动力触探仪校准结果不确定度评定方法及示例
触针式表面粗糙度测量仪示值误差不确定度评定
XXXXX 作业指导书测量不确定度评定XXXXXX触针式表面粗糙度测量仪示值误差XXXX-0*-0*批准 XXXX-0*-0*实施触针式表面粗糙度测量仪示值误差测量不确定度评定1 校准方法（依据JJF1105-2003触针式表面粗糙度测量仪校准规范）触针式仪器的示值用一组标准粗糙度样板进行校准。
在仪器各取样长度上测量相应标准多刻线样板的a R 值，与标准多刻线样板检定证书上给出的0a R 值，比较得到相应测量条件下的仪器的示值误差。
2 标准样板与被校触针式仪器技术指标标准多刻线样板表面粗糙度样板技术指标见表一：触针式表面粗糙度测量仪技术指标见表二：3 数学模型从触针式仪器读出的示值为: a a a R R R ∆+=0 式中： 0a R —标准样板值；a R ∆—仪器的示值误差；即0a a a R R R -=∆4 方差与灵敏系数由测量数学方程可得:()()[]()()[]()0220222a a a a a c R u R c R u R c R u ⋅+⋅=∆式中：()a R u —与仪器有关的不确定度分量；()0a R u —与标准样板有差的不确定度分量；因为()1=∂∆∂=a a a R R R c ；()100-=∆∂=a a a R R R c ； 所以()()()0222a a a c R u R u R u +=∆ 5 实测记录实测记录见表三:6 不确定度分析因为标准的表面粗糙度样板，表面轮廓比较规则,因此影响a R 示值的不确定度来源主要有：()a 标准样板检定误差引入的不确定度分量1u ；()b 由于各种随机因素影响，使仪器示值不重复而引入的不确定度分量2u ；()c 被校仪器数字显示的量化误差引入的不确定度分量3u ；7 标准不确定度分量的评定()a 标准样板的扩展不确定度为%201⨯=a R a (这里0a R 为标准样板的检定值,下同),服从高斯分布(t 分布自由度为为∞→1v 的极限情形)。
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。
九.检定结果的不确定度评定实例
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。
1.1、测量依据：JJG564-2002《重力式自动装料衡器（定量自动衡器）》 1.2、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 。
1.4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/ nMM ni 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 MM C i i /)(/1)(-==2.1 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0.1d ，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 )()(()()(()(22222121M 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：∑==ni i n M M1/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 2.2 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 +=∆=0.0355% 3.与确定准确度等级之一有关的不确定度)(1mpd mdu 数学模型：1max 1/||mpd M M mpd mdi -= 式中： md-最大实际偏差；mpd i - X(1)级最大允许偏差。
不确定度的评定比较完整所采用方法
不确定度的评定比较完整所采用方法：1、重复性测量引起的不确定度分量1u 评定：① 测量结果最佳估计值x ：∑==ni i x n x 11② 实验标准偏差)(i x s ：∑=--=ni i i x x n x s 12)(11)( ③（实验）标准不确定度1u ：2)(1i x s u = 自由度：11-=n v2、检定装置误差引起的不确定度分量2u 评定：如：0.1级该装置的最大允许误差MPE=±0.1%，则其变化半宽为%1.0=α，在此区间内属均匀分布，因此3=k ，即分量2u ：3%1.02==ku α=0.0577%，该评定信息来源于上级检定证书，因此2u 很可靠，所以自由度为：∞→2v 3、数据修约引起的不确定度分量3u 评定：如：由于0.5S 级电能表的数据化整间距为0.05，半宽区间为a=0.025%，在此区间内属均匀分布，因此3=k ，则 3%025.03==ku α=0.0144%4、标准不确定度u 的计算：232221u u u u ++==22210144.00577.0++u=0.0715%其自由度为：==∑iiv u cu v 44)(μ∞→∞+∞+44440144.00577.090396.00715.0 5、合成标准不确定度c u 的计算：C u u c .==0.0715%×2=0.1430%≈0.14%， 有效自由度：∞→eff v6、扩展不确定度U ：根据JJF 1059.1-2012《测量不确定度的评定与表示》，取包含因子2=k ，则k u U c .==0.0715%×2=0.1430%≈0.14%7、（评定）测量结果报告：=γ-0.044% ±0.14% =U 0.14% 2=k通过以上分析可知，在各不同负载点计算出来的测量不确定度基本上是一样的。
8、验证： 参照JJF1033—2016《计量标准考核规范》公式：∣y 1 - y 2∣≤u u 2221+ 若符合则评定合理则当COS ϕ=1.0 时 |-0.044-(-0.0825) |1.014.022+ ≤1则当COS ϕ=0.5L 时 |0.0135-( 0.0115) |2.018.022+≤1故通过验证可知第九项中测量不确定度的评定结果是合理的。
JJG(交通) 169-2020 动力触探仪
中华人民共和国交通运输部部门计愤检定规程JJG(交通） 169—2020动力触探仪Cone Dynamic Penetrometer2020-10-14发布2021-01-01实施中华人民共和国交通运输部发布目录引言 (Ⅲ)1范围2概述 (1) (1)3计量性能要求4通用技术要求5计量器具控制 (1) (2) (2)附录 A 动力触探仪检定记录表格式 (5)附录 B 动力触探仪检定证书内页格式 (6)附录 C 动力触探仪检定结果通知书内页格式 (8)Ⅰ引言本规程依据 JJF 1002—2010《国家计量检定规程编写规则》编写。
Ⅲ动力触探仪检定规程1 范围本规程适用于动力触探仪的首次检定、后续检定和使用中检查。
2 概述动力触探仪是用于确定砂土的孔隙比与密实程度,评定地基土和桩基承载力的仪器。
动力触探仪由落锤、探杆和探头组成,结构示意图见图 1。
其中探头分为轻型动力触探仪探头和重型、超重型动力触探仪探头两种,结构示意图见图 2。
动力触探仪的工作原理是利用一定的落锤能量,将一定规格的探头连同探杆打入土中,根据打入的贯入度、锤击数或探头单位面积动贯入阻力来判别土的密实程度。
图 1 动力触探仪结构示意图1——落锤;2——探杆;3——探头3 计量性能要求3. 1 探头直径误差图 2 动力触探仪探头结构示意图d——探头直径;α——探头锥角;h——探头高度3. 2 3. 3 动力触探仪探头直径误差要求:轻型(40±2)mm,重型、超重型(74±2)mm。
探头锥角误差动力触探仪探头锥角误差要求:(60±1)°。
探头高度误差动力触探仪探头高度误差要求:轻型(60±5)mm,重型、超重型(225±5)mm。
13.4 落锤质量误差动力触探仪落锤质量误差要求:轻型(10.0±0.2)kg;重型(63.5±0.5)kg,超重型(120. 0 ± 1. 0) kg。
不确定度评定举例
4 不确定度评定举例 （一） 端度规校准1． 概述在比较仪上，对标准端度规和受校准的端度规进行比较，求出两端度规的长度差值，考虑到长度的温度修正，由标准端度规的已知长度，求出受校准端度规的长度。
2． 原理一个名义值50mm 的被校准端度规，将它与同名义长度的已知标准端度规比较，就可求出被校准端度规的长度。
两端度规直接比较的输出是长度差式中：l ：受校端度规在20~C 时的长度；ls ：标准度规在20~C 时的长度(由标准端度规的校准证书给出)： α、αs ：受校与标准规的温度热膨胀系数； θ、θs ：受校与标准规的温度与20℃的温度偏差。
于是：记受校与标准端度规温差sθθδθ-=。
记受校与标准端度热膨胀系数差s ααδα-=则3．不确定度评定：注意到ls ，d ，α，θ，δα，δθ无关，且δα，δθ期望为0。
而于是：(1)标准的校准不确定度校准证书中给出，标准的展伸不确定度U=0.075um ，并说它按包含因子k=3而得，故标准不确定度校准证书指出，它的自由度18)( s l v于是：(2)测量长度差的不确定度测量两规长度差的实验标准差，通过独立重覆观测25次的变化性而得为13nm ，其自由度为25-1=24。
本例比较中，作5次重复观测并采用平均值，平均值的标准不确定度及自由度于是：(3)比较仪偶然效应比较仪检定证书说明，由偶然误差引起的不确定度为0.01um，它由6次重复测量，置水准95％而得，由t分布临界值，t0.95(5)=2.57，故于是：(4)比较仪系统效应比较仪检定证书给出，由系统误差引起的不确定度为0.02um(3水准)，故它可以认为具25%可靠，于是其自由度8%)25(2/1)(2==v d v于是：(5)膨胀系统差的不确定度按均匀分布变化，故它具10％可靠，于是：因(6)规间温差的不确定度标准及被校规应有相同温度，但温差却以等概率落于估计区间-0.05℃至+0.05内任何处，由均匀分布知标准不确定度它具50％可靠，故又不确定度表如下：以上分量无关，合成标准不确定度其自由度在置信水准P=0.99时t0.99(16)=2.92。
触针式粗糙度仪的测量不确定度分析及仪器的特性评定
中图分类号：ＴＧ８４
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１５）０２－０２０７－０４
触针式粗糙度仪是工业中广泛使用的表面粗糙 度测量仪，用尖锐的金刚石触针以一定的速度划过 被测表面，触针按表面轮廓形状上下运动，把这种垂 直运动变换为电信号即可确定表面粗糙度。触针式 测量仪具有数据准确和适应性强等优点，可测量 ０．１μｍ～１０μｍ 范围的粗糙度。
１ 触针式仪器示值误差校准
２ 校准结果的不确定度分析
１．１ 测量前准备 （１）准备 ３ 个不同精度的粗糙度样板，并附有有
效的检定证书； （２）检查测针、传感器有无问题，比如测针针尖
是否完好（投影仪 ／ 显微镜），用粗糙度样板测量 ５ 次 在误差允许范围内可用；
（３）设置程序在每次测量后回到起始位置，因粗 糙度样板不同位置粗糙度测值不同。 １．２ 示值误差校准
u２
＝
Sp x0
式中，Sp 参照本文 ２．４ 中的公式进行计算，x0 指
Ra0 。
这里尤其值得注意的是此处的 Ra0 并不是指样
板的校准值而是仪器在同一精度样板上有效值的平
均值，在表 ４ 中R a０ 即为公式中 x0 的值。 因此，u２ 的值如表 ５ 所示。
计量：ｗｗｗ．ｃｑｓｔｙｑ．ｃｏｍ
计量：ｗｗｗ．ｃｑｓｔｙｑ．ｃｏｍ
u（Ra0）为与标准样板有关的不确定度分量。
因为 c（Ra）＝
坠ΔRa 坠Ra
＝ １，c（Ra0）＝
坠ΔRa 坠Ra0
＝ －１
２
２
２
所以 uc（ΔRa）＝ u（Ra）＋u（Ra0）
２．４ 测量结果的初步计算
测量结果的初步计算如表 ４ 所示。
表 ４ 测量结果的初步计算
动力触探仪校准结果不确定度评定方法及示例
附录A动力触探仪校准结果不确定度评定方法及示例A.1 概述A.1.1校准对象：动力触探仪A.1.2 校准用标准器：电子秤、游标卡尺等A.1.2 校准依据：依据JJF （桂）XX-202X 《动力触探仪校准规范》A.1.3 校准方法：按照JJF （桂）XX-202X 《动力触探仪校准规范》规定的校准项目和校准方法，对动力触探仪进行校准。
A.2 击锤锤重示值误差的测量不确定度评定A.2.1 测量模型以轻型动力触探仪为例，动力触探仪击锤锤重示值误差的计算公式：10m δ=-式中：δ—动力触探仪击锤锤重示值误差，kg ；m —击锤锤重三次测得值的平均值，kg ；A.2.2不确定度传播率222()()c u c u m δ=式中，灵敏系数：/1m c δ=∂∂=-A.2.3标准不确定度评定A.2.3.1电子秤分辨力引入的标准不确定度分量1m u采用B 类方法评定。
电子秤的分辨力为10g ，半宽区间a =5g ，假设为均分布，k =1/m u a k ==2.89gA.2.3.2示值重复性引入的标准不确定度分量2m u示值重复性引入的标准不确定度分量分包含了分辨力引入的标准不确定度分量，为避免重复计算，取二者较大者。
因为击锤质量是非常稳定的，示值重复性引入的标准不确定度分量很小，故只需考虑1m u 即可。
A.2.3.3电子秤不准引入的标准不确定度分量3m u采用B 类方法评定。
以轻型动力触探仪为例，在10kg 附近，电子秤的最大允许误差为±10g ，半宽区间a =10g ，假设为均匀分布，k =3/m u a k ==5.78gA.2.4 合成标准不确定度计算由于各分量彼此独立不相关，则击锤锤重示值误差的合成标准不确定度为：()()c u u m δ====6.5 g A.2.5扩展不确定度计算取包含因子k =2，则击锤锤重示值误差的扩展不确定度()2 6.5c U k u δ=⋅=⨯=13 gA.3 探杆直径示值误差的测量不确定度评定A.3.1 测量模型以轻型动力触探仪为例，动力触探仪探杆直径示值误差的计算公式：25d ∆=-式中：∆—动力触探仪探杆直径示值误差，mm ；d —探杆直径2次测得值的算术平均值，mm ；A.3.2不确定度传播率222()()c u c u d ∆=式中，灵敏系数：/1d c ∆=∂∂=-A.3.3标准不确定度评定A.3.3.1游标卡尺分辨力引入的标准不确定度分量1d u采用B 类方法评定。
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。
仪器仪表测量不确定度评定方法
仪器仪表测量不确定度评定方法作者：汪树青韦邦跃吴勇王亮来源：《电子技术与软件工程》2019年第10期摘要：针对计量校准中对实验数据后续处理的复杂性问题，主要是不确定度的评定方法进行研究，提出采用相对不确定度的评定方法。
在基于示值误差型计算模型下，进行测量不确定度评定方法分析，以数字多用表为例进行说明。
