测量不确定度的有关论述及其评定

　　一、引言

　　在现代计量测试中,越来越多地提到了有关测量不确定度的说法,实验室的计量标准及进行检定的工作设备等仪器,也涉及到测量不确定度,为了使相关计量人员能对测量不确定度有更深刻的理解,在这里,讲述了实际工作中测量不确定度的重点知识和其意义,以及如何评定测量不确定度。

　　二、测量不确定度的有关论述

　　在实际工作中,对测量不确定度有两个概念,即计量标准的测量不确定度和测量结果的不确定度。

　　1·计量标准(假设一台仪器组成的计量标准)的测量不确定度,是应包含上级计量机构检定本标准时由上级标准装置的误差而入的测量不确定度分量,和本计量标准仪器的误差引入的测量不确定度分量。一般地,评定计量标准的测量不确定度时,本计量标准仪器的允许误差极限引入的测量不确定度分量是主要分量。评定计量标准的测量不确定度的目的是为了在进行量值传递时,明确标准仪器对被检仪器的测量结果所能引入的测量不确定度。

　　对计量标准的测量不确定度的评定,可参见“GJB/J2749-96建立测量标准技术报告的撰写要求”,在这里不再进行详述。需要说明的是,所谓标准不确定度,并非指标准仪器的测量不确定度,而是用标准偏差表示的测量不确定度。它既可以对仪器的测量标准而言,也可以对被测仪器而论。

　　2·在检定或校准仪器(包括量具)时,有的需要

　　报告测量不确定度,即测量结果的不确定度。测量结果的不确定度是检定机构合理赋予他所出具检定或校准数据这个被测量的一个重要参数,是定量说明测量质量的参数,它的大小不反映测量结果与被测量真值的接近程度。注意,对被测数据所报告的测量不确定度并非与所检仪器的允许误差极限或仪器实际存在的误差关连,更不是把它们转换成了测量不确定度。

　　测量不确定度是对测量结果的不可信程度或对测量结果有效性的怀疑程度;允许误差极限值是技术规范中规定的测量器具的技术指标,它不是实际存在的误差,也不是测量不确定度;仪器实际存在的误差是测量结果与测量真值的差值。

　　如图1所示,可以明确允许误差限,误差与测量不确定度三者的关系。

　　比如对于某仪器的要求测量条件下的某一示值X,上级计量检定机构给出示值X的校准值为Xr,则示值误差Δ=X-Xr。计量机构出具校准值Xr这一数据时,主要由于标准测量设备误差的存在,使其测量值有一定的不确定性,因此给出了测量时的不确定度。一般用扩展不确定度U来表示测量结果在某一概率下的分布区域。

　　X+ΔT,X-ΔT分别为示值X的允许误差上限值和下限值。对于合格使用的仪器,校准值Xr±U不应超出允许误差的极限值。