有關計量檢測不確定度的分析

摘 要：隨著社會的發展，科技的進步，質量要求越來越重要。計量作為質量的基本保證，逐漸提高了人們對該措施的認識。“科學技術要發展，計量需先行”這表明計量在研究和生產中起著重要作用。還必須有堅實的計量基礎、先進的計量理念和嚴格的計量態度。在計量檢測過程中，應盡最大努力減少誤差，認真分析不確定度，加強對不確定度的理解，從而提高計量檢測精度。

關鍵詞：計量檢測;不確定度;分析

1 計量不確定度分析研究

計量不確定度是對計量的直接反應，作為計量參數，計量不確定度明顯分散，但可以集中在計量的定量結果上。不確定度有許多表現形式，標準差是表示計量值的常用指標，允許操作員計算置信水平的區間寬度。由于計量不確定度有許多因素，所以有許多方法可以確定不確定度。因此，當計量一個指標時，計量專家必須使用貝塞爾公式多次計量，而不是像計量整個指標一樣，而是像計量幾個分散的指標一樣。總之，計量的不確定度是為了提供計量的完整表示。

2 不確定度計量檢測的誤差分析

2.1 計量檢測誤差形成的原因

（1）檢測環境：計量場地周圍的環境（如控制場地的濕度或溫度等），會影響檢測到結果。

（2）計量傳感裝置（MeasurementandSensingDevice）計量傳感裝置重復使用后，會出現老化和磨損的情況，影響計量傳感裝置的精度，計量傳感裝置可以進行計量檢測。

（3）計量和檢測方法：不同的計量和檢測工具在技術參數和數據要求上有所不同，因此使用的方法也不同。

（4）計量控制人員：計量控制人員對計量控制水平有重大影響，不同技術技能的人員在使用計量工具時會產生一些誤差。

2.2 減少誤差的方法

為了減少計量和傳感過程中的誤差，需要采取一些措施，其中主要有：第一，計量人員必須不斷學習，更好地理解計量檢測，不斷提高其計量檢測水平，并且還必須提高其對相關計量法律法規的了解，認真學習檢定規程，以確保盡可能多的科學和操作計量規程來提高計量檢定的準確性，同時，計量人員還必須學習先進的檢定技術、法律法規;其次，在驗證之前，需要對試驗進行校準，以確保計量儀器的準確性和有效性，并注意計量儀器的日常維護，以減少計量工具的磨損;恢復計量控制時，需要小心計量和驗證周圍環境，以確保溫度和濕度在允許的范圍內，并將對周圍環境的負面影響降至最低，請檢查計量結果。

3 不確定度的計量檢測分析

3.1 建立被計量與影響量間的數學模型

如果計量不確定度的計量物理量用y表示，影響它的影響和因素用x表示，則數學模型是x和y之間的函數關系，數學模型以數學表達式的形式計量：y=f（x1，x2，…xn）。在數學模型中，有計量輸出的結果，x是直接計量的物理量。f是一種函數關系，其中數學模型表達式中沒有符號元素，例如yx1x2從實驗計量中獲得的輸入x，u（x）的量可以基于A類標準的不確定度來確定。

如果計量x是根據其他相關信息的輸入來確定的，u（x）可以根據b類標準的不確定度來確定。這兩類規則之間的差異是它們的評估方法之間的差異，其中類別的不確定度、基于統計方法的標準計算以及基于非統計方法的B類不確定度。兩種標準之間的區別是，標準不確定度評估B在相同條件下無法計量的數據列，以及類別標準不確定度評估需要統計方法的數據列。B類標準不確定度評定應以標準不確定度評定為基礎，并在此基礎上求平方后的相應方差。B類的標準不確定度首先要用方差，所以開放部分必須跟隨并達到標準的不確定度。B類評估所需的標準不確定度可通過檢查相關信息并考慮可靠性程度較低來實現。類別自由度不確定性的標準水平是通過減少與限制對數量相關的元素數量來實現。

3.2 計算合成標準不確定度

Xi的不確定性權重主要由輸入量的標準不確定性和數學模型的靈敏度系數決定。在計算合成標準的不確定性時，應考慮不同輸入量的相關性。這些數學模型可以根據評估和表示計量不確定性的具體要求來建立。擴展不確定度是通過將合成標準不確定度乘以k因子來計算的。各種計量儀器的校準規格也因k值而異。一旦計算出上述計算的擴展不確定度，就需要具體的解釋來計量不確定度。從這些信息中，可以從構成標準中推斷出擴展不確定度。

3.3 計量不確定度的評定方法及步驟

根據評估方法，計量不確定度可分為A類不確定度和B類不確定度，其中A類不確定度由觀測欄的統計分析方法計量，并表示不確定度標準偏差。對B類不確定度的評估不同于觀測欄的統計分析，即度類以外的所有不確定性都在B類中評估。對于更容易理解或統計計算的不確定度類別，計量一些觀測分配以計算這些數據在規定條件下的標準偏差就足夠了，而對于類別B的不確定度，其必須由基于假設的經驗、信息和概率分布的估計標準偏差來表示，原始數據不是來自觀測數據的處理，但是，從經驗和其他信息中獲得的密度概率的函數與評價者的經驗、知識范圍和理解水平有關，并且它們本身包含主觀評價的要素，因此評價更加復雜，必須進行合理的評價。

4 如何減少計量過程中的誤差

由于計量測試中存在不確定度和誤差，計量人員需要采取一些措施來確保不確定性的主導作用，并減少計量測試中誤差的影響。（1）計量人員必須不斷提高、加強自身素質，了解與計量相關的法律、法規和操作規程，這些都可以減少因計量人員缺乏專業精神而造成的誤差;（2）計量操作員經常必須確定計量裝置的可靠性，以確保計量裝置相當標準。在日常生活中，計量操作員必須定期維護計量裝置，以避免磨損造成的誤差。使用該標準時，應注意操作環境，并減少因環境不符合操作要求而導致的誤差。

5 總結

總之，對不確定度和計量誤差的良好理解有助于計量和檢測水平的不斷提高，因此有必要加強計量不確定度和誤差的分析，了解不確定度和誤差之間的相關性。同時，計量員必須不斷提高自己的計量水平，正確使用計量工具，保證計量的準確性，減少計量分析。為此，計量人員必須不斷學習先進的計量方法，了解相關法律法規，從而促進計量和傳感行業的持續發展。

參考文獻：

[1]段暉，羅永紅.計量檢測中不確定度和誤差的分析[J].計量與測試技術，2015，05：39-41.

作者簡介：萬武山（1966-），男，漢族，江西南昌人，本科，中級工程師，研究方向：計量檢定（測）。