检测实验室应用测量不确定度问题的讨论

　　0　前言

　　误差理论是测量不确定度表达的基础,而测量不确定度表达是误差理论的一项重要的应用。早在20世纪50年代,就有人指出,实验误差实际上是估计 的实验不确定度,70年代初又有人提出,讨论准确度(Accuracy)时,宜用不确定度。1978年,国际计量大会作出决议,要求制定一个表达测量不确 定度的指导性文件。1980年,国际计量局(BIPM)不确定度工作组提交了实验不确定度建议书INC-1 (1980)。1993年国际标准化组织(ISO)等七个国际组织制定了与其一致的更加详尽的《测量不确定度表达指南》(简称GUM),后来GRM得到了 广泛的应用,ISO/IEC已采用GUM作为制定国际标准时必须遵循的基本文件。我国也于1996年制定了《中国计量科学研究院不确定度规范》,1999 年发布了基本等同采用GUM的国家计量技术规范JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》。

　　很显然,国内外已经形成了较为统一的测量不确定度表达方式,并且已经在其适用的范围内逐步得到应用和推广。

　　1　要求

　　实验室,通常被定义为校准(Calibration)实验室和检测(Testing)实验室两种,在ISO/IEC有关指南中已经对它们采用测量不确定度提出了要求。

　　ISO/IEC指南25 (1990)和相应国际“校准和检测实验室能力的通用要求”指明,实验室的每份证书或者报告只要适用,则必须包含有关估算校准或检测结果不确定度的说明。 经修改后发布的ISO/IEC 1705 (1999)和相应国际“检测和校准实验室能力的通用要求”中,对校准证书和检测报告提出了不同的要求:校准证书必须包含测量不确定度和(或)符合确定的 计量规范或条款的声明;而检测报告适用时必须包含估算测量不确定度的声明,当不确定度与检测结果的有效性或应用有关,或客户的指令中有要求,或当不确定度 影响到对规范限值的符合性时,检测报告中还需包括有关不确定度的信息。

　　可见,尽管对校准和检测实验室应用不确定度的要求有所不同,但要求采用是一致的,因为凡测量就有不确定度,测量不确定度对于测量数据的表达及结果的判定都极其重要。

　　2　应用

　　无论国内外,校准实验室应用测量不确定度的步伐已经远远超过检测实验室,如果说校准实验室已经到了推广应用阶段,那么检测实验室还仅仅处在起步阶段。

　　笔者曾于1994年10月参加了ILAC (国际实验室认可大会,1998年改为国际实验室认可合作组织)在香港举行的会议,参加会议的还有ISO,IEC,BIPM,OICM等国际组织的代表, 会上专门讨论过测量不确定度的议题,而且还转发了一些应用文章,但数量很少且局限于计量领域,总体上还处于摸索时期。ILAC目前共有4个委员会,几乎每 个委员会的工作内容都关注到不确定度问题。例如,第一委员会研究测量不确定度要求,第二委员会研究测量中的不确定度,第三委员会研究测量结果不确定度的判 定。可以看出,ILAC和国际实验室行业都非常关注测量不确定度的应用。检测实验室方面,IECEE关于电工产品测试证书相应认可的体系(CB体系),已 经接受了全世界115个著名的电气产品安全检测实验室为CB检测实验室(也称CBTL,我国现有11个CBTL,笔者所在的广州电气安全检验所便是其中之 一),是一个极具代表性权威组织。IECEE-CTL (IECEE检测实验室委员会)对测量不确定度的应用也十分重视,其WGI(第一工作组)一直在专门研究。1996年3月,IECEE-CTL(WGI) 给所有CTL成员发出关于“CB报告中仪器准确度”(Instrument accuracy in CBreports)的建议,建议采用下列步骤在CB体系中实施测量不确定度的应用: