量块测量不确定度评定中一个未被考虑的重要分量

　　量块送上一等标准检定时,稳定度按检定规程的规定是一个重要的检定项目,只有当所有受检项目(含稳定度)经检定合格后,才能出具检定证书,检定证书一般给出测量结果及测量不确定度。当用这些量块继续向下量传时,使用其实际(测)量值;当对量传不确定度进行评定时,往往对稳定度引起的测量不确定度未作考虑。本文的目的,是想通过对稳定度属性及处理方法的讨论,试图提醒同行在量块测量不确定度评定时,应当考虑由稳定度引起的不确定度分量,供同行在量块测量不确定度评定中参考借鉴;对有关技术规范提出的意见,供修订时参考。

　　1　稳定度的属性及特点

　　按照《量块　国际建议OIML NO. 30-1980》,稳定度使用于在考察期间未受温度突变、振动、撞击和磁场(除地球磁场外)影响的量块。

　　通用计量名词术语及定义(JJF1001-1998)对稳定性的定义是“测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力”。

　　量块长度稳定度是用长度的年变化量来表示的,其检定方法是:将计量标准与更稳定的基准或上一等标准定期进行检定,用两次周检得到的实测量值之差,度量其稳定度,以“确定其计量特性随时间所发生的变化”。因此,测量结果(实际值)是稳定度的数据来源。其处理方法用下式表示:

(1)

　　式中　L_C为稳定度;L₂为规定时间间隔结束时(或本次周检)的实际值;L₁为规定时间间隔开始时(或上次周检)的实际值;Y为以年为单位的考察期限。

　　不言而喻,量块的长度随时间变化的特性是客观存在的。检定工作中,只要受检量块的稳定度不超过规程规定,即可判为稳定度合格。现在的问题是:若用经上一等标准检定合格的量块再向下量传时,稳定度引起的长度变化范围可由规程查(算)得,但无法得到其具体变化量值,故不能加以修正;近年来出版的有关文献,同行们也未将它作为不确定度分量予以评定(考虑)。

　　显然,只知变化范围,而不知具体变化量的量值,笔者认为是一个不确定度分量,这就是量块稳定度的属性。

　　2　不考虑稳定度的后果分析

　　在测量不确定度评定中,如果不考虑一个已知变化范围、不知具体变化量值,且在测量不确定度的分配中占有较大比例的不确定度分量,将对测量不确定度评定及量传可靠性产生严重影响。现以检定周期为一年的二等标准量块为例,说明这个问题。

　　按照量块检定规程(JJG146 - 1994)的规定:100_mm二等标准量块长度测量不确定度不应超过0. 10μ_m;长度的稳定度即长度的年变化量值应不超过0. 07μ_m。长度的年变化量允差占长度测量不确定度的2/3多,而且等别愈高所占比例愈大。试想,等别较高的量块,如果不将稳定度这一不确定度因素考虑进去,如此大的稳定度允差,在一个有效周期内变化,又无法对其修正,将对量传的质量产生严重的影响。