[关键词]计量学示值误差测量不确定度相对测量不确定度数据处理评定方法1引言测量不确定度指对测量结果的可信性、有效性的不能确定的程度，用来表征测量结果与真值的接近程度。
以计量校准中常用的示值误差型仪器仪表为例，结合其计量过程中使用的数学模型进行理论推导，得到其相对不确定度的计算模型。
以数字多用表代表同类型被检仪器仪表，以多功能校准仪为校准装置，进行计量校准试验、数据处理及不确定度评定。
2示值误差模型测量数学模型是用数学的函数形式描述测量的物理过程，是测量不确定度评定工作的基础。
计量校准工作中，示值误差型是常用的数据处理模型之一，其示值误差数学模型表达式如下：式中，y为被检仪表示值，yo为标准多功能源示值，△y为被检仪表示值误差。
上式中，y和yo互不相关时，由测量不确定度传递公式，有式中，u（△y）为合成标准不确定度，u（y）为被检仪器仪表A类标准不确定度，u（yo）为标准多功能源不确定度。
上式中，等号两边同除以y，得到注意到，计量校准中y和yo数值接近，即y=yo，则有上式中，分别表示被检仪表、标准多功能源的相对不确定度，为示值误差相对于被检仪表示值y的相对不确定度。
3输入量的相对不确定度评定3.1重复性测量引入的相对不确定度计算对于被校仪表而言，在相同条件下，重复测量n次，测量得到的结果的平均值为根据贝塞尔计算公式，单次测量值的实验标准偏差为重复性测量标准不确定度为重复性测量相对不确定度可表示为注意到重复测量n次后，y;与y近似相等，有y=y，则3.2标准源引入的相对不确定度计算多功能校准仪为校准装置，分辨率比被校仪表高一个甚至几个数量级，因此可以忽略此项不确定度。
动力触探(标准贯入)仪校验方法
动力触探（标准贯入）仪校验方法
本方法适用于新购和使用中的动力触探（标准贯入）仪的校验。
1、技术要求
2、校验项目及条件
2.1校验项目
2.1.1落锤质量、落距。
2.1.2探杆直径。
2.1.3圆锥头锥角及锥底面积或贯入器内径、外径及长度。
2.2 校验用器具
2.2.1钢直尺：量程1m，分度1mm。
2.2.2台秤：称量100Kg，感量50g。
2.2.3案秤：称量15Kg，感量10g。
2.2.4万能角度尺：精度0.5°。
2.2.5游标卡尺：量程150mm，分度值0.02mm。
3、校验方法
3.1用15Kg的案秤称量10Kg的落锤质量，精确至1g。
用100Kg的台秤称量63.5Kg的落锤质量，精确至50g。
3.2落距用钢直尺测量，精确至1mm。
3.3探杆直径用游标卡尺测量，取两个垂直方向的平均值，精确至0.1mm。
3.4圆锥锥角用万能角度尺测量两个垂直方向，取平均值，精确至0.5°。
3.5圆锥锥底面积，用游标卡尺测量圆锥底部直径，测定两个垂直方向，取平均值，精确至0.1mm，再经计算得到。
3.6贯入器尺寸用游标卡尺测量，精确至0.1mm。
4、校验结果处理和校验周期
4.1经校验，满足第1条技术要求的仪器为合格，发给校验合格证书，任何一条技术要求不合格者，均为校验不合格，发给校验结果通知书。
4.2该仪器的校验周期为一年。
动力触探（标贯）仪校验记录。
动力触探仪测量值不确定度的评定
动力触探仪测量值不确定度的评定1.概述1.1测量依据：JJG(交通)169-2020《动力触探仪检定规程》1.2环境条件：温度23℃±5℃ , 相对湿度≤85%1.3测量标准：a）电子秤，最大允差不超出±δm；b）高度卡尺，最大允差不超出±δh；c）数显卡尺,最大允差不超过±δdd）万能角度尺,最大允差不超过±δα1.4被测对象：轻型动力触探仪；1.5测量过程：1.5.1在规定环境条件下，用允差不超出±δm的衡器直接测量落锤质量，该过程重复进行n次，以n次测量值m i（i=1,2，…,n）的算数平均值作为落锤质量m；1.5.2在规定环境条件下，用允差不超出±δh的高度卡尺直接测量探头高度，该过程重复进行n次，以n次测量值m i（i=1,2，…,n）的算数平均值作为探头高度h；1.5.3在规定环境条件下，用允差不超出±δL的数显卡尺直接测量探头直径，该过程重复进行n次，以n次测量值m i（i=1,2，…,n）的算数平均值作为探头直径-L；1.5.4在规定环境条件下，用允差不超出±δα的万能角度尺直接测量探头角度，该过程重复进行n次，以n次测量值m i（i=1,2，…,n）的算数平均值作为探头角度-α；2.测量模型2.1落锤质量2.2探头高度2.3探头直径 2.4探头角度3. 不确定度来源A ）衡器不准确引入的不确定度分量u δmB ）由于各种随机因素影响导致的落锤质量测量重复性引入的不确定度分量u RmC ）高度卡尺不准确引入的不确定度分量u δhD ）由于各种随机因素影响导致的探头高度测量重复性引入的不确定度分量u RhE ）数显卡尺不准确引入的不确定度分量L u δF ）由于各种随机因素影响导致的探头直径测量重复性引入的不确定度分量u RLG ）万能角度尺不准确引入的不确定度分量u δαnhh n1i i∑==nLL n1i i∑==nmm n1i i∑==nn1i i∑==ααH）由于各种随机因素影响导致的探头角度测量重复性引入的不确定度分量u Rα4.标准不确定度评定4.1采用标准器A）规格15kg，允差δm=±10g的衡器测量落锤质量B）规格300mm，允差δh=±0.04mmC）规格200mm, 允差δL=±0.03mmD）规格360°，允差δα=±2′4.2对轻型动力触控仪进行校准，每个项目重复进行n=3次直接测量。
检定结果不确定度评价示例
电导率仪检定结果不确定度分析以0.2级电导率仪为例，进行分析 一、电子单元引用误差检定的不确定度根据“电导率仪检定规程（修订稿）”的规定，使用电导率仪检定装置（标准电导）评价电子单元的引用误差。
1 数学模型：FS FFSκκκκκκκ-=-=∆式中：Κ — 仪器示值 ΚS — 标准电导率 ΚF — 满量程2 不确定度源及其不确定度： 1) 仪器示值 Κ满量程为200μS/cm ，显示位数占满量程的百分比为0.05%(F.S.)；由于显示位数（示值分辨率）造成的不确定度服从均匀分布：029.0320005.0200=⨯ μS/cm按“规程要求”示值重复性上限值为0.07%，引入的不确定度：081.030007.0200=⨯ μS/cm电导率示值Κ的不确定度：086.0081.0029.0)(u 22=+=κ μS/cm005.020011)(===FC κκ cm/μS2) 标准电导率 ΚS标准值相对误差的上限值为0.07%，选用该量程中最大电导率200μS/cm 评价，由于未对标准值修正引入的不确定度：108.030007.0200=⨯ μS/cm根据检定证书知道标准电导率的定值不确定度为0.02%，对于200μS/cm 电导，其标准值的不确定度为：04.00002.0200=⨯ μS/cm标准电导ΚS 的不确定度为900.004.0180.0)(u 22S =+=κ μS/cm005.020011)(===FC κκ cm/μS3 不确定度合成及结论： 检定结果的标准不确定度为：%06.00006.0)()(u )()(u )(u 2222==∙+∙=∆S S C C κκκκ二、 配套检定的不确定度 1、数学模型：FS FFR))25t (02.01(κκκκκκκ-⨯+⋅-=-=∆式中：κ— 仪器示值κS — 标准溶液在参考温度下的标准值 2、不确定度源及其不确定度： 1）仪器示值 κ由于显示位数造成的不确定度服从均匀分布：29.0320005.02000=⨯ μS/cm单次测量的重复性为0.2%，由于测量结果为3次测量的平均值，故而重复性引入的不确定度：33.133002.02000=⋅⨯ μS/cm电导率示值κ的不确定度为33.133.1029.0)(u 22=+=κ μS/cmC(κ)=1/2000=0.0005 cm/μS2）标准溶液标准值k s由标准物质证书知标准物质量值的相对不确定度为0.25% (k=2)96.12%25.01410)u(S =⨯=κμS/cmC(κS )= 1/2000=0.0005 cm/μS3) 温度t标准温度计读数显示位数为0.01℃，由于温度计显示位数引入的不确定度：0029.03201.0= ℃恒温槽温度波动符合正态分布，0255.01.9605.0= ℃026.00255.00029.0)t (u 22=+=℃0.014141002.002.0)t (C =⨯=⨯=FFS κκκ℃-1不确定度合成及结论：配套检定结果的不确定度为：%11.00011.0014.0026.00005.069.10005.033.1)()()()()()()(u 222222222222==⨯+⨯+⨯=∙+∙+∙=∆t C t u C u C u S S κκκκ结论：三、 温度计检定的不确定度 1 数学模型：S t t t -=∆式中：t — 仪器温度示值 t S — 标准温度计示值2 不确定度源及其不确定度： 1）仪器温度示值t温度计示值分度为0.1℃，由于分度引入的不确定度为：029.0321.0=℃ 902.0)(=t u ℃C(t)=12）标准温度计示值t S标准温度计分度为0.01℃，用于温度计分度引入的不确定度为：0029.03201.0=℃标准温度计示值误差引入的不确定度：0289.0305.0=℃029.0029.00029.0)t (u 22S =+=℃C(t S )=13 不确定度合成及结论：)()t (u )()t (u )t (u 2S 222S t C t C ∙+∙=∆温度检定的不确定度：0.041029.0029.0)t (u 22=+=∆℃。
仪器仪表测量不确定度评定方法
仪器仪表测量不确定度评定方法发表时间：2019-08-15T14:49:11.250Z 来源：《防护工程》2019年10期作者：郭鑫浩[导读] 测量不确定度指对测量结果的可信性、有效性的不能确定的程度，用来表征测量结果与真值的接近程度。
天津同阳科技发展有限公司天津 300384摘要：测量不确定度指对测量结果的可信性、有效性的不能确定的程度，用来表征测量结果与真值的接近程度。
