标准装置不确定度的计算与验证

　　根据我国国家标准对标准装置不确定度的规定,参考国际计量局“实验不确定度建议书INC-1 (1980)”(为叙述方便,以下简称“建议书”),下面仅就标准装置不确定度的计算与验证作些分析。

　　1　“实验不确定度建议书INC-1 (1980)”有关内容

　　建议书中有关实验不确定度的内容摘录如下:

　　(1)合成不确定度包含几个分量,各分量按获得其值的方法可分为两类。

　　A类:用统计方法计算出的分量

　　B类:用其它方法计算出的分量

　　(2) A类分量用估计的方差S2i或估计的标准偏差Si来表示。

　　(3) B类分量用一些U2j项来表征,这些U2j项被认为是假设存在的相应方差的近似,U2j项与方差一样处理。

　　(4)合成不确定度用通常合成方差的方法所得的值来表征,其形式用“标准偏差”来表示。

　　(5)总不确定度用合成不确定度乘一因子来获得,对所乘的因子应给出其值。

　　2　我国国家标准有关不确定度的内容

　　我国近几年也有采用“不确定度”评定计量器具的倾向,但是由于“误差”与“准确度”的概念影响深远,这三个概念在我国《测量误差及数据处理技术规范》(JJG1027-91)(为叙述方便,以下简称《技术规范》)中都有出现,相互界线也不是很分明,但究其实质都是建立在数据处理基础理论之上的。《技术规范》中与计量器具不确定度评定有关的内容如下:

　　(1)有关置信概率的规定,该规范推荐置信概率p≥0.95,p=0.95时不必标出其值,其它情况应给出其值,对常用置信概率p=0.99,其不确定度用下式计算

　　U(p=0.99)=1.3×U(p=0.95)

　　(2)计量器具的误差分量

　　计量器具的误差分量包括以下几个部分:

　　①基本误差　其中有两项: a.系统误差,b.随机误差。

　　②附加误差　指计量器具在非标准条件时所增加的误差。

　　③不稳定性误差。

　　④滞后误差。

　　(3)计量器具误差的合成

　　已掌握的系统误差在测量结果中去除,未掌握的系统误差及其它误差按标准差综合,其公式如下

　　从以上可以看出我国《技术规范》与国际计量局“实验不确定度建议书INC-1 (1980)”原则上是一致的。

　　3　标准装置不确定度的计算

　　按照我国《技术规范》,已掌握的系统误差不合成到计量器具不确定度中,未掌握的系统误差作随机误差处理,各检定规程都要求标准装置必须工作在标准条件下,可不考虑附加误差项,同时规定标准装置读数须等示值稳定后方可进行,滞后误差可以忽略,对于标准装置的置信概率我国通常选p=0.99,综合以上规定,标准装置误差源有以下几项: