质量计量标准的测量不确定度验证

    0　引言

    在计量标准考核中,所谓“测量不确定度验证”是指对“测量不确定度评定”栏中所给不确定度的合理性的检验。一般应通过更高一级的计量标准采用传递比较法进行。在无法找到更高一级的计量标准时,也可以通过具有相同准确度等级的实验室之间的比对(多台比较法或两台比较法)来验证所给不确定度指标的合理性。可采用下述方法之一。

    1　传递比较法

    用被考核的计量标准测量一稳定的被测对象,其可以是工作标准或其它核查标准。然后将被测对象用另一套更高级的计量标准进行测量。若用被考核计量标准和高一级计量标准进行测量时的扩展不确定度(k=2,下同)分别为U和U0,它们的测量结果分别为y和y₀,则应满足:

    当成立时,可忽略U0的影响,此时上式成为:

    例1:被考核的计量标准为F1等级砝码标准装置,即以F₁等级砝码作为计量标准器检定或校准F₂等级砝码。

    1)取标称质量为100g的砝码,用被考核计量标准按F₂等级砝码进行检定,得到的测量结果为100. 0005g。

    2)根据《砝码》检定规程,按F₂等级砝码检定方法检定时,所得到测量结果100. 0005g的扩展不确定度为U=0. 5mg(k=2)。

    3)将该砝码送上级计量部门按F1等级砝码进行检定,得到的测量结果为100. 0004g。

    4)根据《砝码》检定规程,按F₁等级砝码进行检定,得到的测量结果100. 0004g扩展不确定度为U₀=0. 16mg(k=2)。

    5)由于成立,故两种方法得到的测量结果之差应满足:

    2　多台(套)比较法

    若无法得到高一级的计量标准时,可采用3台(套)或3台(套)以上具有相同准确度等级的计量标准,对同一稳定的被测对象进行测量。若y为由被考核计量标准得到的测量结果,而多台(套)计量标准得到的测量结果的平均值为y,则应满足:

    上式中,系数是考虑到被考核测量结果y和多台测量结果的平均值y之间的相关性而引入的。

    例2:对标称值为100g的F2等级砝码进行比对。

    1)四个实验室参加比对,故n=4。

    2)对于标称值为100g的F2等级砝码,其扩展不确定度U(k=2)=0. 5mg。

    3)被考核实验室的测量结果为100. 0005g,其余实验室的测量结果分别为100. 0000g、100. 0003g、100. 0004g。于是四个实验室测量结果的平均值为:

    4)被考核实验室的测量结果应满足:

    3　两台(套)比对法

    如果无法找到多台(套)相同准确度等级的计量标准,也可以采用同等级的两台(套)计量标准进行比对。若两台(套)计量标准的测量结果分别为y₁和y₂,它们的扩展不确定度分别为U1和U2,并且两台(套)计量标准的量值不是由同一台(套)高一级计量标准传递的,则应满足: