卷煙圓周的測量不確定度評定

黃幼斌，謝 忱

（廣西中煙工業有限責任公司，廣西南寧 530001）

0 引言

隨著社會的進步，物資生活水平的提高，人們對高品質產品的需求愿望越來越強烈。產品的質量是設計、生產出來的，產品的品質更需要檢測數據或其結果的有力支持。在卷煙產品的質量指標中，卷煙圓周是衡量卷煙品質的重要指標之一，與卷煙產品的質量特別是卷制質量密切相關。此外，該指標還對卷煙產品主流煙氣、感官質量以及原材料消耗等各項指標有著直接的影響作用。因此，生產過程合理地控制卷煙圓周，一定程度上可提高卷煙產品的質量，并對減少一氧化碳等有害物質的生成、進一步降低吸煙對煙民身體健康的危害，具有重要意義。因此，卷煙生產企業的質量檢測部門，應確保質量檢測數據的準確、有效性，這將對產品質量的判定有直接的影響。

測量不確定度的定義為：表征合理地賦予被測量之值的分散性與測量結果相聯系的參數，其中合理是指各種因素對測量的影響所作的修正[1]，為此，國家檢驗檢疫總局在2006年曾規定，各實驗室及各級檢驗檢測機構應根據有關標準要求，建立評估測量不確定度的程序并加以實施，定期開展并評估和報告測量、校準結果的不確定度。

以卷煙圓周指標為例，對其測量的不確定度進行分析，探討卷煙產品物理指標檢測過程中測量不確定度的評定方法。

1 建立不確定度評定數學模型

開展卷煙圓周指標檢測，并通過對測量過程的分析，探索對測量不確定度有貢獻的因素。用一定數學函數關系將測量過程模型化。

式中Ca——儀器設備測量值

δCs——儀器設備示值誤差對測量結果的影響

δCt——環境溫度對測量結果的影響

δCRH——相對濕度對測量結果的影響

δCop—— 操作人員對測量結果的影響

2 評定標準不確定度分量

2.1 測量結果的重復性u（Ca）

對卷煙綜合測試臺圓周標準棒重復測量30次，測量結果的標準偏差s（x）=0，經分析，得出由測量結果的重復性引起的不確定度分量為 u（Ca）=s（x）=0 mm。

由儀器說明書可得，儀器設備讀數的精度為 0.001 mm，按矩型分布選取包含因子為，儀器分辨力（即儀器設備讀數的精度）引人的不確定度分量為

因此，由測量結果重復性引入的不確定度分量取值u（δCd）=0.000 289 mm。

2.2 儀器設備引入的不確定度分量u（δCs）

經查閱卷煙綜合測試臺儀器說明書，該儀器卷煙圓周測定單元的最大允許誤差MPE=±0.01 mm。一般可假定認為，這是對儀器誤差限值的說明，所有的誤差值均按同等概率處于該限值范圍內，因此可運用矩形分布，其引入的不確定度分量為

2.3 環境相對濕度與溫度引入的不確定度分量u（δCT）和u（δCRH）

為了簡化評定過程，根據相關要求，將樣品處于調節狀態時的環境溫濕度以及實際測量時的環境溫濕對圓周測量不確定度引入的分量合并在一起。取“真龍”牌號卷煙進行30組測試（表1）。

2.4 人員操作引入的不確定度分量u（δCOP）

由于檢測過程使用的是綜合測試臺，該儀器屬自動測試的設備，無需人工調節。因此，操作人員引入的影響量可忽略不計，即 u（δCRH）=0。

3 不確定度評定結果

（1）由各分量可得，卷煙圓周C的合成標準不確定度為u（C）=

（2）通過查閱文獻[1]，擴展不確定度U的取值可以表述為U=ku（CY）（Y表示圓周），通常取包含因子k=2（近似95%置信概率），則擴展不確定度 Uk=2u（C）=2×0.049=0.098 mm。

（3）圓周測量結果的最佳值C=24.548 mm，測量擴展不確定度U=0.098 mm（k=2），得到圓周測量結果的完整表達式C=（24.548±0.098）mm（k=2 時）。

4 結語

通過對卷煙圓圓測量結果影響因素的分析，發現由檢測儀器（綜合測試臺）引入的不確定度分量是最大的影響因素。因此，為確保已經識別的關鍵影響因素受控，在日常檢測工作中，應重點做好以下工作：一是要加強設備的維護與保養，提高設備檢測精度，是降低卷煙圓周測量不確定度的有效途徑；二是為減小B類不確定度，應進一步加強對測量儀器設備的維護保養，定期開展校準和檢定；第三，檢測人員應當根據相關標準規定和規程進行操作，便于進一步控制A類不確定度。

表1 卷煙圓周測量結果