x服
从区间为（x-a,x+a）内的三a角分布 ux 6
5)当x服从区间（x-a,x+a）内的反正弦分布时，则其标
准不确定度为
ux
a 2
精品资料
B类评定一般(yībān)步 骤 根据(gēnjù)有关信息或经验,判断被测量的可能值区间(-a,a)
为自由度,由下式给定 简易法：一般可取k=2～3。
uc 4 n ui4
i1 i
精品资料
测量(cèliáng)不确度的评定流程
建立(jiànlì)数学模型
求最佳值
列出各不确定度分量的表达式
A类评定
B类评定
求出合成不确定度 评定扩展不确定度 不确定度精品报资料 告
例：用最小分度为0.01mm千分尺多次测量某圆柱体的直 径(zhíjìng) D，得到数据4.552mm、4.570mm、4.564mm、 4.578mm、4.574mm，写出测量结果。
精品资料
非正态分布置信水平与包含因子(yīnzǐ)对应表
分布类型 P=1 P=0.9973 P=0.99 P=0.95
均匀分布 3
1.73
1.71
1.65
不确定度测定
测量不确定度评定与表示测量的目的是确定被测量值或获取测量结果。
有测量必然存在测量误差，在经典的误差理论中，由于被测量自身定义和测量手段的不完善，使得真值不可知，造成严格意义上的测量误差不可求。
而测量不确定度的大小反映着测量水平的上下，评定测量不确定度就是评价测量结果的质量。
图11识别测量不确定度的来源测量不确定度来源的识别应从分析测量过程入手，即对测量方法、测量系统和测量程序作详细研究，为此必要时应尽可能画出测量系统原理或测量方法的方框图和测量流程图。
检测和校准结果不确定度可能来自：(1)对被测量的定义不完善；(2)实现被测量的定义的方法不理想；(3)取样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量；(4)对测量过程受环境影响的认识不全，或对环境条件的测量与控制不完善；(5)对模拟仪器的读数存在人为偏移；(6)测量仪器的计量性能 (如最大允许误差、灵敏度、鉴别力、分辨力、死区与稳定性等)的局限性，即导致仪器的不确定度；(7)赋予计量标准的值或标准物质的值不准确；(8)引用于数据计算的常量和其它参量不准确；(9)测量方法和测量程序的近似性和假定性；(10)在外表上看来完全一样的条件下，被测量重复观测值的变化。
分析时，除了定义的不确定度外，可从测量仪器、测量环境、测量人员、测量方法等方面全面考虑，特别要注意对测量结果影响较大的不确定度来源，应尽量做到不遗漏、不重复。
2定义2.1 测量误差简称误差，是指“测得的量值减去参考量值。
〞2.2 系统测量误差简称系统误差，是指“在重复测量中保持恒定不变或按可预见的方式变化的测量误差的分量。
〞系统测量误差的参考量值是真值，或是测量不确定度可忽略不计的测量标准的测量值， 或是约定量值。
系统测量误差与其来源可以是的或未知的。
对于的系统测量误差可 以采用修正来补偿。
系统测量误差等于测量误差减随机测量误差。
2.3 随机测量误差简称随机误差，是指“在重复测量中按不可预见的方式变化的测量误差的分量。
测量不确定度的用法
测量不确定度的用法
1. 你知道吗，测量不确定度在科学实验里那可是超级重要啊！就像盖房子，要是不确定度太大，这房子能牢固吗？比如说你在测一个小物品的长度，要是不确定度太大，那到底准不准呢？这时候就要好好考虑测量不确定度啦。
2. 测量不确定度简直就是我们的一把衡量尺呀！好比你要去买水果，你得知道那重量到底靠不靠谱吧。
就像做物理实验，数据的可靠程度不就得靠测量不确定度来判断嘛，不然得出个稀里糊涂的结果可不行呀！
3. 哎呀呀，测量不确定度可不能小瞧啊！它就像一个贴心小助手一样。
比如你想知道一杯水的温度，要是不确定度没搞清楚，你能放心吗？想想看，要是因为不确定度没处理好，结果出错了，那多可惜啊！
4. 嘿，测量不确定度的作用可大了去了！你想想看，我们考试打分还有个波动范围呢，测量不也一样嘛。
就像测血压，不确定度掌握不好，那医生能准确判断病情吗？所以一定要重视测量不确定度呀。
5. 哇塞，测量不确定度真的很关键诶！它就像航海中的指南针。
你总不能在大海里瞎转悠吧，得有个指引呀。
就像化学实验中对某种物质含量的测定，不确定度把握好了，实验结果才有意义呀。
6. 你可别小看了测量不确定度哦！这就跟走路要有方向一样。
