淺析測(cè)量不確定度評(píng)定及應(yīng)用

摘 要：測(cè)量不確定度是評(píng)定測(cè)量水平的指標(biāo)，是判斷測(cè)量結(jié)果的重要依據(jù)，特別是在中國(guó)已加入WTO的宏觀經(jīng)濟(jì)背景下，開展測(cè)量不確定度的評(píng)定，對(duì)測(cè)量領(lǐng)域與國(guó)際接軌具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)測(cè)量不確定度的評(píng)定方法進(jìn)行了探討，并結(jié)合實(shí)際工作，對(duì)測(cè)量不確定度的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：測(cè)量不確定度；概述；方法；應(yīng)用

1 測(cè)量不確定度概述

所謂的測(cè)量不確定度主要指的是對(duì)測(cè)量結(jié)果質(zhì)量進(jìn)行的定量特征，是根據(jù)測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性、可靠性和可用性來斷定測(cè)量結(jié)果的一種工作方法。在目前的工作中，測(cè)量結(jié)果可用性很大程度上取決于不確定度的大小。因此，在測(cè)量結(jié)果中，必須要及時(shí)的說明不確定度，這樣才能使得測(cè)量結(jié)果發(fā)揮出應(yīng)有的作用，為后繼工作的開展提供參考。

在不確定度測(cè)量工作中，整個(gè)不確定度被合理的賦予了測(cè)量假設(shè)值，并且就這一假設(shè)值做了分散性統(tǒng)計(jì)，是與測(cè)量結(jié)果密切聯(lián)系的一個(gè)特殊參數(shù)。就實(shí)際工作進(jìn)行分析，測(cè)量不確定值沒有明確的表示符號(hào)，無(wú)法用標(biāo)準(zhǔn)偏差來對(duì)其定義。通常情況下，測(cè)量不確定度與人們的生活息息相關(guān)，在測(cè)量的過程中和人們的思維、思想有著密切的關(guān)系，且整個(gè)不確定度都是根據(jù)人們實(shí)驗(yàn)、前人資料來評(píng)定的，因此在不同的檢驗(yàn)條件下，所得出的結(jié)論也必然會(huì)存在差異。

2 測(cè)量不確定度評(píng)定方法

2.1 靜態(tài)不確定度評(píng)定

靜態(tài)不確定度是對(duì)測(cè)試對(duì)象進(jìn)行理論統(tǒng)計(jì)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行的評(píng)判。國(guó)內(nèi)外對(duì)這種方法總結(jié)了各種公式和驗(yàn)證方法，例如利用最大方差法判定測(cè)量對(duì)象，利用最小二乘法提供了擴(kuò)展不確定度的評(píng)定公式等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不確定度評(píng)定模型的驗(yàn)證。這些方法對(duì)形成了靜態(tài)不確定度評(píng)定方法的體系，從而使得測(cè)量結(jié)果更加規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。

2.2 動(dòng)態(tài)不確定度評(píng)定

動(dòng)態(tài)測(cè)量不確定度與靜態(tài)測(cè)量不確定度不同，是基于新模型、新理論的評(píng)判方法。動(dòng)態(tài)測(cè)量不確定度把現(xiàn)代誤差理論應(yīng)用到測(cè)試過程中，能更加準(zhǔn)確、便捷的反映測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量。

但動(dòng)態(tài)測(cè)量不確定度的方法發(fā)展較晚，在應(yīng)用的過程中還有一定的局限性，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該注重動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的結(jié)合，從而保證測(cè)量結(jié)果質(zhì)量驗(yàn)證的準(zhǔn)確性。

3 測(cè)量不確定度的應(yīng)用舉例

3.1 蒸壓灰砂磚抗折強(qiáng)度測(cè)量不確定度的評(píng)定

蒸壓灰砂磚是以石灰、砂為主要原料制成的建筑用磚頭，適用于各類民用建筑、公用建筑和工業(yè)廠房的內(nèi)外墻以及房屋的基礎(chǔ)，是國(guó)家大力發(fā)展、應(yīng)用的新型墻體材料，推廣蒸壓灰砂磚取代粘土磚對(duì)減少環(huán)境污染、保護(hù)耕地、改善建筑功能有積極作用。抗折強(qiáng)度是反映蒸壓灰砂磚質(zhì)量很重要的指標(biāo)之一，因此檢測(cè)蒸壓灰砂磚的抗折強(qiáng)度很有必要。作為質(zhì)檢部門，如何知道我們的檢測(cè)數(shù)據(jù)可不可信，就要評(píng)定測(cè)量不確定度。具體工作流程就是通過對(duì)蒸壓灰砂磚抗折強(qiáng)度不確定度的評(píng)定，分析檢測(cè)過程中存在的不確定度來源，建立測(cè)定過程的數(shù)學(xué)模型，量化不確定度分量，求出合成不確定度，最終給出測(cè)定結(jié)果的表達(dá)式，找出影響抗折強(qiáng)度檢測(cè)的主要因素，達(dá)到提高檢測(cè)水平的目的。

