計量檢定中測量不確定度的分析與評定研究

裴桂玲

航空工業濟南特種結構研究所 山東 濟南 250023

工程或產品中，質量檢驗是必不可少的。只有在測量不確定度報告的支撐下，檢驗結果才具備完整意義。測量不確定度的引用，能使將鑒定結果更加規范、計量檢測精度更高。所以，通過對測量不確定度的深入分析與認識，有利于計量檢測準確性的有效提升。

1 測量不確定度基本概念

從詞義角度理解，測量不確定度表示對測量結果有效性、可信的懷疑或不肯定程度，是對測量結果質量進行定量說明的參數之一。具體檢測期間，將某個待測量作為對象，隨后通過設計并指定參數，即可將該對象的分散性得到，同時還能將一定范圍內被測量值落入概率的情況得到。計量人員在檢定時需與概率數據結合，結合該測量值具體數值結果進行區間的劃分，隨后以之前給定的參數對測量中產生的誤差問題進行修正處理。檢定結果的準確與否，極大程度上聯系著采用的相關標準設備量值傳遞效果，而計量設備檢定數據也會受到相應的影響。所以，具體測量期間，必須確保結果不超出要求范圍。而在應用期間，基本被當作測量誤差工作，然而兩項工作實質上卻有顯著的差異存在。

計量檢定工作中測量不確定度工作的開展，有利于計量工作質量的顯著提升。與傳統檢定工作相比較，基于測量不確定度的計算，能使檢定數據準確性得到明顯上升[1]。不確定度來源分析是由所了解的測量方法、設備、條件及被測對象的程度所決定，而這也對檢定人員提出了必須熟悉業務并將設備檢定操作流程熟練把握的要求，同時還需要對檢定過程中可能會對測量結果構成影響的因素進行分析，將不確定度來源確定，通過精密計算，將誤差減少，為檢定的準確率提供保障。

2 計量檢定中測量不確定度的具體運用

2.1 測量裝置中測量不確定度的運用 計量檢定測量裝置或系統的過程中，需要獲取測量結果，同時需以測量過程及結果為根據，將合成標準的不確定度及擴展不確定度得出。如在計量檢定出租車計時計價器時，需要以計價器各個收費時段作為根據開展不確定度計算，最后在整合階段分散化的數據值后，合成標準不確定度，并以得到的結果為依據對擴展不確定度進行計算，測量報告中應當包含合成標準不確定度和擴展不確定度，在與計時器使用誤差值相結合的基礎上，即可將實測使用誤差計算出來，并將相應的誤差表達式獲取。對此不難發現，通過測量不確定度的運用，能將多個摻量提供給系統裝置復雜的計量檢定，為測量結果準確性與穩定性提供保障。

2.2 測量器具中測量不確定度的運用 測量器種類十分繁多，如與我們日常生活用電存在密切聯系的電能表，其測量不確定度工作也至關重要。測量檢定電能表時，因其使用密切聯系著各類家用、工用電器，因此需讀各類能對不確定度構成影響的因素予以充分考慮，并在計算電能表裝置不確定度的各類分散化分量數值的運用下，合成標準不確定度，并將擴展不確定度計算出來[2]。最后，通過標準裝置的運用測量檢定電能表，選擇的檢定方法類似于不確定度的測量，需對測量不確定度各個影響因素予以充分考慮。報告證書的編寫與出示中，需要詳細、明確地記錄各類不確定度和修正值等數據。

2.3 強制檢定器具中測量不確定度的運用 測量不確定度在器具檢定中也具有至關重要的作用。然而，在個別強制檢定器具的檢定中，通過簡化應用，無需給出測量不確定度。如在安全防護器具、醫療器具或環境監測器具等強制檢定器具的檢定中，此類器具擁有相對簡單的結構，準確度等級偏低，加之對環境條件不存在較高的要求，所以可以簡化應用測量不確定度，或是忽略測量不確定度的評定，檢定報告中僅需給出合格結論。

2.4 評定常規測量結果中測量不確定度的運用 計量檢定實踐期間，涉及了大部分常規性測量，如測量儀器或器具檢定、校準等。此類測量工作中，固定了測量使用的程序、儀器及方法，測量對象大致相同，同時滿足一定要求。測量人員只要是通過嚴格培訓且合格的即可。由檢定規程、國家、部門標準及校準規范等技術文件負責測量條件的規定[3]。此時因測量條件的變化會對測量不確定度構成一定影響，然而因測量條件已被限制的緣故，當規定條件滿足時，即可將測量使用需要滿足。而對于常規測量來說，可將當時環境假設剛好將規定條件滿足，如此即可在合格條件下達成最大的不確定度。

3 計量檢定中測量不確定度運用注意事項

關于計量檢定中測量不確定度的運用，下述三點需要引起重視:

首先，對不確定度來源予以重視。分析和評定不確定度的過程中，對于不確定度的各類來源信息應當重點關注，以免在標準不確定度合成中有太大的偏差產生。而在明確分析了不確定度來源之后，方可將測量不確定度分量有效減少，同時有助于不確定度測量工作程序的簡化，最終實現不確定度測量工作效率的提升。

其次，重視不確定度分析模型的構建。要想使不確定度測量具備更高的準確性，就應當進行與之對應的分型評定模型的建立，通過模型公式計算將測量不確定度分量減少，以便合成標準不確定度具有更高的科學性、準確性。

最后，重視表述報告的準確性和全面性。就分析與評定得出的結果而言，需要在報告中詳細地填寫各類參考數據、合成標準不確定度數據及測量不確定度分量數值等，同時采用規范化、簡明扼要的表述語言。

4 結語

當前計量檢定工作開展期間，計量人員需要高度重視測量準確性，同時準確理解證書及測量結果表達形式，以免產生會影響下階段測量設備量值傳遞的錯誤，以便確保測量檢定工作能夠順利開展。計量人員應當結合《計量標準考核規范》中相關要求，合理簡化測量不確定度的運用，促進檢定工作效率與質量的提升。