以计量校准中常用的示值误差型仪器仪表为例，结合其计量过程中使用的数学模型进行理论推导，得到其相对不确定度的计算模型。
以数字多用表代表同类型被检仪器仪表，以多功能校准仪为校准装置，进行计量校准试验、数据处理及不确定度评定。
关键词：仪器仪表；测量；不确定引言实际调查发现，用5720A型多功能校准源检定2000型数字多用表（设定为5位半显示模式）的直流电流10mA量程的10mA点时，扩展不确定度U95=0.0004mA，有效自由度νeff=69。
1.测量仪器的准确度我国以及国际上对于测量仪器准确度的划分，从来是既有“级”，也有“等”。
而且在测量不确定度的估算中，针对不同的等与级有不同的估算方法。
但是对测量器的定性评定中，往往还必须使用“等”和“级”的概念，因为这样十分方便、实用。
等与级之间的原则区别在于“级”根据示值误差确定，表明示值误差的档次；“等”根据扩展不确定度确定，表明测出的实际值扩展不确定度的档次。
所谓按等使用即按该计量器具检定证书上给出的实际值使用。
这时其系统误差最大的可能值为实际值的扩展不确定度。
所谓按级使用，即按该计量器具的标称值使用。
这时其系统误差最大的可能值为该级的标称值偏离其实际值的允许误差。
“等”与“级”的给出能反映计量器具计量学性能的总的水平，但不能用它直接表示使用该计量器具进行测量的准确度。
因此测量结果的不确定度中，其不确定度分量绝不止这一项，而往往还有其他的分量要与之合成。
例如：量块的要求中有中心长度的偏差，测量面的平面度及平行度，工作面的研合性，中心长度的稳定性；衡器要求水平误差，鉴别力，灵敏度。
触针式表面粗糙度测量仪不确定度评定报告
触针式表面粗糙度测量仪校准结果不确定度评定报告1概述1.1 测量方法: 依据JJF1105-2003《触针式表面粗糙度测量仪校准规范》 1.2环境条件: 实验室温度(20±3)℃，实验室湿度≤65%RH 。
1.3 测量标准: Ra 标称值为0.403μm 的多刻线标准样板。
1.4 被测对象：SJ-301触针式表面粗糙度测量仪 1.5 测量过程: 用触针式表面粗糙度测量仪直接测量。
2数学模型2.1 H=L-L 0式中： H ——触针式表面粗糙度测量仪的示值误差 L ——粗糙度测量仪的读数值L 0——多刻线标准样板标称值2.2方差())()(02222212L u c L u c H u +=2.3 灵敏系数11=∂∂=L Hc 102=∂∂=L Hc 3标准不确定度的评定3.1测量重复性引起的不确定度1u在多刻线标准样板的工作区域内测量10次，取平均值作为测量结果，测量数据如下：0.41μm ，0.40μm ，0.40μm ，0.41μm ，0.42μm ，0.40μm ，0.40μm ，0.41μm ，0.42μm 0.41μm ，采用A 类方法进行评定,结果如下：=L 0.41μm则：Si=相对标准不确定度：2%3.2 多刻线标准样板引入的标准不确定度2u 可根据证书直接得到U rel =2.5%，k =2，则：u 2=1.25%3.3数显式量化误差引入的不确定度3u粗糙度测量仪的最低有效位w=0.01μm ，则变化区间的半宽度为m wμ005.02a ==假设为均匀分布3=k ，则相对标准不确定度为%23.03m 005.03=⨯=Ra u μ4 合成标准不确定度评定c u标准不确定度一览表不确定度来源分布/评定类型分布因子灵敏系数相对标准不确定度/μm1u 测量重复性 A 1 2.0% 2u 多刻线样板B 2-1 1.25% 3u 数显量化误差矩形B310.23%标准不确定度分量中所列各分量彼此独立互不相关，则合成标准不确定度：5 扩展不确定度评定取包含因子k =2，则扩展不确定度可以表示为：6.同理可得当多刻线标准样板Ra 值为1.624μm 和3.209μm 时的不确定度如下表所示：多刻线标准样板Ra 值不确定度来源分布/评定类型 分布因子灵敏系数 相对标准不确定度 合成不确定度1.6241u 测量重复性A 1 1.6% 2.04% 2u 多刻线样板B 2-1 1.25% 3u 数显量化误差矩形B 31 0.23% 3.2091u 测量重复性A 1 1.2% 1.75% 2u 多刻线样板B 2-1 1.25% 3u 数显量化误差矩形B310.23%7. 触针式表面粗糙度测量仪校准装置的扩展不确定度如下表所示：。
触针式表面粗糙度测量仪校准结果不确定度评定
·２７９·
表２标准不确定度分量汇总表 符
不确定度来源 了口 标准不确定度／ｕ ｍ
触针式表面粗糙
Ｒａｏ：４．３０ ０．０３２
度测量仪重复性 引入的不确定度 Ｒ Ｒａｏ：０．３７０ ０．００３６
分量
Ｒａｏ：０．０９５ ０．０００８
多刻线样板误差 引入的不确定度 Ｒ
分量
Ｒａｏ：４．３０ ０．０４３ Ｒａｏ：０．３７０ ０．００５６ Ｒａｏ：０．０９５ Ｏ．００２４
值误差进行了校准不确定度评定，从而对测 量结果的影响因素进行溯源，以便调整测量
方法，提高测量结果的准确性。