3.2 計(jì)量檢定中測(cè)量不確定度的分析

3.2.1 測(cè)量裝置中的不確定度應(yīng)用

工作人員在對(duì)測(cè)量裝置進(jìn)行不確定度測(cè)定時(shí)，要充分考慮測(cè)量過程中影響測(cè)量結(jié)果的各項(xiàng)因素，總結(jié)出標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度，保證結(jié)果的精確性。例如出租車的計(jì)時(shí)計(jì)價(jià)器。由于出租車對(duì)路程和時(shí)間段的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)不同，所以在不確定度測(cè)量的過程中，要根據(jù)計(jì)價(jià)器的實(shí)際工作情況，對(duì)其分段分時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，在對(duì)各個(gè)變量進(jìn)行整合，最后確定出標(biāo)準(zhǔn)的不確定度和擴(kuò)展不確定度。當(dāng)然，在最后的測(cè)定結(jié)果中，我們要考慮計(jì)價(jià)器在使用過程中的使用誤差和外界因素，通過實(shí)際測(cè)量，計(jì)算出合理范圍內(nèi)的誤差值范圍，或者通過理論統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出計(jì)時(shí)器在使用過程中所產(chǎn)生的誤差公式，能夠更加明確的表示誤差變量。這樣通過多個(gè)結(jié)果的相輔相成，形成計(jì)量的多個(gè)變量，能夠在測(cè)量報(bào)告中體現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2.2 測(cè)量器具中不確定度的應(yīng)用

不確定度在測(cè)量器具中的應(yīng)用非常廣泛。例如家用電能表的使用，測(cè)量不確定度對(duì)于家庭用電的安全有著十分重要的作用。首先在對(duì)電能表進(jìn)行不確定度的測(cè)量時(shí)，要對(duì)影響不確定度的因素全面考慮，像家用電器、大功率電器的使用、用電高峰的預(yù)估等，其次在電能表裝置對(duì)電量進(jìn)行計(jì)算時(shí)，各個(gè)計(jì)算值對(duì)不確定度的影響程度，然后根據(jù)測(cè)量公式，計(jì)算出各個(gè)值在不確定度占有的比例，從而計(jì)算出最后的不確定度結(jié)果。最后，要對(duì)電能表不確定度的檢測(cè)方法進(jìn)行選定，這也會(huì)影響不確定度的結(jié)果，也要充分考慮產(chǎn)生的結(jié)果。所以工作人員在進(jìn)行不確定度的測(cè)定時(shí)，要充分考慮各種因素的影響，要在報(bào)告書中，充分標(biāo)明各種因素與不確定度的關(guān)系及產(chǎn)生的影響差，要保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2.3 強(qiáng)制檢定器中不確定度的應(yīng)用

在強(qiáng)制檢定器的使用過程中，測(cè)量不確定度的應(yīng)用十分重要，但是也要根據(jù)具體強(qiáng)制檢定器的種類和使用情況來進(jìn)行具體分析。比如環(huán)境探測(cè)器、醫(yī)療器械、安全防護(hù)器等強(qiáng)制檢定器，在使用過程和測(cè)量過程中就不需要不確定度的測(cè)量。由于這些檢定器的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度失真級(jí)別較低，對(duì)于環(huán)境的要求也不太高，只需在檢定報(bào)告中給出合格的檢驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)即可，可以簡(jiǎn)化測(cè)量不確定度的分析與評(píng)定工作。

4 結(jié)語(yǔ)

測(cè)量不確定度是檢測(cè)質(zhì)量、保證技術(shù)規(guī)范化的評(píng)判方法，是測(cè)量技術(shù)重要的驗(yàn)證要求。隨著在國(guó)際中地位的提升，我國(guó)在法制計(jì)量的要求上更加的嚴(yán)格和規(guī)范，并吸納國(guó)際上計(jì)量要求標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)我國(guó)的計(jì)量工作進(jìn)行全面的提升。所以我們?cè)诠ぷ髦校訌?qiáng)業(yè)務(wù)技能的學(xué)習(xí)和提高，開展測(cè)量的運(yùn)用范圍，實(shí)現(xiàn)測(cè)量不確定度的更廣范圍的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[2]張海濱，王中宇，劉智敏.測(cè)量不確定度評(píng)定的驗(yàn)證研究[J].計(jì)量學(xué)報(bào)，2007，（3）：193-198.

（作者單位：吉林省白城市大安市產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)量檢測(cè)所）