淺析計量檢定中測量不確定度的分析與評定

高　萌河北省計量監督檢測院

淺析計量檢定中測量不確定度的分析與評定

高萌
河北省計量監督檢測院

對于計量檢測來說，測量不確定度的分析與評定是一項十分重要的工作，它不僅可以將測量值分散性誤差體現出來，還是測量不確定度與測量結果之間的重要參考依據。因此，有必要對此進行深入研究。本文將從測量不確定度入手，結合其與測量誤差之間的關系，提出在計量檢定中正確應用測量不確定度的方法，以便為發揮測量不確定度作用奠定基礎。

計量檢定；測量不確定度；測量值

前言

隨著企業要求的提高，計量標準考核也逐漸呈現規范化與制度化特征，在一定程度上提高了計量檢測標準，而測量不確定度就是眾多考核標準之一，但很多人并不了解測量不確定度與測量誤差之間的關系，總是將兩者混淆在一起，因此，有必要深入研究測量不確定度的分析與評定，為精準計量檢測奠定基礎。

一、測量不確定度概述

對于測量不確定度來說，實際上就是測量結果的有效參數，讓測量值的表征帶有分散特點。將測量不確定度納入到不確定度中，可以使給定倍數構成相應的標準偏差值，這也是提升定值信度區半寬度值的有效措施[1]。測量不確定度所使用的參數主要來自于各種分量，這也就決定了取得不確定度值的方法有很多。所以，在取得不確定度值的過程中，應實現綜合考慮，保證各種變化因素能夠與測量結果相對應，特別是當測量工作在統計控制以下時，需要對同一計量檢定進行多次測量，在獲得相應的分散結果以后，再利用貝塞爾公式完成計算[2]。此外，由于測量不確定度與測量結果是相互聯系的，它所顯示的也是一個十分重要的內容，因此，應做到測量結果與測量報告相一致。

二、測量不確定度與測量誤差之間的關系

很多人都錯誤的認為測量不確定度和測量誤差是同一回事，主要是由于他們并沒有認識到兩者之間的區別，只看到了兩者的聯系。對于測量誤差來說，它是一個相對獨立的理論體系，其基礎是線性代數、微積分等，實驗標準差是其常用鑒定手法，同時，這些也是測量不確定度的基礎，也就意味著兩者之間存在一定聯系，不僅如此，兩者所使用的研究方法也基本一致[3]。總的來說，不確定度是在誤差理論基礎上發展起來的，在分析過程中所使用的評價手段和計算方法也十分相似，但在這一過程中，還要認識到存在于兩者間的差別，如它們的定義并不相同，測量誤差所展示的是測量結果與真實值之間的差距，而測量不確定度顯示的則是存在于數據值分散性中的測量結果，以便完成對測量過程的分析與評定，它所獲得的也只是數值區間。此外，測量誤差受人為因素影響較小，它所反映的都是客觀存在的事物，只要根據測量性質就能確定分類，而測量不確定度卻存在相反的情況，因此，在實際應用的過程中一定要認識到兩者之間的差別。

三、測量不確定度在計量檢定中的應用

（一）測量不確定度在測量裝置中的應用

在計量檢定測量裝置與系統的過程中，不僅要取得一定的測量結果，還要做好聯系測量過程與結果以獲得合成標準不確定度與擴展不確定度。如在計量檢定出租車計價器的過程中，就需要聯系不同的收費時段進行計算，并做好階段分散化數值整合，并確定合成標準不確定度，根據合成標準不確定度確定相應的擴展不確定度，再利用計時器使用所產生的誤差值獲得實際使用誤差，進而給出合適的誤差表達方式[4]。可見，測量不確定度的應用，不僅可以為系統裝置計量檢定提供多個參量，還可以提高測量穩定性與精準性。

（二）測量不確定度在測量器具中的應用

日常生活中，測量器具的類型較多，如電能表就是典型代表。由于電能表與人們用電有著十分緊密的關系，電能表測量不確定度就顯得很重要。在計量檢定電能表的過程中，因其與家用電器之間存在較大聯系，所以一定要考慮多種因素給不確定度所帶來的影響，然后注意分散性分量數值的影響，構成合成標準不確定度的同時，計算出相對應的擴展不確定度，最終將標準裝置應用到電能表測量檢定中，由于所采用的檢定方式過于類似：測量不確定度的評定方法，所以也要將各種影響因素納入到檢定中，尤其是在編寫與出示相關證書報告的過程中，一定要做到清晰、精準，滿足實際需要。

（三）測量不確定度在強制檢定器具中的應用

測量不確定度還被廣泛應用于強制檢定器具中，但在實際應用過程中一定要注意聯系其類型與使用情況，但值得注意的是，在對環境探測器進行測量的過程中，并不需要應用測量不確定度，之所以會出現這樣的情況，主要在于該設備的檢定器構造相對來說較為簡單，準確度失真現象也很少出現，再加上它對于環境的要求也很低，所以，只要給出合適的檢定結果與檢測數據即可，這樣也可以減少測量不確定度的分析與評定所帶來的負擔。

四、測量不確定度在測量儀器校準中的應用

對于測量儀器的校準，離不開測量不確定度的應用，利用它主要是為了提升儀器校準的精準性。但在利用的過程中也要注意到，要增強測量儀器檢測精準性，應該聯系實際情況適當的減少測量不確定度一些工作流程。如發現測量所獲結果與真實值之間的誤差并不大時，就可以將其忽視，也就是不將這一部分納入到誤差評定范圍中，只要按照既定流程進行測量即可。這樣也可以減輕相關工作人員的工作的負擔，同時也節省了大量時間。因此，一定要重視測量不確定度在測量儀器校準中的應用，并理解需要注重的注意點，以便提高工作效率。

結論

隨著社會發展與進步，測量不確定度在很多設備的計量檢定中都發揮著十分重要的作用，并成為各個行業最受歡迎的評價方式，但在應用測量不確定度的過程中，一定要注意區別它與測量誤差的不同點，并看到兩者之間的聯系。在實際運用的過程中也要聯系情況，可以省去的部分就省去，需要注意的地方就要重視，只有這樣才能實現精準測量，為計量檢定與校準的分析與評定奠定基礎，從而實現滿足大眾需求的目標。

[1]王魯.測量不確定度的評定及其在力值計量中的應用與研究[D].浙江大學,2014.

[2]黃曉磊.淺談測量不確定度在計量檢定中的應用[J].中國標準導報,2014,01:68-69.

[3]馬俊英.測量不確定度評定在計量檢定中的應用[J].中國質量技術監督,2013,12:66-67.

[4]劉瑜,董偉.電學計量中測量不確定度評定的應用[J].電子世界,2014,16:305.