参考文献：
［１］质量比较仪测量结果的不确定度评 定Ⅱ］．周海英．中国测试技术．２００５（０５）
『２１常用测量不确定度评定方法及应用
实例【Ｍ】．中国计量出版社，上海市计量测 试技术研究院编，２００１
表面粗糙度测量仪》
２环境条件：温度（２０士３）℃，湿度
不超过６５％ＲＨ
３测量标准：多刻线样板，三块组，出
厂编号Ａ一０２４
相对扩展
样板标准 扩展不确定度／
样板
不确定度／
值～ｍ ｕ ｍ（ｋ＝２）
ｕ ｍ（ｋ＝２
１
４．３０
０．０８６
２％
２
０．３７０
０．０１１１
３％
３
０．０９５
０．００４８
５％
４被测对象：触针式表面粗糙度测量 仪，ＭＰＥ：±（５ｎｍ＋Ｏ．０５Ａ）ｕ ｍ对应仪器出 厂ＭＰＥ：±５％。
表３合成标准不确定度
样板标准值～ｍ 合成标准不确定度～ｍ
４．３０
０．０５４
０．３７０
０．００６７
０．０９５
பைடு நூலகம்
不确定度评定报告_2
不确定度评定报告1.测量方法由标准晶振输出频标信号,输入到通用计数器中,在通用计数器上显示读数。
2.数学模型 数学模型A=A S +δ式中: A —频率计上显示的频率值 A S —参考频率标准值；δ—被测与参考频标频率的误差。
3.输入量的标准不确定度3.1 标准晶振引入的标准不确定度, 用B 类标准不确定度评定。
标准晶振的频率准确度为±2×10-10, 即当被测频率为10MHz 时, 区间半宽为a ＝10×106×2×10-9＝2×10-2Hz, 在区间内认为是均匀分布, 则标准不确定度为()s A u ＝a/k ＝1.2×10-2Hz()=rel s A u 1.2×10-2/107=1.2×10-93.2被测通用计数器的测量重复性引入的标准不确定度分量u(δ2)u(δ2)来源于被测通用计数器的测量重复性, 可通过连续测量得到测量列, 采用A 类方式进行评定。
对一台通用计数器10MHz 连续测量10次, 得到测量列9999999.6433.9999999.6446.9999999.6448、9999999.6437、9999999.6435.9999999.6428、9999999.6446.9999999.6437、9999999.6457、9999999.6451Hz 。
由测量列计算得算术平均值 ∑==ni i f n f 11=9999999.6442Hz,标准偏差 ()Hz n ffs ni i00091.0121=--=∑=标准不确定度分量u(δ3)=0.00091/=0.00029Hzu(δ3)rel =2.9×10-114 合成标准不确定度评定 主要标准不确定度汇总表不确定度来源（i x ）i a i k ()i u x标准晶振引入的标准不确定度()rel s A u 2×10-3Hz 31.2×10-10 通用计数器引入的标准不确定度分量()1δu2.5×10-2Hz31.5×10-9被测石英晶体振荡器测量重复性()rel u 2δ0.00091Hz 12.9×10-11输入量AS 、δ1.δ2相互独立, 所以合成标准不确定度为u c (A)= 922212105.1)()()(-⨯=++δδu u A u S5 扩展不确定度评定 取k=2, 则 扩展不确定度为U rel ＝k ×u c ＝2×1.5×10-9＝3×10-96测量不确定度报告f ＝f0（1±3×10-9）Hz, k=2不确定度评定报告1.测量方法由标准晶振输出频标信号,输入到通用计数器中,在通用计数器上显示读数。
测量不确定度评定报告
测量不确定度评定报告一、引言二、测量方法和装置本次测量使用的方法是直线测量法，采用直尺和游标卡尺进行测量。
直线测量法是一种简单有效的测量方法，在工程和科学领域得到广泛应用。
1.人为误差测量1：30.2cm测量2：30.1cm测量3：30.3cm根据三次测量结果的平均值，得到被测量值为30.2cm。
通过测量结果的离散程度，可评估人为误差的大小。
2.仪器误差仪器误差是由于测量仪器本身的不准确性而引起的。
在使用直尺和游标卡尺进行测量时，需要考虑到仪器的刻度精度和读数精度。
本次测量中，直尺和游标卡尺的刻度间距分别为0.1cm和0.01cm。
根据仪器的刻度间距，可以评估测量结果在刻度内的不确定度。
例如，如果测量结果位于两个刻度之间，不确定度可以评估为刻度间距的一半。
3.环境影响环境因素如温度、湿度等的变化会对测量结果产生一定的影响。
在本次测量中，环境温度保持相对稳定，湿度变化较小，因此可以忽略环境影响对测量结果的不确定度。
四、测量不确定度评定五、灵敏度分析和建议灵敏度分析用于评估测量结果对误差的敏感程度，从而提供改进测量方法和装置的建议。
1.人为误差的影响2.仪器误差的影响根据前述的仪器误差评估，本次测量结果对仪器误差的敏感程度较高。
为了减小仪器误差对测量结果的影响，可以考虑使用更精密的测量仪器，如数字卡尺等，降低仪器误差。
六、结论本次测量的不确定度评定结果为0.1cm。
测量结果对人为误差的敏感程度较低，对仪器误差的敏感程度较高。
改进测量方法和装置可降低仪器误差对测量结果的影响。
海洋静力触探仪标准装置研究及不确定度评定
海洋静力触探仪标准装置研究及不确定度评定
钱飞;许素安;高辰昊;闫冰男;马一开;晏天
【期刊名称】《宇航计测技术》
【年(卷),期】2024(44)2
【摘要】为解决海洋静力触探仪量值溯源问题,结合设备测量过程中受温度影响的分析,根据量值溯源技术路线,设计构建了可在模拟海洋温度条件下开展海洋静力触探仪校准的标准装置。
在对该标准装置的稳定性和开展试验的重复性考核的基础上,对校准试验结果进行了不确定度评定分析,分析表明海洋静力触探仪标准装置所复现的孔隙水压力标准值扩展不确定度为0.017 MPa(k=2),锥尖阻力标准值扩展不确定度为0.031~0.270 kN(k=2),侧壁摩阻力标准值扩展不确定度为0.031~0.036 kN(k=2),构建的标准装置性能指标满足海洋静力触探仪的量值溯源需求。
【总页数】9页(P1-8)
【作者】钱飞;许素安;高辰昊;闫冰男;马一开;晏天
【作者单位】自然资源部南海海域海岛中心;中国计量大学
【正文语种】中文
【中图分类】TB93
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附录A
动力触探仪校准结果不确定度评定方法及示例
A.1 概述
A.1.1校准对象：动力触探仪
A.1.2 校准用标准器：电子秤、游标卡尺等
A.1.2 校准依据：依据JJF （桂）XX-202X 《动力触探仪校准规范》
A.1.3 校准方法：按照JJF （桂）XX-202X 《动力触探仪校准规范》规定的校准项目和校准方法，对动力触探仪进行校准。
A.2 击锤锤重示值误差的测量不确定度评定
A.2.1 测量模型
以轻型动力触探仪为例，动力触探仪击锤锤重示值误差的计算公式：
10m δ=-
式中：δ—动力触探仪击锤锤重示值误差，kg ；
m —击锤锤重三次测得值的平均值，kg ；
A.2.2不确定度传播率
222()()c u c u m δ=
式中，灵敏系数：/1m c δ=∂∂=-
A.2.3标准不确定度评定
A.2.3.1电子秤分辨力引入的标准不确定度分量1m u
采用B 类方法评定。
电子秤的分辨力为10g ，半宽区间a =5g ，假设为均分布，
k =1/m u a k ==2.89g
A.2.3.2示值重复性引入的标准不确定度分量2m u
示值重复性引入的标准不确定度分量分包含了分辨力引入的标准不确定度分量，为避免重复计算，取二者较大者。
因为击锤质量是非常稳定的，示值重复性引入的标准不确定度分量很小，故只需考虑1m u 即可。
A.2.3.3电子秤不准引入的标准不确定度分量3m u
采用B 类方法评定。
以轻型动力触探仪为例，在10kg 附近，电子秤的最大
允许误差为±10g ，半宽区间a =10g ，假设为均匀分布，k =3/m u a k ==5.78g
A.2.4 合成标准不确定度计算
由于各分量彼此独立不相关，则击锤锤重示值误差的合成标准不确定度为：
()()c u u m δ===
=6.5 g A.2.5扩展不确定度计算
取包含因子k =2，则击锤锤重示值误差的扩展不确定度()2 6.5c U k u δ=⋅=⨯=13 g
A.3 探杆直径示值误差的测量不确定度评定
A.3.1 测量模型
以轻型动力触探仪为例，动力触探仪探杆直径示值误差的计算公式：
25d ∆=-
式中：∆—动力触探仪探杆直径示值误差，mm ；
d —探杆直径2次测得值的算术平均值，mm ；
A.3.2不确定度传播率
222()()c u c u d ∆=
式中，灵敏系数：/1d c ∆=∂∂=-
A.3.3标准不确定度评定
A.3.3.1游标卡尺分辨力引入的标准不确定度分量1d u
采用B 类方法评定。
游标卡尺分辨力为0.1mm ，半宽区间a =0.05mm ，假设
为均匀分布，k =1/d u a k ==0.029mm 。
A.3.3.2示值重复性引入的标准不确定度分量2d u
采用A 类方法评定。
因测量次数较少，故标准偏差采用极差法计算。
测量次数为2次，查表可知，极差系数 1.13C =。
根据实验数据，极差0.15mm R =，2/d u R C ==0.13mm 。
示值重复性引入的标准不确定度分量分包含了分辨力引入的标准不确定度
分量，为避免重复计算，取二者较大者。
故只需考虑2d u 即可。
A.3.3.3游标卡尺不准引入的标准不确定度分量3d u
采用B 类方法评定。
游标卡尺的的最大允许误差为±0.1mm ，半宽区间a
=0.1mm ，假设为均匀分布，k =3/d u a k ==0.06 mm 。
A.3.4 合成标准不确定度计算
由于各分量彼此独立不相关，则探杆直径示值误差的合成标准不确定度为：
()(d)c u u ∆===mm A.3.5扩展不确定度计算
取包含因子k =2，则探杆直径示值误差的扩展不确定度()20.14c U k u =⋅∆=⨯=0.28 mm。