检定结果A类标准不确定度的评定方法

　　1　引　言

　　在计量检定工作中,检定结果的不确定度评定是重要内容之一。对于某一检定结果,其不确定度来源至少包括两项,一项是标准器给出值的不确定度分量,一项是重复性引入的不确定度分量。其中,重复性引入的不确定度分量要采用标准不确定度的A类评定方法来评定。

　　2　基本方法

　　在重复性条件下进行n次独立重复观测,得到n个观测值xi(i =1,2,3,…,n)。其算术平均值x为

　　通常以观测值的算术平均值x作为测量结果,以算术平均值x的实验标准差s (x)作为测量结果的标准不确定度uA。其自由度为

　　这就是标准不确定度A类评定的基本方法。

　　应该注意的是,为得到被测量的最佳值,在评定前应将所有的修正值加入到测量值中,并将所有的异常值剔除。即消除了已知的系统误差,只存在随机误差和未知系统误差,此时观测值散布在其期望值附近。

　　从实验标准差可见,多次测量平均值的实验标准差s (x)比单次测量值的实验标准差s(xi)小。也就是说,多次测量的平均值比单次测量值更准确,随着测量次数的增多,平均值收敛于期望值。一般认为n应大于等于6。

　　3　极差法

　　在重复性条件或复现性条件下,对被测量进行n次独立观测,测量结果中的最大值与最小值之差R称为极差。在被测量可以估计接近正态分布的前提下,单次测量结果xi的实验标准差s(xi)可按下式近似地评定

　　式中系数C及自由度ν如表1所示。

　　一般在测量次数较少时,采用极差法计算单次测量结果xi的实验标准差s(xi),通常认为n应大于等于4。

　　4　合并实验标准差sp

　　4.1　测量过程控制的基本概念和控制方法

　　所有的工作都是通过一个过程来完成的,过程是将输入转化为输出的一组相关联的资源和活动。而测量过程为一组相互关联的与实施测量有关的资源、活动和影响量,其输入是被测件,输出是测量结果。测量过程控制是将测量作为一个过程来考虑,监视和分析由测量过程获得的数据,并采取纠正措施,使测量过程的不确定度连续保持在规定的技术要求之内。控制方法:根据测量过程的技术要求来选择核查标准,拟定合理的核查方案,建立核查数据库,确定控制图的控制极限,对核查标准进行测量,将核查结果绘制在控制图上。如果核查数据在规定的控制极限之内,表明测量过程处于统计控制状态。

　　对测量过程的控制推荐采用平均值控制图和极差控制图。每次核查时,对核查标准进行n次观测,取n次测量的平均值xi作为本次核查的结果。对测量过程不定期进行核查,将每次核查的结果画在控制图上,这张图称为平均值控制图,如图1所示。平均值控制图可检验测量过程的系统影响。