新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的重量概念分析
本標(biāo)準(zhǔn)和原標(biāo)準(zhǔn)相比,對(duì)重量檢驗(yàn)在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了修訂。
(一)修改了“公定重量”的定義
原標(biāo)準(zhǔn)中公定重量的定義是:“準(zhǔn)重按棉花實(shí)際回潮率折算成公定回潮率后的重量”。而準(zhǔn)重是指凈重按棉花實(shí)際含雜率折算成標(biāo)準(zhǔn)含雜率后的重量”。
本標(biāo)準(zhǔn)將公定重量的定義修訂為:“凈重按棉花實(shí)際含雜率和實(shí)際回潮率折算成標(biāo)準(zhǔn)含雜率和公定回潮率后的重量”。
這兩個(gè)定義本質(zhì)是一樣的,修訂后的定義不再需要通過“準(zhǔn)重”進(jìn)行過渡,顯得更直接。
(二)刪除了“準(zhǔn)重和籽棉準(zhǔn)重衣分率”的定義和計(jì)算方法
準(zhǔn)重和籽棉準(zhǔn)重衣分率在1972版棉花標(biāo)準(zhǔn)中是貿(mào)易結(jié)算指標(biāo),當(dāng)時(shí)棉花水分的考核指標(biāo)是含水率,是對(duì)實(shí)際含水率、含雜率之和折算成標(biāo)準(zhǔn)含水率、含雜率之后的結(jié)果,是最終的計(jì)算結(jié)果。
在1999版棉花標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后,棉花水分的考核指標(biāo)變?yōu)閲?guó)際通用的回潮率指標(biāo),準(zhǔn)重和籽棉準(zhǔn)重衣分率的定義也隨著發(fā)生的變化,變?yōu)槊藁▽?shí)際含雜率折算成標(biāo)準(zhǔn)含雜率后的結(jié)果,僅與含雜率有關(guān),與含水率(或回潮率)沒有關(guān)系,變?yōu)檫^渡性指標(biāo),已不是最后的計(jì)算結(jié)果。
本標(biāo)準(zhǔn)考慮到準(zhǔn)重和籽棉準(zhǔn)重衣分率已不是貿(mào)易結(jié)算指標(biāo),僅僅是過渡性的指標(biāo),沒有保留的必要,故進(jìn)行了刪除。
對(duì)于準(zhǔn)重和籽棉準(zhǔn)重衣分率的計(jì)算也同樣予以刪除。如果進(jìn)行保留,就會(huì)變成計(jì)算公定重量和籽棉公定衣分率的中間過程,它的計(jì)算結(jié)果勢(shì)必要進(jìn)行數(shù)值修約,造成修約誤差,對(duì)帶有誤差的數(shù)據(jù)再進(jìn)行下一步計(jì)算,必然后影響最后公定重量和籽棉公定衣分率的計(jì)算結(jié)果,這也是刪除中間指標(biāo)的原因之一。
(三)將成包皮棉質(zhì)量檢驗(yàn)修改為品質(zhì)檢驗(yàn)和重量檢驗(yàn)可以分開抽樣、檢驗(yàn)、出證
本標(biāo)準(zhǔn)將成包皮棉的質(zhì)量檢驗(yàn)分為品質(zhì)檢驗(yàn)和重量檢驗(yàn)兩個(gè)部分,從抽樣、檢驗(yàn)到出證等各個(gè)環(huán)節(jié)都可以分開進(jìn)行,更加適應(yīng)不同情況的需要。如國(guó)儲(chǔ)棉的出庫(kù)檢驗(yàn),有時(shí)只需要進(jìn)行品質(zhì)檢驗(yàn),因?yàn)槊藁ǖ膬?nèi)在質(zhì)量在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存后會(huì)發(fā)生變異,而重量(這時(shí)指公定重量)檢驗(yàn)結(jié)果在理論上是不會(huì)發(fā)生變化的。再如委托檢驗(yàn),有時(shí)候只需要檢驗(yàn)品質(zhì),因?yàn)樵谥亓糠矫婀┬桦p方容易達(dá)成一致。而當(dāng)在貿(mào)易雙方對(duì)重量檢驗(yàn)結(jié)果有異議時(shí),有時(shí)候則只需要進(jìn)行重量檢驗(yàn)。
(四)取消了“逐包檢驗(yàn)時(shí),以同一籽棉大垛、同一天、同一條生產(chǎn)線加工的棉包為一含雜率檢驗(yàn)單元”的規(guī)定
原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:逐包檢驗(yàn)時(shí),把同一籽棉大垛、同一天、同一條生產(chǎn)線加工的棉包作為一含雜率檢驗(yàn)單元,并要從每包中抽取一定數(shù)量的樣品,合并成一個(gè)含雜率檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室樣品,最后把實(shí)驗(yàn)室樣品的檢驗(yàn)結(jié)果賦給每個(gè)棉包。這樣做存在下列問題:①一個(gè)檢驗(yàn)單元一般都不是一個(gè)完整的棉批,檢驗(yàn)單元的含雜率結(jié)果不能直接用于棉批;②每一包都要進(jìn)行抽樣太繁瑣,不好操作;③一個(gè)檢驗(yàn)單元的平均含雜率檢驗(yàn)結(jié)果賦給每一個(gè)棉包不盡合理?;谝陨显?,本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此項(xiàng)內(nèi)容作了刪除處理。
(五)增加了成包皮棉含雜率抽樣方法
按每10包(不足10包的按10包計(jì))抽1包,從每個(gè)取樣棉包壓縮面開包后,去掉棉包表層棉花后再?gòu)母靼鶆蛉?,形成一個(gè)總重量不少于600 g的含雜率檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室樣品。
另外還規(guī)定:品質(zhì)檢驗(yàn)和重量檢驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行的,則含雜率樣品可從品質(zhì)檢驗(yàn)批樣中抽取。
上述規(guī)定是本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)含雜率檢驗(yàn)的一項(xiàng)重要修訂內(nèi)容,使含雜率檢驗(yàn)有了一個(gè)科學(xué)的、明確的、操作性強(qiáng)的抽樣方法的,確保了檢驗(yàn)結(jié)果的客觀公正。
雜質(zhì)在棉花中不是均勻分布,不同的棉包含雜率不同,同一棉包不同的部位含雜率也不相同,如果沒有一個(gè)科學(xué)的、明確的的抽樣方法,所取得的實(shí)驗(yàn)室樣品代表性就很難保證,從而導(dǎo)致檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度出現(xiàn)問題。
(六)回潮率檢驗(yàn)增加了棉包針插式檢測(cè)回潮率的內(nèi)容
不開包檢驗(yàn)棉花的回潮率在實(shí)際工作中無疑會(huì)有很多優(yōu)勢(shì),一是可以在不破壞棉花外包裝的情況下進(jìn)行檢驗(yàn),使棉花保持完好,便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸,同時(shí)也節(jié)約開包、復(fù)包所需要的人力和物力;二是不用把棉花樣品從包內(nèi)取出,也為檢驗(yàn)人員提供了更便捷的工作方式,大大提高了工作效率,同時(shí)也避免了因樣品取出而產(chǎn)生的棉包重量的損失。
增加此項(xiàng)內(nèi)容后,使棉包針插式檢測(cè)回潮率的方法有了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。
(七)明確了含雜率、回潮率檢驗(yàn)結(jié)果都修約到一位小數(shù)
此項(xiàng)規(guī)定使含雜率、回潮率與其他指標(biāo)的規(guī)定保持一致。
回潮率的檢驗(yàn)結(jié)果的數(shù)值修約與原標(biāo)準(zhǔn)不同,原標(biāo)準(zhǔn)要求平均回潮率的檢驗(yàn)結(jié)果修約到二位小數(shù)。本標(biāo)準(zhǔn)將回潮率檢驗(yàn)結(jié)果改為修約到一位小數(shù),是與電阻法測(cè)量回潮率所使用的儀器設(shè)備的精度相一致的。
棉花是親水性物質(zhì),在一般情況下,棉花中總是含有一定數(shù)量的水分,水分含量的多少在標(biāo)準(zhǔn)中用回潮率來表示。棉花的回潮率有高有低,并且是不斷變化的,與周圍環(huán)境溫濕度密切相關(guān)。同一包棉花會(huì)因回潮率的變化其毛重(或凈重)也相應(yīng)發(fā)生變化,而公定重量從理論上是不會(huì)發(fā)生變化的。由此需要提醒大家的是毛重(或凈重)檢驗(yàn)與棉花的回潮率檢驗(yàn)應(yīng)該是同步進(jìn)行的,否則最后得出的公定重量是不對(duì)的。
棉花是大宗商品,交易中的棉花每批一般都有幾噸或幾十噸,如果對(duì)重量檢驗(yàn)不作規(guī)定的話,重量檢驗(yàn)的絕對(duì)誤差可能會(huì)很大,會(huì)引起大的經(jīng)濟(jì)差額。所以在棉花貿(mào)易中一般不提倡使用毛重或凈重來結(jié)算,本標(biāo)準(zhǔn)要求使用公定重量。同理在籽棉收購(gòu)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)要求使用公定衣分率和籽棉折合皮棉的公定重量。
(一)籽棉收購(gòu)的重量檢驗(yàn)
籽棉收購(gòu)的重量檢驗(yàn)應(yīng)包括稱重、含雜率檢驗(yàn)、回潮率檢驗(yàn)、籽棉折合皮棉的公定重量計(jì)算。
(二)稱重
對(duì)籽棉的稱重要求標(biāo)準(zhǔn)未作出相應(yīng)的規(guī)定。籽棉的稱重是一般常識(shí)性的問題,發(fā)生在農(nóng)商環(huán)節(jié),通常情況下是收購(gòu)方向交售方出具收購(gòu)小票,不需要出具檢驗(yàn)證書。但貿(mào)易雙方應(yīng)當(dāng)注意的是所使用的衡器設(shè)備應(yīng)當(dāng)符合如下要求:一是稱量物應(yīng)在衡器的有效范圍內(nèi);二是衡器應(yīng)檢定合格,并在有效的檢定期范圍內(nèi);三是衡器的使用狀態(tài)是可靠的,沒有發(fā)生損壞和人為的破壞;四是注意周圍環(huán)境的影響,如大風(fēng)或下雨;五是其他可能影響稱量結(jié)果的情況。
(三)含雜率檢驗(yàn)
收購(gòu)時(shí)可以機(jī)檢,也可以進(jìn)行估驗(yàn),估驗(yàn)結(jié)果應(yīng)經(jīng)常與按照GB/T 6499進(jìn)行檢驗(yàn)的機(jī)檢結(jié)果相對(duì)照,及時(shí)調(diào)整估驗(yàn)水平。如貿(mào)易雙方中的任何一方對(duì)估驗(yàn)結(jié)果有異議,要以按照GB/T 6499進(jìn)行檢驗(yàn)的機(jī)檢結(jié)果為準(zhǔn)。此規(guī)定與原標(biāo)準(zhǔn)相比,只是在收購(gòu)籽棉的抽樣數(shù)量上有所不同,其他保持不變。
(四)回潮率檢驗(yàn)
籽棉的回潮率檢驗(yàn)是指對(duì)試軋的皮棉進(jìn)行回潮率檢驗(yàn),檢驗(yàn)方法按照GB/T 6102.1或GB/T 6102.2執(zhí)行。在實(shí)際工作中通常按照GB/T 6102.2執(zhí)行。
在實(shí)際工作中有一點(diǎn)應(yīng)引起大家注意:在籽棉收購(gòu)中使用較多的籽棉回潮率測(cè)定儀,俗稱“叉子”,不是標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量器具,它不能準(zhǔn)確地給出籽棉的回潮率,用這種設(shè)備測(cè)量最多只能算是粗測(cè),是不能以它為準(zhǔn)的。
還有一點(diǎn)需要注意:對(duì)回潮率超過10.0%的籽棉,收購(gòu)和加工時(shí),應(yīng)作晾曬、烘干等技術(shù)處理,如加工成皮棉,回潮率超過10.0%,將作為超水棉處理。
(五)籽棉試軋及稱重
對(duì)抽取的每份試樣稱量1 kg。籽棉試樣用衣分試軋機(jī)軋花。要求不出破籽。將軋出的皮棉稱量。稱量結(jié)果都精確到1 g。
需要注意是的本次標(biāo)準(zhǔn)修訂后,對(duì)第1部分鋸齒細(xì)絨棉,要求使用鋸齒衣分試軋機(jī)軋花,不能使用皮輥衣分試軋機(jī)軋花,這樣才能適應(yīng)收購(gòu)時(shí)棉花顏色級(jí)檢驗(yàn)的需要。
這里對(duì)所使用的衡器設(shè)備要求量程不低于1 kg,最小分度值不大于1 g,在實(shí)際工作中一般使用符合此要求的臺(tái)案秤。
對(duì)所使用的各衡器設(shè)備都應(yīng)符合計(jì)量檢定的要求并保持狀態(tài)完好。
6.籽棉折合皮棉的公定重量計(jì)算。
(1)籽棉公定衣分率按照式(1)計(jì)算,結(jié)果保留一位小數(shù):
式中:
L0——籽棉公定衣分率,%;
G——從籽棉試樣軋出的皮棉重量,單位為克(g);
G0——籽棉試樣重量,單位為克(g);
Z——軋出皮棉實(shí)際含雜率,%;
Z0——皮棉標(biāo)準(zhǔn)含雜率,%;
R0——棉花公定回潮率,%;
R——軋出皮棉實(shí)際回潮率,%。
對(duì)兩個(gè)及以上試樣時(shí),以每個(gè)試樣籽棉公定衣分率的算術(shù)平均值作為籽棉平均公定衣分率,結(jié)果保留一位小數(shù)。
(2)籽棉折合皮棉的公定重量按式(2)計(jì)算,結(jié)果保留一位小數(shù):
式中:
WL——籽棉折合皮棉的公定重量,單位為千克(kg);
W0——籽棉重量,單位為千克(kg);
L——相應(yīng)籽棉公定衣分率,%。即一個(gè)試樣時(shí)為L(zhǎng)0,一個(gè)以上試樣時(shí)為各試樣的平均公定衣分率。
(七)成包皮棉的重量檢驗(yàn)
成包皮棉的重量檢驗(yàn)包括毛重檢驗(yàn)、皮重檢驗(yàn)、含雜率檢驗(yàn)、回潮率檢驗(yàn)、成包皮棉的公定重量計(jì)算。
1.毛重檢驗(yàn)。
成包皮棉的毛重檢驗(yàn)可以采取逐包稱量的方式,也可以采取多包一起稱量的方式。稱量衡器精度不得低于1‰。稱量時(shí),所秤棉包的重量應(yīng)盡量接近衡器的最大量程。
根據(jù)上述規(guī)定,成包皮棉的毛重檢驗(yàn)可以對(duì)棉花逐一過磅,可以數(shù)包或數(shù)十包一起過磅,也可以整車過磅。采取何種方式根據(jù)實(shí)際工作的需要和條件許可來確定。
稱量衡器精度不低于1‰是指衡器的分度值與衡器的量程之比小于或等于1‰。例如3噸的電子磅,分度值為1 kg,量程為3 000 kg,其精度為1/3000,符合稱量衡器精度不低于1‰的要求。
稱量時(shí),所秤棉包的重量應(yīng)盡量接近衡器的最大量程是指在過磅時(shí),在條件允許的情況下盡可能多秤幾個(gè)棉包。這樣做可以減少稱量次數(shù),降低稱量相對(duì)誤差,提高稱量精度,提高工作效率。
在稱量時(shí)需要注意的問題是每種衡器都有它的最小稱量規(guī)定,所稱物品的重量不得低于衡器的最小稱量,否則會(huì)造成稱量結(jié)果準(zhǔn)確度太低而不被采信。如用100噸的汽車衡來稱一包棉花,稱得的數(shù)據(jù)當(dāng)然不可采信。
一般來講稱量物品重量越大,其稱量結(jié)果的相對(duì)誤差就越小,所以稱量時(shí)應(yīng)選擇量程與被稱量棉包重量相當(dāng)?shù)暮馄髟O(shè)備。建議所稱棉包的重量大于衡器量程的2/3。
2.皮重檢驗(yàn)。
根據(jù)批量大小,從批中抽取有代表性的棉包2包~5包,開包稱取包裝物重量,計(jì)算單個(gè)棉包包裝物的平均重量,修約到0.01 kg。
棉花的皮重是指棉花包裝物的重量,同一批棉花,每個(gè)棉包所使用的包裝物規(guī)格和數(shù)量是相同的,各個(gè)棉包皮重差異甚小。棉包的包裝物也容易受外界環(huán)境的影響,如出現(xiàn)污染、破損、受潮、斷絲等都會(huì)對(duì)其重量產(chǎn)生影響,因而皮重檢驗(yàn)也需要進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。棉包開包檢驗(yàn)皮重后需要重新打包,工作量很大,所以抽樣數(shù)量不宜太多。
3.含雜率檢驗(yàn)。
成包皮棉的含雜率檢驗(yàn)按GB/T 6499執(zhí)行。
與原標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比,在含雜率檢驗(yàn)方面,只是對(duì)抽樣數(shù)量進(jìn)行了修訂。
4.回潮率檢驗(yàn)。