比如在工程测量里，如果不确定度乱七八糟的，那工程质量能有保障吗？所以一定要把测量不确定度搞清楚、弄明白呀！
我的观点结论：测量不确定度在各个领域都有着至关重要的作用，我们一定要充分认识它、利用好它，才能让我们的测量和实验更加准确可靠。
气相色谱不确定度
气相色谱法测定水中有机氯的不确定度评估1测定方法简述：1.1 方法依据：GB/T7492—871.2 仪器条件和型号：HP5890Ⅱ型，柱子类型：1.5%OV —17+2%QF —1，柱温：200℃ 气化室：230℃ ECD ：280℃ 载气：2N ：30mL/min 1.3 标准溶液：取0.1mg/mL ，1.00mL 稀释到100mL 。
吸取1mL 定容到10mL 后再吸取2mL 定容到10mL ，此时应用液浓度为20ng/mL 。
1.4 分析步骤：吸取样品2mL ，用重蒸石油醚（30-60）℃定容到10.00mL ，进样1μL ，采用单点校正法计算浓度，绝对保留时间定性，峰高定量。
2. 确定测定过程中测量不确定度的来源： 2.1 标准溶液引入的不确定度；2.2 样品溶液稀释过程中容量器引入的不确定度； 2.3 测定样品过程中容量器引入的不确定度； 2.4 样品重复性测定引入的不确定度； 2.5 测定中仪器示值误差引入的不确定度3. 建立数学模型 1223m h v kC h v v ⨯⨯⨯=⨯⨯ [1]C — 试样中农药浓度 μg/L m — 标准农药 μg 1h — 样品的峰高 mm 1v — 样品定容体积；mL k — 稀释因子2v — 样品进样体积 μL 3v — 取样量 mL 2h — 标准农药的峰高 mm由于各含量相互独立，由式[1]得出测定结果合成相对标准不确定度的计算公式：122222(1)(2)(3)(4)(5)c r e l r e lr e lr e lr e l r e lu uuuuu ⎡⎤=++++⎣⎦r e l u —分析过程中总的引入的相对不确定度(1)rel u —标准溶液浓度引入的相对标准不确定度；(2)rel u —标准液稀释过程中容量器引入的相对标准不确定；(3)rel u —测定样品过程中引入的相对标准不确定度； (4)rel u —样品重复测定引入的相对标准不确定度； (5)rel u —测定时仪器引入的相对标准不确定度； 4. 各相对标准不确定度分量的计算：4.1 (1)rel u ：r —666标准溶液100μg/mL ，从国家标准物质中心购买，标物证书提供相对不确定度为1% 按均匀分布相对标准不确定度为 3(1)15.810r e l u -==⨯ 4.2 (2)rel u ：标液稀释时引入3个不确定度吸取100μg/mL r —666 1.00mL ，定容到100mL 浓度为1000ng/mL 。
液体粘度测定不确定度计算公式
液体粘度测定不确定度计算公式液体粘度测定不确定度的计算，这可是个相当有意思的话题呢！咱先来说说啥是液体粘度。
想象一下，你把蜂蜜和水分别倒出来，蜂蜜流动得慢吞吞的，水则“哧溜”一下就跑了。
这就是因为它们的粘度不一样。
粘度呢，简单说就是液体流动时内部的阻力大小。
那为啥要测定液体粘度的不确定度呢？这就好比你要去一个地方，别人告诉你距离大概是 5 公里，但又说不太确定，可能在 4 到 6 公里之间。
这个“不太确定”的范围就是不确定度啦。
在液体粘度测定中，知道不确定度能让我们更清楚测量结果的可靠程度。
接下来，咱就进入正题，讲讲液体粘度测定不确定度的计算公式。
一般来说，液体粘度测定的不确定度主要来源于几个方面。
比如说测量仪器的精度啦，测量环境的温度、压力变化啦，还有操作过程中的人为误差等等。
假设我们用一个旋转粘度计来测量某种液体的粘度。
测量了好几次，得到了一组数据。
那这时候不确定度的计算就要登场啦。
计算公式里，首先要考虑的是重复性带来的不确定度。
就像你每次投篮，可能都不太一样，这就是重复性的差别。
比如说，我们测了 5 次，结果分别是 1.2、1.3、1.25、1.18、1.22。
先算出这 5 个数的平均值，然后用每个数减去平均值，再平方，把这些平方值加起来除以测量次数减 1，最后开根号，这就得到了重复性带来的不确定度。
还有仪器本身的不确定度。
仪器说明书上可能会写着精度是多少。
比如说精度是±0.05，那这个 0.05 就是仪器带来的不确定度的一部分。
温度的影响也不能忽略。
如果规定测量要在 25℃进行，而实际测量时温度在 24.5℃到 25.5℃之间波动，那就要根据温度对粘度的影响关系来计算这部分的不确定度。
我记得有一次，在实验室里和几个小伙伴一起做液体粘度测定的实验。
那是一个大热天，实验室的空调不太给力，温度一直在上升。
我们一边擦汗，一边紧张地操作着仪器，心里想着可别因为温度的变化影响了实验结果。
好不容易测完了，到计算不确定度的时候，才发现温度这一项的影响还真不小。
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；注意事项引言测量是一种特殊的技术方式，用以获取被测量物理量真实值的实验。
测量比较主要的一个特点是，测量结果和精度。
在这其中，测量结果精度的科学评定一向都是令科学领域和工程领域备受困扰的一个难题。
过往所说的测量误差，往往只是对测量准确度的一个体现，然而因为被测量的真值不能有效获取，使其只是作为一种近似的反映。
为合理避免应用“误差”这一概念对测量结果加以表示所带来的相关问题。
国际上很多专家、国际组织提出应用“测量不确定度”取代了传统所采用概念，对测量结果精度相应的评定标准进行描述，并同时提出了具体的测量不确定度评价模式。
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。
测量不确定度
2.分散范围——标准偏差
在重复测量给出了不同结果时，我们就要
了解这些读数分散范围有多宽。量值的分散范
围告诉了我们关于测量不确定度的情况。通过 了解这种分散范围有多大，我们就能着手判断 这次测量或者组测量的质量如何。
分布--误差的"形状"
一组数值的分散会取不同形式，或称概率分布。 如常见正态分布、均匀分布（或称矩形分布）， 分布还会有其他形状，但较少见，例如三角分 布、M形分布（双峰分布）、倾斜分布（不对 称分布）等等。
测量不确定度
什么是测量不确定度
测量不确定度是对任何测量的结果存有怀
疑。你也许认为制作良好的尺子、钟表和温度
计应该是可靠的，并应给出正确答案。但对每
一次测量，即使是最仔细的，总是会有怀疑的
余量。在日常说话中，这可以表述为“出入”
，例如一根绳子可能2米长，有1cm的"出入"。
测量不确定度的表述
由于对任何测量总是存在怀疑的余量，所以
• 合成标准不确定度
由A类或B类评定所计算的的多个标准不确
定度可以用"平方和法"（众所周知的"方和根
法"）有效地进行合成。这样合成的结果成为
合成标准不确定度，用uc和uc（y）表示。
• 包含因子k 为了求得合成标准不确定度，同意的换算了不确 定度分量，然后我们还会要在换算测量结果。合 成标准不确定度可被看作相当于“一倍的标准偏 差”，但我们还会希望具有在另外臵信概率下， （如95%）表述的总不确定度。可以用包含因子k 来做这种再估计。用包含因子k乘以合成标准不确 定度uC所给出的结果称为扩展不确定度，通常用 符号U表示，即
• ◇ 卷尺已校准过。虽然它没有修正必要，但校准不确定 度是读数的0.1%，包含因子k=2（对正态分布）。在此情 况下，5.017m的0.1%接近5mm。再除以2就给出标准不确定 度(k=2)为u=2.55mm。 ◇ 卷尺上得分度值为毫米。靠近分度线的读数给出的误 差不大于±0.5mm。我们可以取其为均匀分布的不确定度 （真值读数可能处在1mm间隔内的任何地方--即±0.5mm） 。为求的标准不确定度u，我们将半宽（0.5mm）除以根号 3，得到近似值u=0.3mm。
磁力式磁强计的测量不确定度评定
磁力式磁强计的测量不确定度评定
磁力式磁强计是一种测量磁场强度的仪器，其测量结果的准确性与不确定度对磁场研究及应用有重要影响。
本文将介绍磁力式磁强计测量不确定度的评定方法。
1. 磁力式磁强计的原理及特点
磁力式磁强计是利用磁力作用测量磁场强度的一种仪器。
其工作原理是在磁场中悬浮一根或多根磁针或磁片，利用其与磁场的相互作用力测量磁场强度。
其特点是结构简单、经济实用、量程较大、测量精度高等。
磁力式磁强计的测量误差来源主要包括以下几个方面：
（1）仪器本身误差：包括加工误差、装配误差、标定误差等。
（2）磁材料的性能误差：磁性材料的性能随时间、温度、磁场的变化而变化，有磁滞、回磁等影响，影响测量结果。
（3）外界干扰误差：如电磁干扰、振动干扰、温度变化等。
磁力式磁强计的不确定度测定方法主要包括两种：重复测量法和磁场干扰法。
（1）重复测量法：在固定磁场下，分别对待测磁场强度进行多次测量，求出测量值的平均值和标准偏差，得出测量结果的不确定度。
（2）磁场干扰法：在固定测量点附近放置一定数量的磁体，产生比待测磁场强度大的磁场，在此磁场作用下，测量待测磁场强度，分析其测量误差，得到测量结果的不确定度。
为减小磁力式磁强计的测量不确定度，可以从以下几个方面进行控制：
（1）提高仪器的制造精度和调试精度，减小系统本身误差。
（2）选择具有较好稳定性和线性特性的磁材料，减小磁材料的性能误差。
（3）加强对外界干扰的控制，如加装屏蔽罩、改善测量环境等。
（4）增加重复测量次数，提高数据统计精度。
（5）采用多个测量点进行测量，验证测量结果的一致性。
不确定度的案例3个(供参考)
气相色谱法测定绝缘油溶解气体含量测量不确定度的评定(供参考)一、概述1.1 目的评定绝缘油溶解气体含量测量结果的不确定度。
1.2 依据的技术标准GB/T 17623-1998《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》。
1.3 使用的仪器设备(1) 气相色谱分析仪HP5890，经检定合格。
(2) 多功能全自动振荡仪ZHQ701，经检定合格，允差±1℃，分辨力0.1℃。
(3) 经检验合格注射器，在20℃时，体积100mL±0.5mL；体积5mL±0.05mL；体积1mL±0.02mL。
1.4 测量原理气相色谱分析原理是利用样品中各组分，在色谱柱中的气相和固定相之间的分配及吸附系数不同，由载气把绝缘油中溶解气体一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氢气带入色谱柱中进行分离，并经过电导和氢火焰检测器进行检测，采用外标法进行定性、定量分析。
1.5 测量程序(1) 校准。
采用国家计量部门授权单位配制的甲烷标准气体。
进样器为1mL玻璃注射器，采用外标气体的绝对校正因子定性分析。
(2) 油样处理。
用100mL玻璃注射器A，取40mL油样并用胶帽密封，并用5mL玻璃注射器向A中注入5mL氮气。
将注入氮气的注射器A放入振荡器中振荡脱气，在50℃下，连续振荡20分钟，静止10分钟。
(3) 油样测试。
然后用5mL玻璃注射器将振荡脱出的气体样品取出，在相同的色谱条件下，进样量与标准甲烷气体相同，对样品进行测定，仪器显示谱图及测量结果。
气体含量测定过程如下。
1.6 不确定度评定结果的应用符合上述条件或十分接近上述条件的同类测量结果，一般可以直接使用本不确定度评定测量结果。
二、 数学模型和不确定度传播律2.1 根据GB/T 17623-1998《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》试验方法，绝缘油中溶解气体含量C 的表示式为S s=⨯hC C h μL/L (1) 式中，C ——被测绝缘油中溶解气体甲烷含量，μL/L ；C S ——标准气体中甲烷含量，μL/L ； h ——被测气体中甲烷的峰高A ； h s ——标准气体中甲烷的峰高A 。
测量不确定度 标准
测量不确定度标准测量不确定度是指在进行测量时所存在的误差范围或不确定性范围。
在科学研究和工程实践中，准确测量是至关重要的，而测量不确定度则是评估测量结果的可靠性和精确性的重要指标。
在实际测量中，我们无法做到完全精确，总会存在一定的误差。
因此，测量结果通常会被附加一个不确定度范围，用来反映测量结果的真实性。
测量不确定度的评定是一个复杂的过程，需要考虑多种因素的影响，包括仪器的精度、环境条件、操作者的技术水平等。
为了确保测量结果的准确性和可靠性，国际上制定了一系列的测量不确定度标准，以便统一测量不确定度的评定和表达方法。
其中最为重要的是ISO/IEC Guide 98-3：2008，它为测量不确定度的评定提供了详细的指导，包括测量不确定度的计算方法、不确定度的来源及其影响因素的确定等。
在测量不确定度的评定中，首先需要确定测量结果的标准不确定度，即测量结果的真实值与测量结果的差距的一个估计。
然后，需要考虑各种影响因素对测量结果的影响，包括仪器的精度、环境的影响、测量方法的不确定性等，对每个因素进行量化评定，并将其贡献到总的测量不确定度中。
