水利工程質量檢測中測量不確定度的影響

李秋華

測量不確定度從詞義上理解，是指測量結果可信性、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。實際上由于測量不完善和人們的認識不足，所得的被測量值具有分散性，即每次測得的結果不是同一值，而是以一定的概率分散在某個區域內的許多個值。雖然客觀存在的系統誤差是一個不變值，但由于我們不能完全認知或掌握，只能認為它是以某種概率分布存在于某個區域內，而這種概率分布本身也具有分散性。測量不確定度就是說明被測量之值分散性的參數，它不說明測量結果是否接近真值。隨著水利工程檢測市場準入限制的逐漸放寬及“放管服”改革工作的不斷深入，水利工程檢測機構的數量在不斷的增加，而在檢測中是否具備測量不確定度的評定能力，是檢測機構體現整體水平和實力的依據，同時也是檢測機構用來提升自身在市場中競爭力的重要手段之一。此外，企業資質認定能力評價的相關要求中指出，檢測機構要結合實際需要建立和保持不確定度評定的相應流程，這就要求檢測機構要掌握相關的評定方法。但在當前很多的水利質量檢測測量工作中，對水利工程質量測量的不確定度都認為可以不考慮，均使用量值來直接表示測量結果，使得測量不確定度未能在水利檢測中得到廣泛的應用。然而，若水利檢測機構能夠在內部質量的控制、客戶的要求以及存在臨界值等的條件下，有能力提供出測量不確定度的評定報告，這不僅有助于提升水利工程的質量和解決工程的實際問題，同時對于整個水利行業服務水平的提升也是十分重要的。

一、測量不確定度概述以及對水利工程的影響簡析

1. 測量不確定度的概述

在水利工程檢測測量工作中，其測量結果通常根據相關要求以兩部分進行表示，一部分是指測量不確定度，另一部分則是指測量得出的單個量值。測量不確定度主要是對測量值分散特征給予準確的反應，對測量量值進入半寬度范圍的概率進行體現。測量不準確度不同于誤差，若誤差被視為是數軸上的一個點的話，那么不確定度則可視為成數軸上的某一個區間。因此而言，不確定度的應用其適用性、傳遞性、統一性都比較高，同時也可使得測量工作更加的嚴謹。所以，在水利工程質量檢測工作中，做好測量不確定度的使用程序建設，不僅能夠提升測量單位的技術水平，還能保障水利工程檢測工作的質量，提升水利工程測量體系的完善性。

2. 測量不確定度對水利工程的影響

水利工程建設所處的環境都相對較差，在工程檢測測量工作開展中，測量條件也有限，這些環境因素都會給測量工作帶來一定的影響，造成測量數據與實際數據之間存在一些差異。而若在工程質量檢測工作開展中，僅根據測量結果和相關標準對工程測量數據進行是否合格的判斷，則會直接影響工程檢測工作的科學性，這對于行業的發展是十分不利的。因此，測量單位在測量工作中不僅要重視實際測量結果，還要充分考慮測量不確定度，只有這樣才能提升測量結果的質量，還能更加準確地對測量實際結果進行判斷，從某種程度來說，測量不確定度與實際測量數據都是影響工程測量結果的擴展不確定度，只要對兩者之間的關聯度數據進行有效的應用，在一定程度上是對實際測量數據質量控制作用的體現。

二、測量不確定度在水利工程質量檢測中的應用分析

1. 在測量設備校準評定中的應用

在水利工程質量檢測中，測量設備的校準與檢定工作都需要進行結果認定的落實，在校準證書中會對該設備的測量不確定度及存在的誤差進行明確，在設備檢定證書中會對該設備的評定結論進行明確。在設備進行校準之后，還要針對檢測機構結合校準證書中的不確定度進行科學的判斷，才能確定設備是否滿足相應工作的要求。針對設備的校準評定主要有以下幾個方面：

第一，設備中丨MPE丨代表允許范圍內的最大誤差參數，主要是根據設備生產廠家標記的技術參數、最小分度值、測量標準要求為參數來源，在標準結果評定開展中，要結合校準示值誤差丨△丨和最大允許誤差之間比對進行。

第二，在實際評定中有兩個條件，其一是對應示值誤差的測量不確定度U，在評定中若和設備允許范圍內的最大誤差值比小于或等于三分之一時，則表示合格，也就是U≤丨MPE丨，而若當丨△丨＞丨MPE丨，表示不合格。例如，水利工程中樁基檢測中使用的靜載荷測試儀，校準結果如表1：

表1 RS-JCY靜載荷測試儀校準結果表

結合以上表格中的參數我們可以看出，此設備壓力傳感器測量范圍是0～70MPa，而測量精準度的相對誤差是±0.5%，那么它的最大允許誤差值為|MPE|＝0.5%，結合以上評定條件，則可以看到設備判定的過程及結果了，如下表：

|MP E|不確定度U標準壓力值/MPa判定0 0.00 0 0.01 0.01＞0 0＜0.01 合格15 0.01 0.075 0.02 0.02＜0.025 0.01＜0.075 合格30 0.10 0.15 0.02 0.02＜0.05 0.10＜0.15 合格45 0.22 0.225 0.02 0.02＜0.075 0.22＜0.225 合格60 0.38 0.30 0.02 0.02＜0.10 0.38＞0.30 不合格示值誤差Δ/M Pa U和1/3|M P E|比較|Δ|和|MP E|或|MPE|－U比較

結合以上判定表格顯示我們可以判定標準壓力值在0～45MPa之間的屬于正常范圍，可以使用，而標準壓力值在60MPa的為不合格，需要再次核查，在實際應用中應多加注意。

2. 在測量設備內部校準評定中的應用

在水利工程質量檢測過程中，會涉及到許許多多的甲級資質參數，同時相關的檢測設備數量及類型都會很多，在這樣的情況下，會有一些設備經常無法送去校準和檢定，那么，針對這部分設備，則需要開展內部校準。內部校準是測量設備校準工作中重要的組成部分，主要是通過實驗室進行的，主要是在具體校準工作中由實驗室工作人員對設備進行校準，在校準中結合參考標準及相關技術要求進行實際操作，主要是針對測量設備的精準度進行判斷，實驗室校準之后對設備出具不確定度及示值誤差。針對測量設備的不確定度評定，則要結合相關規范及要求進行，在內部實際校準工作中的不確定評定主要有以下應用方法：一是，在符合相關規定及滿足設備測量的條件下，可以通過使用統計分析法，針對測量值進行A類不確定度的評定；二是，測定工作人員可以結合自身的操作經驗，或者結合相應的信息數據，對測量值進行B類不確定評定。這兩種方法的應用可以由檢測人員結合自身的情況進行選擇檢測，對測量工作進行操作落實，實現對水利工程測量設備的內部校準工作進行不確定度的評定，從而完善由于設備數量及類型較多而無法送校的設備測量評定工作。

3. 在測量檢測結果評定中的應用

在水利工程質量檢測工作中，對測量不確定度工作缺乏相應的標準及要求，相關部門也還未能對測量不確定度出示相關的要求及標準，而工程測量中的不確定度又是至關重要的。檢測機構在實際測量工作中，如何使用科學合理的方法對測量不確定度進行評定，并提升對測量不確定度的應用能力，不僅是判定一個工程檢測機構資質能力的重要依據之一，也是工程檢測機構提升自身市場競爭力，獲得更好發展的手段，同時也是促進行業整體發展水平的基礎。因此，水利工程檢測機構要結合實際情況加強對測量不確定度的應用，并針對測量評定方法進行相應的說明。測量不確定度的評定程序步驟如下：

首先要明確數據測量的主要目的，要清楚地指導本次測量工作想要獲取的結果，然后結合測量主要目的和想要獲得的結果以及實際測量環境、條件建立起計算模型，并對測量參數和測量結果之間的關聯性進行有效的分析，利用相應的測量設備，完善測量準備各項工作，并結合實際環境等因素，考慮到實際測量中的影響因素，并通過相應的方法將測量中的影響因素降至最低。

在測量不確定度的工作中，要做好測量中的各個數據結果，并結合測量數據結果計算出各個測量數據相對應的不確定度，從而最終得出整體測量數據的不確定度。

通過以上步驟獲取到測量數據庫以及測量不確定度之后，再進行測量數據的分組，通過分組工作對相應的數據進行分析，找出數據之間的關聯性，若數據之間存在關聯，那么還需要通過使用相應的數據信息以及計算方法對各組數據之間的誤差與不確定度進行系統的分析，同時結合之前的測量參數，從而得出相應的測量結果，并對各個分組賦予相應的權重，然后再對測量不確定度進行最終的綜合計算，從而獲得整體的測量不確定度。另外，還要對測量數據的相關影像因素進行分析，明晰各個影像因素之間的聯系，從而確定其準確度，在這項工作的開展中，要將每一個過程進行詳細的記錄，并做好相關專業人員之間的交流和討論，結合實際情況針對存在的問題進行及時的解決和處理，從而確保測量數據評定的準確性。

第四，針對實驗設備要結合以往的記錄進行調整、校正，減少固定誤差的形成，從而降低測量不確定度，有效提升測量數據的準確性，促進工程質量檢測工作效率及質量的有效提升。

總之，在檢測結果評定的應用過程中，要明確測量的目標及結果，在實際測量工作中結合設備的實際情況進行合理的安排，做好各項工作的銜接和記錄，分析出各個環節當中可能影響測量準確度的因素，并采用科學、適當的方法有效降低這些影響因素，從而提升檢測質量和效果。

三、結束語

綜上所述，在水利工程質量檢測工作開展中，測量不確定度可以應用到各個方面及領域，同時，測量不確定度也會對水利工程的質量檢測水平、精準度等具有至關重要的影響，工程檢測機構要加強對測量不確定度的重視，并能結合自身的實際情況及經驗建立起更加規范、細致、科學的測量工作流程，同時結合不同工程的實際情況及具體要求，具有針對性的、有計劃、有目的的對工作進行細致的安排及有效的落實，從而有效提升水利工程檢測工作的效率和質量。

檢測機構要在實際測量工作中將不確定度有效地應用到各個工作環節中去，并在應用中結合各環節中的實際情況有效開展工作，在工程質量檢測校準證書提供的校準誤差、最大允許誤差以及不確定度作為重要的條件和依據，進行校準結果及目標的確認，在測量中要保持在校準范圍內進行，使得設備達到使用要求，檢測機構要有效利用不確定度值來確保設備量值溯源的準確性，從而建立校準結果的確認程度。在設備內部的校準工作中，要提升設備內部校準有效性的判定，針對校準結果要進行不確定度的再度確認工作。在水利工程質量檢測的各個環節當中要充分結合相應的規范標準及要求，還有明確的方法進行有效測量模型的構建，充分考慮水利工程檢測的各種因素，并對其進行充分的分析和解決，有效降低各類誤差的產生，降低測量不確定度，從而提高水利工程檢測結果的準確性及可靠性，同時也為檢測機構檢測技術水平、服務水平的提升提供基礎保障，有效促進行業更好的發展。