測量不確定度在計量檢定中的應用芻議

陳誼麗

摘 要：測量不確定度是與測量結果關聯的一個參數，用于表征合理賦予被測量的值的分散性，其分析與評定工作是在計量檢定過程中最為重要的工作之一，其原因在于不確定度的測量既可以將測量值分散性誤差體現出來，還可以為計量設備在實際運用中提供更準確的數值關系。本文對檢定中的測量不確定度進行了概述，之后分析了其具體的應用情況。

關鍵詞：測量不確定度 計量檢定 應用

中圖分類號：TN915 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（c）-0030-02

1 測量不確定度概述

測量不確定度從詞義上理解，意味著對測量結果可信性、有效性的懷疑程度或不肯定程度，是定量說明測量結果的質量的一個參數。其在檢測的時候，選取一個待測量的對象，之后設計并賦予其參數，最終即可獲得該對象的分散性，以及被測量值處于一定范圍之中的落入概率情況。在檢定中，計量人員首先需要結合概率數據，給該測量值的具體數值結果，劃定一個區間，之后針對測量中出現的誤差問題，可以使用之前給定的參數，進行一定的修正處理。其檢定結果是否準確，與使用的相關標準設備的量值傳遞的效果，有著極大的關系，對計量設備的檢定數據也有極大的影響。因此在測量的時候，需要讓其結果處于要求的范圍之內。在其應用中，常常會被認為是測量誤差工作，但這兩項工作之間有著極大的差異性[1]。

在計量檢定工作中，開展測量不確定度工作，可以有效提高計量工作的質量。較之于以往的檢定工作，基于測量不確定度的計算，極大地提高了檢定數據的準確性。不確定度來源的分析主要取決于對測量方法、測量設備、測量條件及對被測量對象的詳細了解和認識。因此需要檢定人員在檢定工作中，必須熟悉業務，把握好該設備檢定的操作流程，以及分析在檢定過程中有哪些可能的因素可能會影響測量結果，確定不確定度的來源，認真計算，減少誤差，提高檢定的準確率[2]。但是，在目前的計量檢定工作中，由于工作人員對測量不確定度內容不重視，或者是缺乏測量不確定度的能力，或是繁雜的操作流程使得工作人員不愿意對該項內容進行計算確定等問題，使得最終獲得的檢定報告缺乏權威性和準確性。因此在現階段的社會發展中，需要計量檢定單位的工作人員不斷對測量不確定度的相關知識加強認識，以此在實際應用中達到更好的效果。

2 計量檢定工作的應用分析

測量不確定度是我們從事計量工作的技術人員必須掌握的理論知識，目前，測量不確定度在各個領域都有廣泛的應用，有極高的價值。在本文的研究中，選取電子天平，作為測量不確定檢定的研究對象。該儀器設備自身所具有的數據參數，對于測量不確定度有著一定的影響，例如天平在稱量中數據重復性、分辨力、環境因素等，但是各個影響因素所造成的影響，是一致的。因此就需要對這些數值進行復核。

2.1 應用方法

測量不確定度，其屬于一種被測量對象的分散性表征，是一種參數。在該參數中，包含著較多的分量，進行具體的劃分后，可以表示為兩種方法測量不確定度。首先是A類，其在應用中表征的分散性，主要是借助于實驗的標準偏差來實現的，其需要對獲得的諸多的結果，進行分布情況的估算分析[3]。另外一種則為B類，其在分散性、參數的表征中，需要通過檢測對象的相關數據，或者是計量檢定人員的工作經驗來進行，檢定過程中的系統效應可以組成分量。這兩項結果的評定方法存在著較大的差異性，其中的A類在日常的應用中，較為簡單，選取一個被測量目標，最后進行數據的測量、偏差的計算。而B類，則在具體的應用中，其獲得的原始數據，是在實驗的基礎上，以及對于測量對象相關信息收集，并進行綜合性分析估算才可以獲得，此外該測量不確定度還需要結合一些測量工作的認識、經驗，因此B類測定法在應用中，有著較多的主觀因素影響[4]。

2.2 工具

本次研究選取的天平采用直接測量法，選用的測量標準為E2等級砝碼，其擴展不確定度為0.1mg，包含因子k=2。選取已經完成標定電子天平，最大稱量為220g，分度值0.1mg。本次研究測量不確定度選取200g點。在檢測中，天平容易受到諸多因素的影響，需要綜合各個方面的影響，計算合成不確定度，最終計算擴展不確定度，以此使得天平能夠適應自身等級的需要。

2.3 測量評定

首先在測量中，根據要求，以200g為最大稱量值，用天平測量200g標準砝碼10次，得到數據：200.001，200.002，200.000，200.0002，200.0003，200.0002，200.0001，200.0002，200.0002，200.0001，單位為g。

（1）先進行A類不確定度的計算，在計算中使用貝塞爾計算公式為：不確定度的計算公式為，自由度。

（2）電子天平分辨力引入的不確定度分量，采用B類評定方法，計算不確定度：，由于分辨力引入的不確定度100%可信，則自由度為。

（3）環境因素引起的天平天平漂移的不確定度分量，采用B類評定方法。其影響一般不大于一個字，該天平分度值為0.1mg，計算不確定度：，自由度為。

（4）電子天平的示值合成標準不確定度評定，根據公式計算，根據B類合成標準不確定度自由度公式 求得。

（5）由標準砝碼引入的標準不確定度采用B類評定方法，由于其200g砝碼擴展不確定度為0.1mg，包含因子為2，求得標準不確定度為：，自由度為。

（6）合成標準不確定度評定，根據合成標準不確定度公式可以計算得出合成標準不確定度。綜上各不確定度分量及合成標準不確定度表示如表1所示。

（7）擴展不確定度的評定。在計算擴展不確定度時，取置信概率P=95%，有效自由度為127，查t分布表近似去有效自由度為120，，根據公式，得擴展不確定度為。最后，根據上述計算得出的數據，即可進行天平在200g點的符合性評定，確定天平是否200g點是否合格。

3 結語

在計量檢定工作中，使用上述流程、計算公式，可以對測量不確定度、測量不確定度自由度進行計算，依據計算得出的數據，形成檢定報告，進行判斷。所以在實際檢定工作中，需要對測量所涉及的方法、工具等內容多進行學習和掌握，以此準確無誤的進行檢定檢測。

參考文獻

[1] 黃詩宇.計量測量不確定度在B超機計量檢定中的應用[J].醫學信息，2011，24（3）：1231-1232.

[2] 沈渭奎，余建平，楊華.測量不確定度在計量檢定中的簡化應用[J].中國計量，2012（3）：84-85.

[3] 于雪松.測量不確定度在機械天平計量檢定中的應用研究[J].科技資訊，2015，13（7）：75.

[4] 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.endprint