除了ISO/IEC Guide 98-3：2008以外，国际上还有许多其他的测量不确定度标准，如GUM、JCGM100等，它们都为测量不确定度的评定提供了详细的规范和指导。
这些标准的制定，不仅有助于提高测量的准确性和可靠性，还有助于不同实验室之间的测量结果的可比性和互认性。
测量不确定度的标准化不仅对科学研究和工程实践有重要的意义，对于质量控制、产品认证等领域也有着重要的影响。
通过测量不确定度的评定，可以有效地评估测量结果的可靠性，为产品的质量控制提供科学依据，从而确保产品的质量和安全性。
总的来说，测量不确定度的标准化是科学研究和工程实践的重要基础，它有助于提高测量的准确性和可靠性，促进不同实验室之间的测量结果的可比性和互认性，对于推动科学技术的进步和经济的发展具有重要的意义。
测量不确定度
测量不确定度一．测量不确定度1．什么是测量不确定度？测量不确定度是对任何测量的结果存有怀疑。
你也许认为制作良好的尺子、钟表或温度计应该是可靠的，并应给出正确答案。
但对每一次测量，即使是最仔细的，总会有怀疑的余量。
在日常说话中这可以表述为“出入”，例如一根绳子可能2米长，有1厘米“出入”。
2．测量不确定度的表述由于对任何测量总是存在怀疑的余量，所以我们需要回答“余量有多大？”和“怀疑有多差？”，这样，为了给不确定度定量实际上需要有两个数。
一个是该余量（或称区间）的宽度；另一个是置信概率，说明我们”对“真值”在该余量范围内有多大把握。
例如：我们可以说某棍子的长度测定为20厘米，加或减1厘米，有95%置信概率。
这结果可写成20cm±1cm，置信概率95%这个表述是说我们对棍子长度在19厘米到21厘米之间有95%的把握。
3．误差与不确定度●误差：某待测物的测得值与“真值”之间的差。
●不确定度：定量表示对测量结果的怀疑程度。
无论何时我们都可能试图去修正任何已知的误差，例如：通过校准证书得到的修正值，但是，我们并不知道其值的任何误差都是不确定度的来源。
首先应明确，测量不确定度是经典的误差理论发展和完善的产物。
不确定度从1963年NBS的埃森哈特提出采用“不确定度”的建议到1993年由ISO、IEC、OIML、BIPM等七个权威国际组织正式颁布《测量不确定度导则》，对测量不确定度的评定和表示方法作出明确规定，历时30年。
由于它比经典的误差表示方法更为科学实用，世界各国的计量测试界已经广泛使用。
传统的误差评定，在实践中遇到两个问题：一是遇到了概念上的麻烦，二是不同领域不同个人对误差处理方法各有不同的见解，以至造成方法不统一，进而使测量结果缺乏可比性。
具体地说：①误差的定义是测量结果减去被测量的真值应该是一个确定值。
但由于真值只能不断接近而永远无法得到。
因此，误差值也无法准确得到。
果然，在实用中可以用约定真值，但约定真值仍是具有不确定度的值。
测量不确定度评定(课件全文)
一.检测方法或检测过程条件概述
1.方法原理与关键点简述： 明确被测量，列出对量值有影响的因素， 简要地将检测过程中对结果或测量数值产 生影响的关键因素、过程全部列出，尽可 能用方框图或顺序排列方式表述清楚：： ◇检测方法依据； ◇关键质量点； ◇操作步骤；
一.检测方法或检测过程条件概述
物质，样品处理过程损失、工作曲线漂
移、环境温度影响、仪器、操作人员等
等因素(输入量)引入的系统误差及随机
误差而受影响。
举例
◇公式（1-1）应进一步完善：
c v 10 Y 3 m 10 系统误差修正值
3
随机误差修正值
举例
◇或者，公式（1-1）完善为：
c v 10 Y 3 m 10 (系统误差修正因子)
c v 10 x 3 m 10
3
举例
◇假设测量结果及其影响仅仅与输入量c、 v、m存在关系且影响是完全已知的，则 可以认为测量结果的真值或最佳估计值 为：（公式1-1）
c v 10 y 3 m 10
3
举例
◇但在实际测量过程中，测量结果准确性 的影响不仅只来源于c、v、m；还与标准
w (0.102 0.024) g / mL; k 1.96
括号内第二项为U95之值。
九.测量结果的正确表达
◇不确定度量值最多取2位，计算 过程取2 ~ 3位 ； ◇测量结果的有效位数应与其不确 定度位数相匹配。
十.重评估显著性不确定度分量
◇画出各不确定度分量的统计直方图；
rep x1 x2 x3 y 0 0.05 0.1 0.15 0.20
五.不确定度分量评定 (续)
◇如果各输入量的不确定度分量之间不相 关(如:可在设计测量操作过程时尽量使其 不相关)，计算各分量的平方；
不确定度测定分析
测量不确定度评定与表示测量的目的是确定被测量值或获取测量结果。
有测量必然存在测量误差，在经典的误差理论中，由于被测量自身定义和测量手段的不完善，使得真值不可知，造成严格意义上的测量误差不可求。
而测量不确定度的大小反映着测量水平的高低，评定测量不确定度就是评价测量结果的质量。
图11 识别测量不确定度的来源测量不确定度来源的识别应从分析测量过程入手，即对测量方法、测量系统和测量程序作详细研究，为此必要时应尽可能画出测量系统原理或测量方法的方框图和测量流程图。
检测和校准结果不确定度可能来自：(1)对被测量的定义不完善；(2)实现被测量的定义的方法不理想；(3)取样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量；(4)对测量过程受环境影响的认识不全，或对环境条件的测量与控制不完善；(5)对模拟仪器的读数存在人为偏移；(6)测量仪器的计量性能(如最大允许误差、灵敏度、鉴别力、分辨力、死区及稳定性等)的局限性，即导致仪器的不确定度；(7)赋予计量标准的值或标准物质的值不准确；(8)引用于数据计算的常量和其它参量不准确；(9)测量方法和测量程序的近似性和假定性；(10)在表面上看来完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化。
分析时，除了定义的不确定度外，可从测量仪器、测量环境、测量人员、测量方法等方面全面考虑，特别要注意对测量结果影响较大的不确定度来源，应尽量做到不遗漏、不重复。
2 定义2.1 测量误差简称误差，是指“测得的量值减去参考量值。
”2.2 系统测量误差简称系统误差，是指“在重复测量中保持恒定不变或按可预见的方式变化的测量误差的分量。
”系统测量误差的参考量值是真值，或是测量不确定度可忽略不计的测量标准的测量值， 或是约定量值。
系统测量误差及其来源可以是已知的或未知的。
对于已知的系统测量误差可 以采用修正来补偿。
系统测量误差等于测量误差减随机测量误差。
2.3 随机测量误差简称随机误差，是指“在重复测量中按不可预见的方式变化的测量误差的分量。
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测量不确定度评定与表示测量的目的是确定被测量值或获取测量结果。
有测量必然存在测量误差， 在经典的误差 理论中，由于被测量自身定义和测量手段的不完善，使得真值不可知，造成严格意义上的测量误差不可求。
而测量不确定度的大小反映着测量水平的高低, 测量结果的质量。
上限值下限值1识别测量不确定度的来源作详细研究，为此必要时应尽可能画出测量系统原理或测量方法的方框图和测量流程图。
检测和校准结果不确定度可能来自: ⑴对被测量的定义不完善;(2)实现被测量的定义的方法不理想;⑶取样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量;(4)对测量过程受环境影响的认识不全，或对环境条件的测量与控制不完善; (5)对模拟仪器的读数存在人为偏移;⑹测量仪器的计量性能 (如最大允许误差、灵敏度、鉴别力、分辨力、死区及稳定性等 局限性，即导致仪器的不确定度;(7) 赋予计量标准的值或标准物质的值不准确; (8) 引用于数据计算的常量和其它参量不准确; (9)测量方法和测量程序的近似性和假定性;(10) 在表面上看来完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化。
评定测量不确定度就是评价测量不确定度来源的识别应从分析测量过程入手,即对测量方法、测量系统和测量程序)的2.5标准不确定度是以标准偏差表示的测量不确定度。
”分析时，除了定义的不确定度外，可从 测量仪器、测量环境、测量人员、测量方法等方面 全面考虑，特别要注意对测量结果影响较大的不确定度来源，应尽量做到不遗漏、不重复。
2定义2.1测量误差 简称误差，是指“测得的量值减去参考量值。
”2.2系统测量误差简称系统误差，是指“在重复测量中保持恒定不变或按可预见的方式变化的测量误差的分量。
”系统测量误差的参考量值是真值，或是测量不确定度可忽略不计的测量标准的测量值, 或是约定量值。
系统测量误差及其来源可以是已知的或未知的。
