九.检定结果的不确定度评定实例
测量不确定度评定例
相对频率偏差的测量不确定度评定1. 测量方法相对频率偏差：参考频标：铯原子频率标准5071A 被检频标：铷原子频率标准 频标比对器：PO7D 2. 测量结果测量10次，数据如下：oox f f f y -=)(τ3. 测量不确定度来源（1）铯原子频标不准引入的不确定度1u铯原子频标检定证书给出其频率准确度为5×10-13, 按B 类方法进行不确定度评定。
视其为均匀分布，包含因子3=k ，则有：13131109.23/105--⨯=⨯=u（2）铯原子频标不稳引入的不确定度2u测量相对频率偏差的取样时间为100s 。
铯原子频标检定证书给出其100s 频率稳定度为4.9×10-13,按A 类方法进行评定，k=1，则有：132109.4-⨯=u（3）频标比对器引入的不确定度3u频标比对器检定证书100s 比对不确定度为1.2×10-13，按A 类方法进行不确定度评定，k=1，则有：133102.1-⨯=u（4）测量重复性引入的不确定度4u实验标准偏差)(x s n1212109.11)()(-=⨯=--=∑n y yx s ni i in对于平均值，重复性测量引入的不确定度为：13124100.610/109.1--⨯=⨯=u3. 合成标准不确定度c u相对频率偏差测量结果的不确定度分量如下表：以上各不确定度分量互相独立各不相关，可得合成标准不确定度c u ：21321321321324232221)100.6()102.1()109.4()109.2(----⨯+⨯+⨯+⨯=++++=u u u u u c 13104.8-⨯= 4. 扩展不确定度取k=2, 则扩展不确定度: 12102-⨯=U 5. 结论相对频率偏差：11100.7-⨯ 不确定度: 12102-⨯ (k=2)频率稳定度的测量不确定度评定1. 测量方法参考频标：高稳晶振8607 被检频标：铷原子频率标准 频标比对器：5120A 2. 测量结果3．不确定度来源(1) 参考频标引入的不确定度测量频率稳定度时使用的参考源为高稳晶振8607，根据其检定证书，其1 s 频率稳定度为7.2E-14，按B 类方法进行评定，k=1，则有：141102.7-⨯=u（2） 测量装置引入的不确定度测量装置使用5120，实测1 s 比对不确定度为1.19E-13，按A 类方法进行不确定度评定，k=1，则有：1321019.1-⨯=u（3） 有限次测量引入的不确定度按A 类方法进行有限次测量不确定度的评定。
力学性能测量不确定度评定中的几个实例
⑵试样的标距
试样原始标距由划线操作和测量来决 定的，因此量化该项不确定度分量时 仅仅考虑量具是远远不够的。
按GB/T 228–2002标准中规定 原始标距的标记应准确到±1%
⑶断后伸长率不确定度的评定
GB/T 228-2002国家标准中， 对断后伸长的规定有误。
如果按照该标准的规定来评定不确定度， 即使方法正确，也不能得到正确的结果。
CSM 01 01 02 03 －2006 钢绞线弹性模量测量结果不确定度评定
CSM 01 01 02 04 －2006 金属薄板和薄带塑性应变比(r值)测量结果不确定 度评定
⑴ 各种参数都有明确的物理公式作为数学模型。
⑵ 拉伸试验机力值的不确定度分项都是通过标准测 力仪进行检定来评定的。
⑶ 在B类不确定度分量的量化过程中，由于测量方 法和条件的限制，测量的结果往往不是由量具的 误差决定的。也就是说合乎要求的量具仅仅是达 到技术文件规定的保证。
(绝对不可以不考虑)
在“金属材料拉伸试验测量结果不确定 度评定”中采用了25个试样。为了示 范评定A类不确定度中的合并样本标准 差，在 “金属洛氏硬度试验（HRC） 测量结果不确定度评定” 中采用了3个 样本。 绝大多数项目的A类不确定度评定都是 采用5或6个测量点为测量列，并用极 差法来计算标准偏差。
GB/T 228－2002标准B4中给出， 测定原始横截面积时，
测量每个得出的， 在评定工作中可直接引用。
试样断后横截面积的测量误差不取决于量具， 断后缩径处最小直径测量用卡尺，
由于断口配接存在一定困难， 实际的测量误差要远大于量具的误差。
GB/T 228–2002标准19.1中规定 断裂后最小横截面积的测定应准确到±2%。
3.3 硬度试验
电子天平测量结果不确定度评定实例
电子天平测量结果不确定度评定实例1.概述1.1测量依据：JJF1847-2020 《电子天平校准规范》1.2 环境条件：温度最大变化不超过1℃。
相对湿度最大不超过10%1.1测量标准：F1、F2砝码1.4被测对象：实际分度值0.0001g，最大量程100g的电子天平1.5测量模型为：E＝I-m r e f2.1 标准不确定度评定2.1.1 空载示值的化整误差引起的标准不确定度u（δI0）δI0表示空载示值的化整误差。
其区间半宽度为d0/2；服从矩形分布，其标准不确定度为：u（δI0）＝d L/2√3=0.1×10-3g/2√3＝0.000 029 g2.1.2 加载示值的化整误差引起的标准不确定度u（δI digL）δI digL表示加载时的示值误差。
其区间半宽度为d L/2,服从矩形分布，其标准不确定度为：u(δI digL)＝d L/2√3＝0.1×10-3g/2√3＝0.000 029 g2.1.3 重复性引起的标准不确定度u（δI rep）δI rep表示天平的重复性误差。
测量值见表2.表2重复性测量值u（δI rep）＝s（I j）＝0.000 075 g2.1.4同一载荷在不同位置的重心偏离引起的标准不确定度u（δI ecc）δI ecc表示由于试验载荷重心的偏离引起的误差，见表3。
表3载荷在不同位置的测量值按照8.3确定的最大差值，其标准不确定度为：u（δI ecc）＝I∣ΔI ecci∣max/(2L ecc√3）＝100.000 3 g×0.000 2 g/（2×50g×√3）=0.000 115 g2.1.5 示值的标准不确定度示值的标准不确定度通过以下公式获得:u2（I）＝u2（δI0）+u2（δI digL）+u2（δI rep）+u2（δI ecc）＝d02/12 + d I2/12 + u2（δI rep）+ u2（δI ecc）＝（0.000 029 g）2+（0.000 029 g）2+（0.000 075 g）2+（0.000 115 g）2＝0.000 000 021 g2u（I）＝√u2(I)＝√0.000 000 21 g2＝0.000 144 g2.2 参考质量的不确定度评定2.2.1 标准砝码的标准不确定度u（δmc）标准砝码检定证书中给出了砝码的折算质量，其标准不确定度为：u（δmc）＝MPE / 6＝0.5/6＝0.000 083 g2.2.2空气浮力引起的标准不确定度u（δm B）因在校准之前已对天平进行了内部调整，查JJG 99 表1得最大允许误差0.5mg的三分之一，其标准不确定度为：u（δm B）≈∣MPE∣4√3＝0.5 g×10-3/4√3＝0.000 072g2.2.3 砝码不稳定性引起的标准不确定度u（δm D）砝码的不稳定性根据JJG 99选择最大允许误差0.3 mg 的三分之一，服从矩形分布，其标准不确定度为：u （δm D ）＝∣MPE ∣3√3＝0.5 g×10-3/3√3＝0.000 096g2.2.4 参考质量的标准不确定度为u 2（m ref ）＝u 2（δm c ）+u 2（δm B ）+u 2（δm D ）＝（0.000 083 g ）2+（0.000 072 g ）2+（0.000 096g ）2＝0.000 000 0213g 2u （m ref ）＝√u 2(m ref )＝√0.000 000 005 6 g 2＝0.000146 g 2.3 示值误差的合成标准不确定度u c （E ） 误差的标准不确定度根据下式计算：u c 2（E ）＝u 2（I ）+u 2（m ref ）＝0.000 000 021 g 2+0.000 000 0213 g 2＝0.000 000 0423 g 2u c （E ）＝）（E 2c u ＝√0.000 000 026 3 g 2 ＝0.000206g2.4 扩展不确定度取k =2，U = k u c （E ）=2×0.000 206 g=0.000 412 g由于天平实际分度值为0.000 1 g ，因此：U =0.0005g3..同理可得：3.1分度值为0.1mg 的其它测量点的扩展不确定度为(k =2),U =k ×u c 为：3.2分度值为0.001g的电子天平，不同测量点的扩展不确定度为(k=2),U=k×u c为：3.3分度值为0.01g的电子天平，不同测量点的扩展不确定度为(k=2),U=k×u c为：3.4分度值为0.1g的电子天平，不同测量点的扩展不确定度为(k=2),U=k×u c为：3.5分度值为0.5g的电子天平，不同测量点的扩展不确定度为(k=2),U=k×u c为：3.6分度值为1g的电子天平，不同测量点的扩展不确定度为(k=2),U=k×u c为：。
不确定度评定实例分析 以SW2000型水表检定装置检定水表的测量结果不确定度评定
差s O 0 7 8 L 由 于 在 检 定 工 作 中每 个 水 表 测 量 1 次 取 1
=
．
，
表检定 结果 的不 确定 度
二
、
。
次测 量 作为测量 结 果 故
，
环 境 条件
，
M2
( ￡1 ) 0 0 7 8 L
=
．
h 温 度 ：2 2 ℃ 温 度 波 动 不 大 于 5 ℃ ／ ；相 对 湿 度 ：5 4 ％
～
c 4=
2 u
L2y
'
婴
-
-
0 023L
．
V 3
，
故 u ( 缸 )孔
(￡1 ) + u (￡2 ) 也 22(t _ 2 0 ) ‰ (y ) + (L 2 y )
=
．
。
。
。
(f )
不 可 靠 度 为 1 0 ％ 故 ∥ 。( ￡2 ) 5 0
=
数 据 设 置 ：设 5~ L z
3 标
．
I OOL 血 哥
三
．
。
p 2
(L 1 ) 1 0
=
=
—
1 9
=
● _ ●_
。 。
、
测 量 不 确 定 度 的评 定
-
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压力表检定结果的不确定度评定
压力表检定结果的不确定度评定摘要：测量不确定度是对于误差分析中的最新理解和阐述，以前用测量误差来表述，但两者具有完全不同的含义。
它表示由于测量误差的存在而对被测量值不能确定的程度。
关键词：最大允许误差；重复性；准确度；1、概述我司建立的压力自动检定系统是用来检定压力表（普通压力表、电接点压力表）、精密压力表、数字压力计、压力变送器等方面的计量器具(计录、计算、判断及出具证书)，与北京康斯特科技有限公司出品的压力标准仪器组成一人机交互的压力自动检定系统而从事于智能化的自动检定，大大提高了检定效率，而且消除了人为因素而带来的检定误差。
2、检定结果不确定度评定2.1测量依据JJG49—2013 《弹性元件式精密压力表和真空表检定规程》2.2环境条件温度（20±3）℃相对湿度 <85% 等温2h以上2.3选用的标准器智能数字压力校准仪输出范围：（0～30）MPa压力测量最大允许误差为：±0.05%FS电流测量准确度：±（0.02%RD+0.003%FS）2.4被检精密压力表的规格测量范围：（0～25）MPa准确度等级：0.4级2.5测量误差的数学模型和灵敏系数数学模型：δ=ρ被-ρ标式中：δ—被测精密压力表示值误差ρ被—被测精密压力表示值ρ标—标准器产生的压力值被测精密压力表示值对被测精密压力表示值误差的灵敏系数为：cρ被==1标准器产生的压力值对被测精密压力表示值误差的灵敏系数为cρ标==-12.6测量不确定度的来源2.6.1 输入量ρ被的标准不确定度评定2.6.1.1被测精密压力表的测量重复性引入的标准不确定度分量，可通过连续测量得到测量列，可用A类方法评定对一块（0～25 ）MPa，准确度等级为0.4的精密压力表，在14 MPa点作10次重复性测量，所得数据如表一所示：单次实验标准差 S==2.76 kPa故由检定重复性引入的标准不确定度=2.76 kPa自由度=1×(10-1)=92.6.1.2 由示值估读引入的标准不确定度分量依据JJG49-2013的规定，示值按分度值的1/10估读，该被检表分度值为0.2.MPa,服从均匀分布，则：==11.55 kPa属于B类不确定度分量估计=0.1故自由度γ(p标)=502.6.2 输入量p标的标准不确定度u(p被)的评定输入量p标的标准不确定度来源于智能数字压力校验仪，环境温度的影响可忽略不计。
9.压力变送器(-0.1MPa～0.6MPa)检定校准结果测量不确定度评定报告
陕西XXXX技术有限公司压力变送器（-0.1MPa～0.6MPa）检定/校准结果测量不确定度评定报告编制：审核：批准：2020年06月06日检定/校准结果测量不确定度评定报告1 概述1.1 测量依据JJG 882-2004《压力变送器检定规程》。
1.2 环境条件温度:（20±5）℃，每10min变化不大于1℃；相对湿度：45%~75%。
压力变送器所处环境应无影响输出稳定的机械振动。
电动压力变送器周围除地磁场外，应无影响其正常工作的外磁场。
1.3 选用的标准器活塞压力计，编号N2848,太原市太航压力测试科技有限公司，准确度等级0.01级。
数字多用表（用于测量压力变送器的输出电流），常用测量范围（4～20）mA。
根据校准证书，在10mA校准点，扩展不确定度为U=0.00052mA（k=2），在50mA校准点，扩展不确定度为U=0.0039mA （k=2），因此，预估在测量范围（4～20）mA时，最大扩展不确定度为U=0.0015mA（k=2）。
1.4 被测对象压力变送器，编号1502001，西安安森智能仪表股份有限公司，测量范围（0～0.5）MPa，准确度等级为2.0级，输出电流（4～20）mA。
1.5 测量过程将压力变送器的压力输入端与活塞式压力计的输出端相连接，电流输出端与数字万用表相连。
在活塞压力计上加上产生相应压力的砝码，当活塞平衡后，读取数字万用表DC 电流档显示的相应电流值。
1.6 评定结果的使用符合上述条件的测量结果，一般可直接引用本不确定度结果。
2 数学模型压力变送器测量误差的数学模型为：⎪⎪⎭⎫⎝⎛I +P ⨯PI -I =∆I 0m m 式中: ∆I — 压力变送器的输出电流误差（mA ）； I — 压力变送器的输出电流值（mA ）；0I — 压力变送器的输出起始值（mA ）；m I — 压力变送器输出量程（mA ）； m P — 变送器输入量程（MPa ）； P— 变送器的输入压力值（MPa ）。
电子天平检定应用及不确定度评定实例
Ｏ０ ５
— １
（ ｆ ｕ） Ｐ
天平 分 辨 力 所 引起
重 性 Ｏ ．４ ８ ９８ 复 ． ００ １ Ｏ ３
０Ｏ ．３ ８ １
１
由于不同称量点对应 于不 同量程 的标准砝码 ， 则标准砝 码的标 准不确定 度也不 同。 我们 以 ２ ０ 点为例 ， ０ｇ 根据规程可 得 Ｅ 等级 ２０ 的扩展不确定度 Ｕ Ｏ３ ｇ 则标准不确 定度 ： ２ ０ｇ ＝． ， ｍ
该 电子天平实际分度值 ｄ Ｏ１ ｇ且服从均匀分布 ， ： ＝ ．ｍ ， 则
（２：、３ ： 、３ －． ｍ Ｐ） ／ ０ ３ ｇ ／ ２粤 ０
估计 － ． ， 自由度 ｖ Ｐ ） ５ －１ 则 ００ （ ２＝ ０
四、 结束 语
以上是根据对电子天平 规程 的理解 ， 结合在工作 中的实
２ （ Ｘ ） ￣ ７
ｉ－
Ｕ５ｔ （ ）Ｕ （ ９＝９ ∞ 。 Ａｍ） １ ６ ０１ｍ ＝ ． ５ ＝ ． ０× ．ｌ ｇ ０２ ９ ｍｇ
３ 测量不确定度报告 ． ６
电子天平在最大称量 ２ ０ 时示值误差测量结果的扩展 ０ｇ
：
单次实验标准差 ：： Ｉ ＝
自由度 ： （ ） １— ＝ ｖｐ ＝ ０ １９
，
（： Ｐ ——鸟 ＿丁： ）［ —
．
ｕ Ｐ ） ［ （ ２ ］ Ｏ０ ． ．３ （ ｒ ｕ Ｐ ） ．３ ００ ｌ ｌ 、 ８ 。５ １ ０
： ９ ８
Hale Waihona Puke ［ 作者简 介］ 王 晓 （９ ０ ， ， 理 工程 师 。 １ ８－）女 助
４９
３ 合成 标 准 不 确 定度 及 扩 展 不 确 定 度 的 评 定 ．
ｕ ｍ） ： （ ＝
扭矩扳子检定仪的不确定度分析与评定
扭矩扳子检定仪的不确定度分析与评定扭矩扳子是一种用于测量和施加扭矩的工具，广泛应用于汽车、机械设备维修和制造行业。
扭矩扳子检定仪是用于检定和校准扭矩扳子精度的仪器。
不确定度分析与评定是一项重要的质量管理工作，可以帮助我们评估检定结果的可靠性和准确性。
本文将对扭矩扳子检定仪的不确定度分析与评定进行详细介绍。
一、扭矩扳子检定仪的不确定度来源扭矩扳子检定仪的不确定度来源主要包括以下几个方面：1. 仪器本身的不确定度：包括仪器的精度、分辨率和重复性等。
检定仪器的示值是否准确、重复测量结果是否一致等。
2. 检定环境对测量的影响：包括温度、湿度、大气压等环境因素对测量结果的影响。
这些环境因素可能会导致测量结果的偏差，需要进行补偿或校正。
3. 检定人员技术水平和经验：检定人员的技术水平和经验对检定结果的准确性有很大影响。
技术水平高的检定人员可以减小测量误差，提高测量精度。
4. 校准装置的不确定度：校准装置也会引入一定的测量误差，需要进行考虑和补偿。
二、扭矩扳子检定仪不确定度评定方法1. 不确定度分析方法不确定度分析是评定扭矩扳子检定仪不确定度的重要方法。
通过对各种不确定度来源进行分析和计算，得出最终的不确定度值。
通常采用的分析方法包括：标准不确定度法、最大误差法、合成不确定度法等。
这些方法可以较为准确地评定出扭矩扳子检定仪的总不确定度。
2. 不确定度评定标准国际上通常采用ISO标准或国家法定计量单位的相关标准来进行扭矩扳子检定仪不确定度的评定。
这些标准包括ISO/IEC 17025 认可的实验室检定标准、ISO 6789-2 校准标准等。
这些标准提供了检定仪器不确定度的评定方法和要求，可以为扭矩扳子检定仪的不确定度评定提供重要的参考依据。
三、不确定度评定实例现以一款扭矩扳子检定仪为例，进行不确定度分析与评定。
假设该扭矩扳子检定仪的精度为±1%，标定范围为0-200Nm，校准装置的不确定度为±0.5%。
不确定度评估实例
不确定度评估实例1、测量问题本次评定实验以物资(商品)检验所游标卡尺09059为测试量具，用游标卡尺测量结构长度270mm的长度ι。
已知卡尺的最大误差为1mm。
用6次测量的平均值作为测量结果。
卡尺的温度效应、弹性效应及其他不确定度来源均忽略不计。
2、数学模型卡尺上得到的读数χ即为测量结果，故得被测长度ι=χ。
但除了读数χ可能引入测量不确定度外，卡尺刻度误差对测量结果也会有影响。
由于卡尺的校准证书未给出其示值误差，因此只能根据其最大允许误差来估计它对测量结果的影响。
若卡尺刻度误差对测量结果的影响διS，则数学模型可以表示为ι=χ+διS式中διS的数学期望值为零，即Ε（διS）=0，但需考虑其不确定度，即μ（διS）≠0。
数学模型是相对的，即使对于同样的被测量，当要求的测量准确度不同时，需要考虑的测量不确定度来源也会有相应的增减，因此数学模型也会不同。
3、测量不确定度分量本测量共有两个不确定度分量，由读数的重复性引入的不确定度μ（χ）和卡尺刻度误差所引起的不确定度μ（διS）。
⑴读数χ的不确定度，μ1（ι）=μ（χ）6次测量结果分别为270、3mm270、1mm270mm271、4mm269、8mm271、2mm则6次测量结果的平均值为==270、47mm平均值的实验标准差为 s()==0、074mm故μ1（ι）=μ()=s()=0、074mm⑵卡尺误差引入的不确定度, μ2（ι）=μ（διS）由于证书未给出卡尺的示值误差,故卡尺刻度误差引入的不确定度由卡尺的最大允许误差得到。
已知卡尺的最大误差为1mm,并以矩形分布估计,于是μ2（ι）=μ（διS）==0、577mm下表给出不确定度分量汇总表符号栏中u1=s1 意为用实验标准s来表示不确定度,言外之意是该不确定度分量有A类评定得到的。
反之，对于未标u=s的不确定度分量，则表示是由B 类评定得到的。
这是经常采用的标明A类评定和B类评定不确定度分量的方法之一。
测量不确定度案例分析
标准不确定度A类评定的实例【案例】对一等活塞压力计的活塞有效面积检定中，在各种压力下，测得10次活塞有效面积与标准活塞面积之比l(由l的测量结果乘标准活塞面积就得到被检活塞的有效面积)如下：0.250670 0.250673 0.250670 0.250671 0.250675 0.250671 0.250675 0.250670 0.250673 0.250670问l的测量结果及其A类标准不确定度。
希望是本无所谓有，无所谓无的。
这正如地上的路；其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路。
希望是本无所谓有，无所谓无的。
这正如地上的路；其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路。
【案例分析】由于n =10, l 的测量结果为l ，计算如下∑===ni i .l n l 125067201由贝塞尔公式求单次测量值的实验标准差()612100521-=⨯=--=∑.n ll)l (s ni i由于测量结果以10次测量值的平均值给出，由测量重复性导致的测量结果l 的A 类标准不确定度为希望是本无所谓有，无所谓无的。
这正如地上的路；其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路。
610630-=⨯=.)l (u n)l (s A【案例】对某一几何量进行连续4次测量，得到测量值：0.250mm 0.236mm 0.213mm 0.220mm ，求单次测量值的实验标准差。
【案例分析】由于测量次数较少，用极差法求实验标准差。
)()(i i x u CRx s ==式中，R——重复测量中最大值与最小值之差；极差系数c及自由度ν可查表3-2表3-2极差系数c及自由度ν希望是本无所谓有，无所谓无的。
这正如地上的路；其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路。
希望是本无所谓有，无所谓无的。
这正如地上的路；其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路。
查表得c n =2.06mm ../mm )..()x (u CR)x (s i i 018006221302500=-=== 2)测量过程的A 类标准不确定度评定对一个测量过程或计量标准，如果采用核查标准进行长期核查，使测量过程处于统计控制状态，则该测量过程的实验标准偏差为合并样本标准偏差S P 。
测量不确定度评定举例
欢迎阅读测量不确定度评定举例A.3.1 量块的校准通过这个例子说明如何建立数学模型及进行不确定度的评定；并通过此例说明如何将相关的输入量经过适当处理后使输入量间不相关，这样简化了合成标准不确定度的计算。
最后说明对于非线性测量式中：L—被校量块长度；L s—标准量块在20℃时的长度，由标准量块的校准证书给出；?—被校量块的热膨胀系数；?s—标准量块的热膨胀系数；?—被校量块的温度与20℃参考温度的差值；?s —标准量块的温度与20℃参考温度的差值。
在上述测量模型中，由于被校量块与标准量块处于同一温度环境中，所以?与?s 是相关的量；两个量块采用同样的材料，?与?s 也是相关的量。
为避免相关，设被校量块与标准量块的温度差为??，??= ?-?s ；他们的热膨胀系数差为??，??= ?-?s ；将?s = ?-?? 和 ?=??+?s 代入式（A.1），由此，数学模型可改写成：34s 量结果的不确定度没有影响。
合成标准不确定度公式可写成(A.5)：)()()()()(22222222θαδαδθu l u l d u l u l u s s s s c +++= （A.5）4）.标准不确定度分量的评定○1标准量块的校准引入的标准不确定度u (l s )标准量块的校准证书给出：校准值为l s =50.000623mm ，U = 0.075?m (k =3)，有效自由度为?eff (l s )=18。
则标准量块校准引入的标准不确定度为：u (L s )=0.075/3=25nm , ?eff (L s )=18 ○2测得的长度差引入的不确定度u (d ) a. 用对两个量块的长度差进行25次独立重复观测，用贝塞尔公c. 由以上分析得到长度差引入的标准不确定度分量u (d )为： 8.97.85.4)()()(2222=+=+=d u d u d u nm 自由度?eff (d )为：○3膨胀系数差值引入的标准不确定度u (??)估计两个量块的膨胀系数之差在?1×10-6℃-1区间内，假设在区间内为均匀分布，则标准不确定度为： u (??)=1×10-6℃-1/3=0.58×10-6℃-1自由度：估计u (??)的不可靠程度⎦⎤⎢⎣⎡∆)()(ααδδu u 为10%，计算得到?（??）=50%)10(12=- u(△)= 0.5℃/2 =0.35℃ θ的标准不确定度可由下式得到:u(θ)= 41.035.02.0)()(2222=+=∆+u u θ℃ 由于c 4 = c θ=0=-=∂∂θδθs l f, 这个不确定度对l 的不确定度不引入一阶的贡献, 然而它具有二阶贡献.○6 热膨胀系数引入的标准不确定度u (αS ) 标准量块的热膨胀系数给定为αS =11.5×10-6℃-1, 具有一个矩形分布的不确定度,其界限为?2×10-6℃-1, 则标准不确定度为: u (αS )= 2×10-6℃-1/3 = 1.2×10-6℃-1 由于c 3 = c αs =0=-=∂∂θδαs Sl f, 这个不确定度对L 的不确定度不?eff (l )=3.172)6.16(50)9.2(12)8.9(18)25()32(44444=+++ 取?eff (l )=17 6）确定扩展不确定度要求包含概率P 为0.99，由?eff (l )=17，查表得：t0.99(17)=2.90，取k99= t0.99(17)=2.90,扩展不确定度U99= k99u c(l)= 2.90,×32nm=93nm。
测量数据不确定度的评定
测量数据不确定度的评定在分析和确定测量结果不确定度时，应使测量数据序列中不包括异常数据。
即应先对测量数据进行异常判别，一旦发现有异常数据就应剔除。
因此，在不确定度的评定前均要首先剔除测量数据序列中的坏值。
1・A类标准不确定度的评定A类标准不确定度的评定通常可以采用下述统计与计算方法。
在同一条件下对被测参量X进行n次等精度测量,测量值为Xi(i=1,2,•…n)。
该样本数据的算术平均值为X=X的实验标准偏差(标准偏差的估计值)可用贝塞尔公式计算式中，冷(X)为实验标准偏差。
用疋作为被测量X测量结果的估计值，则A类标准不确定度uA为际站七佔(1)2•标准不确定度的B类评定方法当测量次数较少，不能用统计方法计算测量结果不确定度时，就需用B类方法评定。
对某一被测参量只测一次,甚至不测量（各种标准器）就可获得测量结果，则该被测参量所对应的不确定度属于B类标准不确定度，记为uB o B类标准不确定度评定方法的主要信息来源是以前测量的数据、生产厂的产品技术说明书、仪器的鉴定证书或校准证书等。
它通常不是利用直接测量获得数据，而是依据查证已有信息获得。
例如：①最近之前进行类似测试的大量测量数据与统计规律；②本检测仪器近期性能指标的测量和校准报告；③对新购检测设备可参考厂商的技术说明书中的指标；④查询与被测数值相近的标准器件对比测量时获得的数据和误差。
应说明的是，B类标准不确定度uB与A类标准不确定度uA同样可靠，特别是当测量自由度较小时，uA反而不如uB可靠。
B类标准不确定度是根据不同的信息来源，按照一定的换算关系进行评定的。
例如，根据检测仪器近期性能指标的测量和校准报告等，并按某置信概率P评估该检测仪器的扩展不确定度Up，求得Up的覆盖因子k则B类标准不确^（耳竺一逅业）（3）定度uB等于扩展不确定度Up除以覆盖因子k,即uB（X）=Up（X）/k（2）【例1】公称值为100g的标准砝码M,其检定证书上给出的实际值是100.0002.349，并说明这一值的置信概率为0.99的扩展不确定度是0.000120g，假定测量数据符合正态分布。
测量结果的评定和不确定度
测量结果的评定和不确定度测量的目的是不但要测量待测物理量的近似值，而且要对近似真实值的可靠性做出评定（即指出误差范围），这就要求我们还必须掌握不确定度的有关概念。
下面将结合对测量结果的评定对不确定度的概念、分类、合成等问题进行讨论。
一、不确定度的含义在物理实验中，常常要对测量的结果做出综合的评定，采用不确定度的概念。
不确定度是“误差可能数值的测量程度”，表征所得测量结果代表被测量的程度。
也就是因测量误差存在而对被测量不能肯定的程度，因而是测量质量的表征，用不确定度对测量数据做出比较合理的评定。
对一个物理实验的具体数据来说，不确定度是指测量值（近真值）附近的一个范围，测量值与真值之差（误差）可能落于其中，不确定度小，测量结果可信赖程度高；不确定度大，测量结果可信赖程度低。
在实验和测量工作中，不确定度一词近似于不确知，不明确，不可靠，有质疑，是作为估计而言的；因为误差是未知的，不可能用指出误差的方法去说明可信赖程度，而只能用误差的某种可能的数值去说明可信赖程度，所以不确定度更能表示测量结果的性质和测量的质量。
用不确定度评定实验结果的误差，其中包含了各种来源不同的误差对结果的影响，而它们的计算又反映了这些误差所服从的分布规律，这是更准确地表述了测量结果的可靠程度，因而有必要采用不确定度的概念。
二、测量结果的表示和合成不确定度在做物理实验时，要求表示出测量的最终结果。
在这个结果中既要包含待测量的近似真实值x ，又要包含测量结果的不确定度σ，还要反映出物理量的单位。
因此，要写成物理含意深刻的标准表达形式，即 σ±=x x （单位）式中x 为待测量；x 是测量的近似真实值,σ是合成不确定度，一般保留一位有效数字。
这种表达形式反应了三个基本要素：测量值、合成不确定度和单位。
在物理实验中，直接测量时若不需要对被测量进行系统误差的修正，一般就取多次测量的算术平均值x 作为近似真实值；若在实验中有时只需测一次或只能测一次，该次测量值就为被测量的近似真实值。
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 。
(不确定度评定实例)八个不确定度评定实例(供参考)
表1 不确定度分量评定预估
序 号 不确定度来源 1 2 测量重复性 标 准 不 确 定 度 分布 正态 包含 因子 1 符号 uAr uBr 数值 1.9% 2.9%
烟气分析仪最大允许误差 均匀
3
3
合成标准不确定度
uc
3.5%
22
2012-4-14
四、 标准不确定度评定
4.1 测量重复性引入的标准不确定度分量uA评定 事先对某锅炉烟气 某锅炉烟气二氧化硫浓度测量进行20次重 复独立测量，测量结果见表2。 用贝塞尔公式计算实验标准差s(c)
1
a1 0.5mg uB1 = = = 0.29mg k1 3
2012-4-14
8
四、 m称量不确定度评定(续)
3.3 天平分辨力引入的标准不确定度分量uB2
数字式测量仪器对示值量化（分辨率）导致的不 确定度服从均匀 服从均匀分布。天平分辨力为0.1mg，区间半宽 度为a2= 0.05mg， k2 = 3 。其标准不确定度uB2为： a2 0.05mg uB2 = = = 0.03mg k2 3
2012-4-14 17
五、定容 、定容体积V的合成标准不确定度uC
分析考察不确定度分量uA ， uB1 和 uB2可知， 三者相互独立 互独立，互不相关。因此，V的合成标准不 确定度uC可以采用方和根方法合成。故采用A级 1000mL容量瓶定容的合成标准不确定度为：
2 2 2 uc = uA + uB1 + uB2
s(c ) 3.7 3 uA = = = 2.1mg/m m 3
其相对标准不确定度为
uA 2.1mg/m 3 uAr = = = 1.5% 3 c 142mg/m
测量不确定度评定的方法以及实例
第一节有关术语的定义3．量值 value of a quantity一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。
例：5.34m或534cm，15kg，10s，－40℃。
注：对于不能由一个乘以测量单位所表示的量，可以参照约定参考标尺，或参照测量程序，或两者参照的方式表示。
4．〔量的〕真值rtue value〔of a quantity〕与给定的特定量定义一致的值。
注：(1) 量的真值只有通过完善的测量才有可能获得。
(2) 真值按其本性是不确定的。
(3) 与给定的特定量定义一致的值不一定只有一个。
5．〔量的〕约定真值conventional true value〔of a quantity〕对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特定量的值，有时该值是约定采用的。
例：a) 在给定地点，取由参考标准复现而赋予该量的值人作为给定真值。
b) 常数委员会(CODATA)1986年推荐的阿伏加得罗常数值6.0221367×1023mol-1。
注：(1) 约定真值有时称为指定值、最佳估计值、约定值或参考值。
(2) 常常用某量的多次测量结果来确定约定真值。
13．影响量influence quantity不是被测量但对测量结果有影响的量。
例：a) 用来测量长度的千分尺的温度；b) 交流电位差幅值测量中的频率；c) 测量人体血液样品血红蛋浓度时的胆红素的浓度。
14．测量结果 result of a measurement由测量所得到的赋予被测量的值。
注：(1) 在给出测量结果时，应说明它是示值、示修正测量结果或已修正测量结果，还应表明它是否为几个值的平均。
(2) 在测量结果的完整表述中应包括测量不确定度，必要时还应说明有关影响量的取值范围。
15．〔测量仪器的〕示值 indication〔of a measuring instrument〕测量仪器所给出的量的值。
注：(1) 由显示器读出的值可称为直接示值，将它乘以仪器常数即为示值。
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
有
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；
②
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 )
测量结果的不确定度评定实例分析
2021 June第测量结果的不确定度评定实例分析刘海利中国石化销售股份有限公司油品技术研究所以ＧＢ／Ｔ ２６１—２００８《闪点的测定 宾斯基－马丁闭口杯法》测量车用柴油闭口闪点为例，按照ＪＪＦ １０５９．１—２０１２《测量不确定度与表示》要求进行检测实验室测量不确定度评定，通过对实验室测量结果的不确定度评定，实现测量结果不确定度规范与正确表达，进而提升实验室测量结果质量。
作者简介：刘海利，硕士，高级工程师，现主要从事油品质量管理与应用研究工作。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｈａｉｌｉ１１９＠１６３．ｃｏｍ测量不确定度是表征检测和校准实验室测量结果的质量参数，对于一定的测量结果而言，它的不确定度值越小，其质量就越高，使用价值也越高；反之则低。
在CNAS-CL01：2018《检测和校准实验室能力认可准则》中，要求实验室应制定与检测工作相适应的测量不确定度评定程序，对每一项有数值要求的结果进行测量不确定度评定。
因此，测量不确定度评定在检测和校准实验室认可中是一项不可缺少的重要工作[1]。
JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》是评定不确定度最常用、最基本的方法[2]。
闭口闪点是轻质油品运输、储存和使用安全的重要指标，本文以GB/T 261—2008《闪点的测定 宾斯基-马丁闭口杯法》测量车用柴油闭口闪点不确定度为例，阐述测量闭口闪点不确定度步骤，为实验室开展所有测量项目结果的不确定度评定提供参考，提高实验室检测能力。
Teat and Appraisal测试与评定8282三期83一2021 June第各不确定度分量的评定重复性测量引入的标准不确定度分量u 1（T c ）车用柴油闭口闪点测量时，试样量、加热速率、搅拌速率、试验过程中温度计深入位置、温度计读数、压力表读数等随机因素带来的不确定度，一并列入重复性测量不确定度分量中进行评定。
试验用温度计修正值∆T =0.0 ℃，压力表修正值∆p =0.1 kPa，在重复性试验条件下，对同一试样独立重复测量10次，结果见表1。
什么是不确定度评定及评定方法
由于测量结果的不确定度往往由许多原因引起，对每个不确定度来源评定的标准差，称为不确定度分量。
今天给大家分享一个作为化学检测工作者提升能力的氪金干货——测量不确定度的评定的知识，一定要认真看。
⏹不确定度评定背景：对于检测工作而言，一切测量结果都不可避免的具有不确定度，不确定度就是表征合理的被赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。