成包皮棉的回潮率檢驗(yàn)按GB/T 6102.1或GB/T 6102.2執(zhí)行。對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果有異議時(shí),以GB/T 6102.1為準(zhǔn)。
成包皮棉的回潮率檢驗(yàn)現(xiàn)在有三種方式:
①電測(cè)器法。使用原棉回潮率測(cè)定儀對(duì)抽取的皮棉樣品逐樣測(cè)試。對(duì)單包棉花樣品的測(cè)試結(jié)果代表對(duì)應(yīng)棉包棉花的回潮率,對(duì)批樣測(cè)試結(jié)果的算術(shù)平均值,代表對(duì)應(yīng)批棉花的回潮率。
②在線自動(dòng)檢測(cè)裝置法。皮棉成包時(shí)使用回潮率在線自動(dòng)檢測(cè)裝置測(cè)定棉花的回潮率。
③插入式棉包水分測(cè)定儀法。利用針插式探頭對(duì)成包皮棉距棉花表面10 cm~15 cm深處進(jìn)行檢測(cè),得到對(duì)應(yīng)棉包的回潮率。按批檢測(cè)時(shí),所抽棉包的回潮率的算術(shù)平均值為對(duì)應(yīng)批棉花的回潮率。
棉包插入式回潮率測(cè)定儀和在線自動(dòng)檢測(cè)裝置目前只適用于GB 6975《棉花包裝》規(guī)定的I型棉包。
對(duì)以上三種方式測(cè)得的回潮率結(jié)果有異議時(shí),均以烘箱法為準(zhǔn)。
插入式棉包水分測(cè)定儀與電測(cè)器、回潮率在線自動(dòng)檢測(cè)裝置在測(cè)試方法上都是利用電阻法的原理,因而是科學(xué)的。它的優(yōu)勢(shì)是避免了成包以后再開包取樣的麻煩,既節(jié)約人力物力,又保證了棉包包裝的完整。
回潮率檢驗(yàn)抽樣必須與毛重檢驗(yàn)同步進(jìn)行?;爻甭蕵悠返某槿『髴?yīng)立即密封,與電測(cè)器在同一環(huán)境下進(jìn)行溫度平衡,等溫度一致后再進(jìn)行測(cè)試,檢測(cè)應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)完成。
使用棉包插入式回潮率測(cè)定儀和在線自動(dòng)檢測(cè)裝置應(yīng)注意棉花溫度與環(huán)境溫度一致性的問題,否則會(huì)由于溫差補(bǔ)償?shù)膯栴}使檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差。
另外還需要指出的是:在線自動(dòng)檢測(cè)裝置是安裝在棉花加工企業(yè)打包機(jī)的配套設(shè)備,同加工企業(yè)使用和維護(hù),加工企業(yè)有保持該裝置正常工作狀態(tài)的義務(wù),不得隨意更改調(diào)整。專業(yè)纖檢機(jī)構(gòu)應(yīng)定期按照檢定規(guī)程對(duì)該裝置進(jìn)行檢定。設(shè)備故障應(yīng)及時(shí)報(bào)修,并重新檢定。
5.成包皮棉的公定重量計(jì)算。
(1)按式(3)計(jì)算每批棉花凈重,修約到0.001 t:
式中:
W2——批棉花凈重,單位為噸(t);
W1——批棉花毛重,單位為千克(kg);
N——批棉花棉包數(shù)量;
M——單個(gè)棉包包裝物平均重量,單位為千克kg)。
(2)按式(4)計(jì)算每批棉花的公定重量,修約到.001t:
式中:
W——批棉花公定重量,單位為噸(t);
Z——批棉花平均含雜率,%;
R——批棉花平均回潮率,%。
(一)術(shù)語和定義
【衡器】衡器是一種利用力的杠桿平衡原理或者胡克定律(形變平衡原理)測(cè)定衡定物體的重量(質(zhì)量,所受重力的大小)的計(jì)量器具。
【計(jì)量器具】能用直接或間接測(cè)出被測(cè)對(duì)象量值的裝置、儀器儀表、量具和用于統(tǒng)一量值的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
【衡器的種類】不同的商品分別采取不同的衡器,衡器根據(jù)不同的分類依據(jù),可以分為不同的種類:
按結(jié)構(gòu)原理分為機(jī)械衡器、電子衡器(秤)、機(jī)電結(jié)合衡器三類。
按衡量方法分非自動(dòng)衡器(市場(chǎng)上普遍使用的一種衡器)和自動(dòng)衡器。
