测量不确定度在实际工作中的应用

　　0　概述

　　测量不确定度的概念经过多年的宣贯和学习,大部分计量工作者都已经对其定义及评定方法有了深刻的认识和体会,但是,由计量标准、测量装置或测试系统给出测量结果的同时给出测量不确定度的要求,许多人员还做不到,还有人认为,只有在给出校准结果的时候才有必要给出测量不确定度,而对检定、检验、检测则不必要苛求。之所以有以上情况,是因为在测量不确定度的学习过程中,我们注重的往往是对测量不确定度本身定义及评定方法的学习,而忽视了利用测量不确定度指导工作、使出具的数据既保证质量要求又经济合理方面的宣传。所以在工作中常常出现两个极端:一种是为了获得较小的不确定度而过分追求使用高精度的仪器,而不计较经济上的合理性;另一种是只按照使用的仪器出具的数据,进行产品质量等级的划分或进行合格与否的判断,而不管测量不确定度的大小,出具的报告没有任何测量质量的信息。

　　测量不确定度评定的过程一般比较复杂,实际工作应用起来确有一定难度,如何根据实际工作的需要,简化不确定度的评定过程,本文试就这一内容进行探讨。

　　1　不确定度的黑箱模型和透明模型

　　1.1　不确定度评定的黑箱模型

　　用于不确定度评定的方法和模型。在该模型中,由测量所得到的输出量的量值与输入量的(激励源)量值具有相同的单位,因而不需通过测量与被测量有函数关系的其它量得到其量值。

　　1.2　不确定度评定的透明模型

　　用于不确定度评定的方法或模型。在该模型中,被测量的值是通过测量与被测量有函数关系的其它量得到的。

　　在我们以往的不确定度评定中,往往要求建立数学模型,得到输入量与输出量的函数关系,然后进行不确定度的评定,按照这种模式,一般可以得到不确定度的最佳估计值,但是计算起来较为复杂,特别是概率分布及自由度的计算,计算的过程非常繁琐。而对于实际工作,我们往往只要确定不确定度能够满足校准或测量要求即可,所以可以采用简化的迭代法,通过过量估计有影响的不确定度分量,而得到测量不确定度的估计值,即过量估计的每一个已知的或可以预期的不确定度分量均按照在最坏的情况下可能出现的数值计算,从而确保评定结果的安全可靠。所以,除了间接测量以外,最好首先采用黑箱模型进行评估。

　　2　用迭代法评定不确定度的过程

　　1)确定测量方法。

　　2)找出测量不确定度的贡献因素。

　　3)确定每个贡献因素对测量结果不确定度的影响。通过有关物理方程公式以及灵敏系数换算到被测量的单位,最终给出标准不确定度分量ux。