以采用修正来补偿。
系统测量误差等于测量误差减随机测量误差。
2.3随机测量误差简称随机误差，是指“在重复测量中按不可预见的方式变化的测量误差的分量。
”随机测量误差的参考量值是对同一个被测量由无穷多次重复测量得到的平均值。
量误差等于测量误差减系统测量误差。
图2测量误差示意图2.4测量不确定度 简称不确定度，是指根据用到的信息，表征赋予被测量值分散性的非负 参数。
”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, 测量不确定度的A 类评定（随机效应引起的）进行评定，并用标准偏差表征；而另一些分量 则可根据基于经验或其它信息所获得的概率密度函数，按测量不确定度的 应引起的）进行评定，也用标准偏差表征。
对于已知的系统测量误差可随机测B 类评定（系统效度及合成标准不确定度、相对合成标准不确定度等表示。
测量不确定度的A 类评定，简称A 类评定，是指“对在规定测量条件下测得的量值用统 计分析的方法进行的测量不确定度分量的评定。
”测量不确定度的B 类评定，简称B 类评定，是指“用不同于测量不确定度 A 类评定的方法进行的测量不确定度分量的评定。
”2.6合成标准不确定度 全称合成标准测量不确定度，是指“由在一个测量模型中各输入量的 标准测量不确定度获得的输出量的标准测量不确定度。
”2.7相对标准不确定度 全称相对标准测量不确定度，是指“标准不确定度除以测得值的绝对 值。
” 2.8自由度是指“在方差的计算中，和的项数减去对和的限制数。
”2.9扩展不确定度全称扩展测量不确定度，是指“合成标准不确定度与一个大于子的乘积。
”2.10包含区间是指“基于可获信息确定的包含被测量一组值的区间，被测量值以一定概率落在该区间内。
” 包含概率是指“在规定的包含区间内包含被测量的一组值的概率。
”包含因子是指“为获得扩展不确定度，对合成标准不确定度所乘的大于 有时也称扩展因子，用符号 k 表示。
1标准不确定度（全称为标准测量不确定度）可采用A 类标准不确定度、B 类标准不确定1的数字因1的数。
”包含因子标准不确定度A 类评定：U A 标准不确定度B 类评定：U B 合成标准不确定度，u c 或u c （y ）2.11测量模型是指测量中涉及的所有已知量间的数学关系。
测量模型简称模型。
测量模型的通用形式是方程：f （丫，X 1,…，Xn ） = 0,其中测量模型中的 输出量丫是 被测量，其量值由测量模型中 输入量X i ,…，Xn 的有关信息推导得到。
在测量模型中，输 入量与输出量间的函数关系又称测量函数。
建立测量模型，即被测量与各输入量之间的函数关系。
若丫的测量结果为 y,输入量X i的估计值为 X i ，贝U y=f （X l ,X 2,…,X n ）。
在建立模型时要注意有一些潜在的不确定度来源不能明显地呈现在上述函数关系中, 们对测量结果本身有影响，但由于缺乏必要的信息无法写出它们与被测量的函数关系, 在具体测量时无法定量地计算出它们对测量结果影响的大小, 作为不确定度处理。
标准不确定度的A 类评定 （川统计力法评於的｝理上合咸标准平确定度叫标准不确定度的B 类£平定 tffjn 它zz 法评記的）如图3测量不确定度评定内容3标准不确定度的A 类评定（分量）3.1贝塞尔公式法在重复性条件下或复现性条件下对同一被测量 （一个被测件）独立重复观测n 次，得到n个观测值X i （i=1,2,..., n ）,被测量X 的最佳估计值是n 个独立测得值的算术平均值X ，按公式y 、k 、i 、p 、n 、u 、U 为斜体。
注： ① 表中A 、B 、C 、rel 、eff 为正体;X 、 ②表中大写U 表示扩展不确定度；小写u 表示标准不确定度，如:扩展或相对扩展不确定度， U 或U p 、 U rel 或 U prel因此在计算公式中只能将其忽略而_ 1 nX — x i ( 1-1 )n i 1单个测得值X k 的实验方差s 2(X k ),按公式(1-2)计算:4 n亠(X i X)2n 1 i 1单个测得值X k 的实验标准偏差s(x k )，按公式(1-3)计算:公式(1-3)是贝塞尔公式，自由度 V 为n-1。
实验标准偏差s(X k )表征了测得值X 的分散性, 测得重复性用S(X k )表征。
被测量估计值X 的A 类标准不确定度为:A 类标准不确定度U (X)的自由度为实验标准偏差 s(X k )的自由度，即v=n-1。
实验标准偏差s(X)表征了被测量估计值 X 的分散性。
3.2在规范化的常规检定、校准或检测中评定合并样本标准偏差若对每个被测件的被测量 X i 在相同条件下进行n 次独立测量，测得值为X i1,X 2，…,X in ,其平 均值为X i ;若有m 个被测件，则有m 组这样的测得值，可按公式(1-5)计算单个测得值的合 成样本标准偏差S p (x k ):公式(1-5)给出的s p (X k ),其自由度为m(n-1)。
若对每个被测件已分别按 n 次重复测量算出了其实验标准偏差 Si,则m 组测得值的合并样本标准偏差S p (x k )可按公式(1-6)计算:(1-6)当实验标准偏差s 的自由度均为V 0时，公式(1-6)给出的s p (x k )的自由度为mv 0。
(1-1)计算:s 2(X k ) (1-2)s(X k)治』x)2(1-3)U (X) s(x) s(X k )/7n(1-4)式中:s (X k )1m nm ^i1j1(X ij就i —组数，i=1,2,…,m;(1-5)j —每组测量的次数，j=1,2，…,n 。
s (X k )若对m 个被测量X i 分别重复测量的次数不完全相同，设各为 n i ，而X i 的实验标准偏差S （X i ）的自由度为V i ，通过m 个S i 与V i 可得s p （x k ）按公式（1-7 ）计算:由上述方法对某个被测件进行 n 次测量时，所得测量结果最佳估计值的 A 类标准不确定度为:用这种方法可以增大评定的标准不确定度的自由度，也就提高了可信程度。
3.3预评估重复性在日常开展同一类被测件的常规检定、 校准或检测工作中，如果测量系统稳定， 测得重复性无明显变化，则可用该测量系统以与测量被测件相同的测量程序、 地点，预先对典型的被测件的典型被测量值进行 n 次测量（一般n 不小于10）,由贝塞尔公式计算出单个测得值的实际标准偏差S （X k ）,即测量重复性。
在对某个被测件实际测量时可以只测量门次（K n'<n ）,并以n 次独立测量的算术平均值作为被测量的估计值，则该被测量估 计值由于重复性导致的 A 类标准不确定度按公式（1-9）计算:用这种方法评定的标准不确定度的自由度仍为v=n-1。
注意：当怀疑被测量重复性有变化时，应及时重新测量和计算实验标准偏差S （X k ）。
3.4 A 类评定流程S (X k )j 丄 mi1Vi2V i S(1-7)公式（1-7）给出S p （X k ）的自由度为mV i。
u (X) s(x) s(X k )/j n(1-8)操作者、操作条件和u(X) s(X) s(X i )/7n(1-9)（A类评走幵始彳預先对典型的X曲亍M泌立重复?卿iL傅1］筠応一录实验标准偏差g = J占沃―苏屮厂在实际般中，按规范化常规条件对同类被测物的测量疋逬行用里侍，旳，""■计算结果X = —T JCf计算A类评定标准不确定度I£（x）=心y Vm A当m-1 （只测一次）A类标邃不确定度u（x） = 3（r）目由度为4标准不确定度的B类评定（分量）4.1 B类评定的一般表示B类评定的方法是根据有关的信息或经验，判断被测量的可能值区间［X -a, X +a］，假设被测量值的概率分布，根据概率分布和要求的包含概率P估计因子k,则B类标准不确定度U B可由（2-1）式得到:(2-1)式中：a为被测量可能值区间的半宽度。
当k为扩展不确定度的倍乘因子时称包含因子,其他情况下根据概率论获得的k称置信因子。
4.2 B类评定（来源）通常基于诸如以下信息:权威机构发布的量值;有证标准物质的量值;校准证书;(4) 仪器的漂移;经检定的测量仪器的准确度等级;(6) 根据人员经验推断的极限值等。
4.3确定B类评定的区间半宽度 a（1）生产厂提供的测量仪器的最大允许误差为址，或由手册查出所用的参考数据误差限为±△，或当测量仪器或实物量具给出准确度等级等，并经计量部门检定合格，则评定仪器的 不确定度时，可能值区间的半宽度为：a =△(2 )校准证书提供的校准值，给出了其扩展不确定度为 (3)由有关资料查得某参数的最小可能值为a -和最大值为a +,最佳估计值为该区间的中点,则区间半宽度可以用下式估计： a =(a +-a -)/2必要时，可根据经验推断某量值不会超出的范围，或用实验方法来估计可能的区间。