测量仪器检定结论的风险研究

      为确保测量结果的可靠性，在测量仪器投入使用前或使用期间，必须送交计量实验室检定。以单参数，单检定点仪器为例，检定过程的主要内容是用被检仪器(unit under test,UUT)去测量一台标准食品(standar,STD)发生的某个标准信息，或者让被检仪器和标准仪器共同测量某个稳定性很高的物理量（比对法），将标准仪器的公称值或示值作为被测物理量的“约定真值”，看被检仪器的测量结果与此约定真值之间的偏差是否符合被检仪器的准确度指标，并做出被检仪器合格或不合格的结论。在这中间，测试不确定度比是一个极其重要的参数，它表明检定所五个突然所附文件否合格及检定结论是否可靠。所谓测试不确定度比R_{tu是指被检仪器的测量不确定度uuut和标准的测量不确定度ustd之比}

    一般认为,当Rtu在3∶1~4∶1时,检定结论将是可靠的.

    近年来,一些进口仪器的测量不确定度uuut越来越小,厂家给出的仪器的准确度指标限Ls也随之越来越小

其中,k为与指标置信度对应的覆盖因子.所谓的仪器准确度指标限是指厂家对用户的一种承诺:仪器的示值将落在被测量“真值”两侧±Ls范围内,也就是说,被测量“真值”将落在仪器的示值两侧±Ls范围内.如果仪器的计量特性是高斯的,k=2相应于上述承诺具有95.45%的置信度,而k=3相应于上述承诺有99.70%的置信度.在检定时,实验室一般不考虑这些因素.只要被检仪器的示值和标准的示值之间的偏差小于Ls,将判定被检仪器为合格,因为这符合厂家的承诺;反之为不合格.目前国内不少校准实验室普遍遇到测试不确定度比达不到3∶1或4∶1的尴尬局面.勉强给出的检定结论不可避免含有用户风险Cr,即把原本不合格的仪器误判为合格的风险;或厂家风险Cp,即把原本合格的仪器误判为不合格的风险.其中用户风险Cr又可按大量检定结论这一“总体”或单个检定结论这一“个体”进一步细分为总体用户风险Crp和单个检定结论的用户风险Crs.已有不少文章对总体用户风险进行了论述[1~3],但对单个检定结论的用户风险则鲜有相关的论述.本文针对后者进行研究,并给出相应的解决办法.

    1　单台仪器检定结论的用户风险

    所谓单台仪器检定结论的用户风险Crs,是指通过检定把某一台原本不合格的仪器误判为合格的可能性.图1是其产生原因的示意图.其中假设标准和被检仪器的计量特性均是高斯的,即被测量的“真值”将以高斯变量的形式落在示值的两侧,这符合大多数仪器或标准的实际情况.t为检定中标准的示值和被检仪器的示值之差.为了方便起见,图中将被检仪器的示值设置为零,这样±Ls就代表被检仪器的准确度极限.此外,还可将图1中的横坐标看作是用被检仪器的不确定度uuut为单位进行了分度.进行了uuut=1这样的归一化处理后,图形更具简洁性和一般性:Ls=kuuut=k, t就成为量纲为一的“归一化示值差”