一个完整的测量结果应该同时包含被测量值的估计值与测量不确定度两部分。
在CNAS-CL01-G003:2019《测量不确定度的要求》中要求下列三种情况实验室需要给出测量不确定度：对于有食品复检资格的检测机构，在RB/T216-2017《检验检测机构资质认定能力评价食品复检机构要求》也中规定食品复检结果应包括测量不确定度。
可以说是否具有不确定度的评定的能力是检测人员的技术实力的一个重要评价指标，话不多说，我们来看看测量不确定度究竟要怎么做吧~⏹不确定度的评定方法：不确定度的评定有多种方法，今天介绍的是用的比较多的GUM法，也叫A类B类评定法。
主要的评定过程有以下几个步骤：（1）分析不确定度来源和建立测量模型（2）评定标准不确定度（A类和B类）（3）计算合成及扩展不确定度（4）测量不确定度的报告与表述实例分享：气质联用仪测黑塑胶中十溴联苯醚含量的不确定度报告，以此为例，小编给大家分享具体不确定度的评定方法。
实验背景：十溴联苯醚一般被用作阻燃剂添加在纺织品和塑料制品、粘合剂、密封剂、涂层、油墨中，属于持久性有机污染物。
欧盟REACH法规将其列为管控物质。
原理：利用黑塑胶中的十溴联苯醚能在微波密闭高压条件下被丙酮甲苯溶剂提取，提取液中的十溴联苯醚经气质联用仪对其浓度进行测定。
实验过程：一、分析不确定度来源和建立测量模型通过了解原理和实验过程我们不难发现这个实验的测量模型是基于如下的计算公式。
1.仪器上是通过工作曲线进行定量分析。
2.样品中十溴联苯醚含量通过如下公式进行定量计算。
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开展砝码检定的不确定度评定
开展砝码、天平检定的不确定度评定
重力式自动装料衡器测量结果的不确定度评估
1.概述
以一台水泥包装秤为例。
、测量依据：JJG564-2002《重力式自动装料衡器（定量自动衡器）》
、计量标准：主要计量标准设备为M 1等级标准砝码，测量范围（5~20）kg 、100mg~2kg 。
测量方法：
先记录下自动装料衡器指示该装料的预设值，然后将每一个装料质量在控制衡器或者控制装置上进行称量，控制衡器（控制装置）的示值作为该装料的约定真值。
2.与装料误差有关的不确定度u(△E) 数学模型：
M M M E i /)(-=∆
其中：i i i m e I M ∆-+=2/ n
M
M n
i i
∑==
1
式中：M i －第i 次装料质量；
M －装料平均值；
△m i －第i 次称量时的附加砝码。
不确定度传播率：)()(()()(()(22222M u M c M u M c E u i i +=∆
式中：M M M C M
M C i i /)(/1)(-==
不确定度分量的评定
2.1.1 与装料质量有关的不确定分量u(M) 2.1.1.1由控制衡器分辨率引起的不确定度u 1(M)
控制衡器的分度值是20g,由于采用了闪变点法，其分辨率到，则:
g d m u 58.03/2/1.0)(1==
2.1.1.2 与控制示值有关的不确定度分量u 2(M)
该分量与控制衡器在该称量点的最大允许误差有关，已知在该称量点的最大允许误差是30g ，服从均匀分布，得：
g m u 3.173/30)(2==
2.1.1.3 与装料质量有关的不确定分量的合成 )()(()()(()(2
22
22
12
1M u M c M u M c M u +==17.3g 2.1.2 与装料平均值有关的不确定度)(M u
数学模型：∑==n
i i n M M
1
/
由于称量是在同一控制衡器上进行的，u(Mi)是相同的，故:
n M u M u i /)()(=＝3.88g 与装料误差有关的不确定度u(△E)
)()(()()(()(2222M u M c M u M c E u i i +=∆=% 3.与确定准确度等级之一有关的不确定度)(1
mpd md
u 数学模型：
1max 1
/||mpd M M mpd md
i -= 式中： md-最大实际偏差；
mpd i - X(1)级最大允许偏差。
不确定度传播率： )()(()()(()1
(
22222M u M c M u M c mpd md
u i i += 式中：1/)(1/1)(mpd I M C mpd M C i -==
不确定度分量的评定
3.1.1 与装料质量有关的不确定分量u(M)
同上。
3.1.2 与装料平均值有关的不确定度)(M u 同上。
.与确定准确度等级之一有关的不确定度的合成
)()(()()(()(
22221
M u M c M u M c mpd md
u i i +== 4. 确定准确度等级之二有关的不确定度)(1
mpse se
u 数学模型：
11
/||mpse M M mpse se
P -= 式中： se- 预设值误差；
mpse i - X(1)级最大允许预设值误差； 不确定度传播率： )()(()1
(
222M u M c mpse se
u = 式中：1/1)(mpse M C -=
不确定度分量的评定
与装料平均值有关的不确定度)(M u ，
由于称量是在同一控制衡器上进行的，u(Mi)是相同的，故:
n M u M u i /)()(=＝3.88g
.与确定准确度等级之二有关的不确定度的合成)(
1
mpse se
u 031.0)()(()1
(
==M u M c mpse se
u。