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一级注册计量师考试科目辅导:关于“测量不确定度评定”

发表时间:2012/5/4 15:06:28 来源:互联网 点击关注微信:关注中大网校微信
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2012年注册计量师考试时间为9月15日为帮助学员更好的参加考试,特编辑一级注册计量师考试科目《计量专业实务》章节知识点供大家参考复习,本节主要阐述一级注册计量师专业实务相关知识点:计量的应用 希望对您有所帮助!

C.1 关于“测量不确定度评定”

C.1.1 “测量不确定度评定”一栏中应填写用该计量标准对典型的被检定或被校准对象,在计量检定规程或计量技术规范规定的条件下进行检定/校准时所得结果的测量不确定度。

所给出的测量不确定度用下述两种方式之一来表示:

1)扩展不确定度U,同时应注明所取包含因子k的数值;

2)扩展不确定度Up,并注明其置信水平p、有效自由度 和包含因子kp的数值。

C.1.2 测量不确定度的评定方法应根据计量技术规范JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》。涉及到计量术语应执行JJF1001-1998《通用计量术语及定义》的规定。

C.1.3 如果该计量标准可以检定或校准多个参量,则一般应分别给出各参量的测量不确定度。

C.1.4 如果检定或校准的测量范围很宽,此时测量不确定度可用下述三种方式之一来表示:

1)按有关计量检定规程或计量技术规范中所采用的方法来表示;

2)根据测量范围分段给出其测量不确定度;

3)给出该测量范围内的最小和最大测量不确定度,同时应注明测量不确定度的典型值及其测量条件(典型值是指使用该计量标准能达到的最小测量不确定度)。

例如,测量范围:1mV~1000V

相对测量不确定度:Urel=1×10-6~1×10-3(k=2)

典型值:Urel=1×10-6(1V,1kHz)

无论用上述何种方式来表示,均应具体给出测量不确定度典型值的评定过程。

C.1.5 测量不确定度评定步骤

1)给出被测量,必要时给出被测量的定义及测量过程的简单描述;

2)给出用以评定测量不确度的数学模型;

3)根据数学模型列出各不确定度分量的来源(即输入量x);

4)评定各输入量的标准不确定度u(xi),并进而给出与各输入量对庆的标准不确定度分量ui(y);

5)如果扩展不确定用Up表示,则应估算出对应于各输入量标准不确定度的自由度 ;

6)计算合成标准不确定度uc(y),如果用扩展不确定度Up表示则还应计算出合成标准不确定度的有效自由度 ;

7)确定扩展不确定度U或Up;

8)给出测量不确定度报告。

C.1.6 评定方法的简要说明

1)数学模型

指被测量Y与各输入量Xi之间的函数关系,若被测量Y的测量结果为y,输入量Xi的估计值为xi,则有

y=f(x1,x2,…,xN)

数学模型中应包括对测量结果及其不确定度有影响的所有输入量。例如,在量块比较测量中,被测量块长度L的测量结果计算公式为:

L=Ls+d

式中:Ls——标准量块在参考温度20℃时的长度;

d——由比较仪测量得到的被检量块和标准量块的长度差。

但在测量不确定度评定中需要顾及温度差异和线膨胀系数差异,此时数学模型为

此数学模型是考虑了温度和线膨胀系数对测量结果的影响,并经此数学模型是考虑了温度和线膨胀系数对测量结果的影响,并经过数学变换而得到的近似式,这样的数学模型是确定灵敏系数和计算合成标准不确定度的基础。

对于最简单的直接测量,若各种影响测量不确定度的因素的可忽略不计,则数学模型可以简单到例如:

y=x

2)测量不确定度的来源

根据数学模型,列出对被测量有明显影响的测量不确定度来源,并要做到不遗漏和不重复。如果所给了的测量结果是经过修正后的结果,注意应考虑由修正值所引入的不确定度分量。

3)标准不确定度分量的评定

根据各输入量的标准不确定度u(xi),并通过由数学模型得到的灵敏系数ci,可得到各标准不确定的分量ui(y)。

根据各输入量xi的实际情况,可以选择A类评定或B类评定来得到其标准不确定度u(xi)。

A类评定:

对量Xi作ni次独立重复测量,得到测量结果为xik(k=1,2,…,ni),则:

单次测量xik的标准不确定度为:

估计值xi的标准不确定度为:

实验标准差也可由其他统计方法得到(参见JJF 1059-1999)。

B类评定:

①若已知xi的扩展不确定度U(xi)和包含因子k,则xi的标准不确定度为:

②若已知xi的扩展不确定度Up(xi)及其置信概率P,则其包含因子kp与xi的分布有关。此时除非另有说明,一般均按正态分布考虑。对应于不同置信概率的包含因子kp的数值见下表。

p(%)959999.73

kp1.9602.5763

③若已知输入量xi的可能值分布区间半宽度a(通常为允许误差限的绝对值),则xi的标准不确定度为:

此时k与xi的分布有关(参见JJF 1059-1999)。

4)合成标准不确定度uc(y)的计算

式中: ——输入量,i≠j;

, ——偏导数,又称为灵敏系数,分别用ci和cj表示;

, ——分别为输入量 和 的标准不确定度;

——输入量 和 之间的相关系数估计值。

实际工作中,若各输入量之间均不相关,或虽有部分输入量相关,但其相关系数较小而近似认为 =0,于是 可简化为:

5)扩展不确定度的确定

可用下列两种方法之一给出扩展不确定度。

①U=kuc,一般k取2或3;

② ,根据置信概率P和有效自由度 ,查t分布临界值表得到 的值。

具体采用何种方法来表示,应参照有关的计量检定规程或计量技术规范。

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(责任编辑:中大编辑)

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