測(cè)量不確定度評(píng)定作業(yè)指導(dǎo)書

1、測(cè)量不確定度評(píng)定作業(yè)指導(dǎo)書一.目的：規(guī)定了測(cè)量不確定度的評(píng)定方法，保證實(shí)驗(yàn)室對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)定和報(bào)告出具。二.適用范圍：適用于各檢測(cè)項(xiàng)目的不確定度評(píng)定與表示。四.不確定度的評(píng)定方法：測(cè)量不確定度評(píng)定依據(jù)JJF 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示進(jìn)行，應(yīng)對(duì)由儀器設(shè)備、人員、試驗(yàn)環(huán)境、試驗(yàn)方法等各方面可能引入的不確定度分量進(jìn)行全面分析，然后根據(jù)JJF 的要求合成不確定度，作出正確的分析報(bào)告。不確定度愈小，分析測(cè)試結(jié)果與真值愈靠近，其質(zhì)量愈高，數(shù)據(jù)愈可靠。因此，測(cè)量不確定度就是對(duì)測(cè)量結(jié)果質(zhì)量和水平的定量表征。五.測(cè)量不確定度評(píng)定的步驟：（一）、一般評(píng)定不確定度的流程如下：U確定擴(kuò)展不確定度圖1 評(píng)定測(cè)量

2、不確定度的流程圖（二）、建立測(cè)量的數(shù)學(xué)模型測(cè)量的數(shù)學(xué)模型是指測(cè)量結(jié)果與其直接測(cè)量的量、引用的量以及影響量等有關(guān)量之間N的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系。當(dāng)被測(cè)量Y由 個(gè)其他量X的函數(shù)關(guān)系確定時(shí)，被測(cè)量的12N數(shù)學(xué)模型為：Yf X( )=12N（三）、測(cè)量不確定度的來源一般應(yīng)從被測(cè)量、樣本離散性、環(huán)境、人員、儀器設(shè)備、方法、試劑、用于數(shù)據(jù)計(jì)算的常量及其他參量、測(cè)量方法及測(cè)量重復(fù)性等方面考慮不確定度來源。詳細(xì)介紹如下：1、對(duì)被測(cè)量的定義不完整或不完善若在定義要求的溫度和壓力下測(cè)量，就可避免由此引起的不確定度。2、實(shí)現(xiàn)被測(cè)量定義的方法不理想如上例，被測(cè)量的定義雖然完整，但由于測(cè)量時(shí)溫度和壓力實(shí)際上達(dá)不到定義的要求(包

3、括由于溫度和壓力的測(cè)量本身存在不確定度)，使測(cè)量結(jié)果中引入了不確定度。3、取樣的代表性不夠，即被測(cè)量的樣本不能代表所定義的被測(cè)量例如：測(cè)量某種介質(zhì)材料在給定頻率下的相對(duì)介質(zhì)常數(shù)，由于測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備的限制，只能取這種材料的一部分作為樣塊進(jìn)行測(cè)量。如果測(cè)量所用的樣塊在材料的成分或均勻性方面不能完全代表定義的被測(cè)量，則樣塊將引起不確定度。4、對(duì)被測(cè)量過程受環(huán)境影響的認(rèn)識(shí)不周全，或?qū)Νh(huán)境條件的測(cè)量與控制不完善。同樣以上述鋼棒為例，不僅溫度和壓力影響其長(zhǎng)度，實(shí)際上，濕度和鋼棒的支撐方式都有明顯影響。但由于認(rèn)識(shí)不足，沒有采取措施，就會(huì)引起不確定度。5、對(duì)儀器的讀數(shù)存在人為偏差例如在化學(xué)分析滴定測(cè)試中，

4、對(duì)滴定管的讀數(shù)就存在著人為偏差引起的不確定度。6、測(cè)量?jī)x器的分辨力數(shù)字式測(cè)量?jī)x器的不確定度來源之一，是其指示裝置的分辨力，如天平的分辨率對(duì)稱量質(zhì)量產(chǎn)生的不確定度。這是我們進(jìn)行 B 類不確定度評(píng)定的一個(gè)重要因素。7、賦予測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的值不準(zhǔn)通常的測(cè)量是通過被測(cè)量與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的給定值進(jìn)行比較實(shí)現(xiàn)的，因此，該測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度將直接引入測(cè)量結(jié)果。例如：用天平測(cè)量時(shí)，測(cè)得質(zhì)量的不確定度中包括了標(biāo)準(zhǔn)砝碼的不確定度。8、用于數(shù)據(jù)計(jì)算的常量和其他參量不準(zhǔn)例如：在校準(zhǔn)玻璃儀器時(shí)，要用到水的密度隨溫度不同的校正系數(shù)。查有關(guān)數(shù)據(jù)手冊(cè)可以找到所需的值，與此同時(shí)，也可從手冊(cè)上查出或計(jì)算出該值的不確定度，它同樣是測(cè)

5、量結(jié)果不確定度的一個(gè)來源。9、測(cè)量方法和測(cè)量程序的近似性和假定性例如：被測(cè)量表達(dá)式的近似程度，自動(dòng)測(cè)試程序的迭代程度，電測(cè)量中由于測(cè)量系統(tǒng)不完善引起的絕緣漏電、熱電勢(shì)、引線電阻上的壓降等，均會(huì)引起不確定度。10、實(shí)驗(yàn)過程引入的不確定度例如化學(xué)分析測(cè)定中標(biāo)準(zhǔn)溶液配制、分取、稀釋和測(cè)定所帶來的不確定度。11、在表面上看來完全相同的條件下，被測(cè)量重復(fù)觀測(cè)值的變化在實(shí)際工作中我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，無論怎樣控制環(huán)境條件以及各類對(duì)測(cè)量結(jié)果可能產(chǎn)生影響的因素，而最終的測(cè)量結(jié)果總會(huì)存在一定的分散性，即多次測(cè)量的結(jié)果并不完全相同。這種現(xiàn)象是一種客觀存在，是由一些隨機(jī)效應(yīng)造成的，這也是一種不確定來源。上述不確定度的來源不

6、一定是獨(dú)立的，例如，第11項(xiàng)可能與前面各項(xiàng)都有關(guān)。（四）、評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量對(duì)于每一項(xiàng)不確定度來源不必去區(qū)分其性質(zhì)是隨機(jī)的影響還是系統(tǒng)的影響，而是要考慮一下可以用什么方法估計(jì)其標(biāo)準(zhǔn)偏差。標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定分A類評(píng)定方法和B類評(píng)定方法，可以通過測(cè)量得到的數(shù)據(jù)用統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算其試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差的為A類評(píng)定，也可稱為A類不確定度；其余的都屬于B類評(píng)定也可稱為B類不確定度，它是由基于經(jīng)驗(yàn)或其它信息的概率分布而估計(jì)的。u x類標(biāo)準(zhǔn)不確定度用 （ ）表示，計(jì)算公式如下：Au類標(biāo)準(zhǔn)不確定度用 表示，計(jì)算公式如下：B式中，a為被測(cè)量可能值區(qū)間的半寬度，k為置信因子（或包含因子）。（五）、計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度是由各種標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量合成得到的，不論各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量是由A類評(píng)定還是B類評(píng)定得到的。Y N當(dāng)被測(cè)量 由 個(gè)其他量X的函數(shù)關(guān)系確定時(shí)，被測(cè)量的測(cè)量結(jié)果為：12Nyf x xx= （ ， ， ）1N測(cè)量結(jié)果 的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 （ ）按下式計(jì)算：yu yc式中， 為輸出量的估計(jì)值，即被測(cè)量的測(cè)量結(jié)果； 為輸入量的估計(jì)值；N為輸入yxifx量的數(shù)量； 為偏導(dǎo)數(shù)，稱為靈敏系數(shù)；u(x )為輸入量 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。xiii（六）、確定擴(kuò)展不確定度U擴(kuò)展不確定度是測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告中最終給出的結(jié)果，擴(kuò)展不確定度 由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘包含因子得到：Uku=