按秤的結(jié)構(gòu)和使用方法分為桿秤、機(jī)械式秤(包括天平、案秤、臺(tái)秤、彈簧秤、專用衡器等一些以機(jī)械結(jié)構(gòu)為支點(diǎn)稱重衡器)、電子秤、電子天平。
按應(yīng)用領(lǐng)域分為家用衡器、工用衡器、特殊衡器等。
按功能不同分為計(jì)重秤、計(jì)數(shù)秤、計(jì)價(jià)秤。
【電子秤】以電子元件組成相應(yīng)的電路,即采用現(xiàn)代的傳感技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)(單片機(jī))于一體的一種利用作用于物體上的重力來測(cè)量相應(yīng)物體的質(zhì)量(重量)的一種稱重衡器或者計(jì)量器具。
【電子秤的分類】按準(zhǔn)確度等級(jí)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)等級(jí)。
Ⅰ級(jí):特種天平(精密度≥1/10萬)
Ⅱ級(jí):高精度天平(1/1萬≤精密度<1/10萬)
Ⅲ級(jí):中精度天平(1/1000≤精密度<1/1萬)
Ⅳ級(jí):普通秤(1/100≤精密度<1/1000)
【電子臺(tái)案秤】以稱重傳感器為一次轉(zhuǎn)換元件并帶有載荷承載器、電子裝置、數(shù)字顯示的非自動(dòng)、自行指示式臺(tái)秤和案秤。
【精度】①感量(所能顯示的最小刻度)與全稱量(量程)的比值。②所能分辨的最小刻度。
【“精確到”和“修約到”】精確到某位是指該位數(shù)值是準(zhǔn)確的,其誤差小于該位的0.5個(gè)單位。修約到某位是指計(jì)算結(jié)果按數(shù)值修約規(guī)則取舍到某一位,一般這一位數(shù)值是可疑的。
【精密度】表示試驗(yàn)中隨機(jī)誤差大小的程度。隨機(jī)誤差越小,試驗(yàn)結(jié)果的精密度越好。
【正確度】表示試驗(yàn)結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度。系統(tǒng)誤差越小,試驗(yàn)結(jié)果的正確度越好。
【精確度(準(zhǔn)確度)】是試驗(yàn)結(jié)果中隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的綜合,表示試驗(yàn)結(jié)果與其真值的一致程度。
【絕對(duì)誤差】測(cè)量值與真值的差值。
【相對(duì)誤差】測(cè)量值與真值的差值占真值的百分比。
【最大允許誤差】對(duì)給定的測(cè)量?jī)x器,規(guī)范、規(guī)程等所允許的誤差極限值。有時(shí)也稱為“測(cè)量?jī)x器的允許誤差限”。
【引用誤差】測(cè)量?jī)x器的誤差除以儀器的特定值。特定值一般稱為引用值,例如,可以是測(cè)量?jī)x器的量程或標(biāo)稱范圍的上限。
(二)測(cè)量誤差的來源
1.原理誤差:指不同測(cè)量方法因原理不同而產(chǎn)生的誤差。
2.器具誤差:計(jì)量器具本身所具有的誤差。
3.環(huán)境誤差:被測(cè)量本身的大小隨環(huán)境的變化而變化所產(chǎn)生的誤差。
4.人員誤差:不同的操作人員在手法、固定習(xí)慣和生理辨別能力等方面的差異而引起的誤差。
5.抽樣誤差:由于試驗(yàn)對(duì)象的變動(dòng)而引起的誤差。
(三)測(cè)量誤差的分類
根據(jù)測(cè)量誤差的不同特性,人們將測(cè)量誤差分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差三類。
系統(tǒng)誤差:在重復(fù)性條件下,對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行無限多次測(cè)量所得結(jié)果的平均值與被測(cè)量的真值之差。是由于某種不可忽視的原因而造成的固定不變的或按某種規(guī)律變化著的誤差。系統(tǒng)誤差可以盡量避免。
隨機(jī)誤差:測(cè)量結(jié)果與在重復(fù)條件下,對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行無限多次測(cè)量所得結(jié)果的平均值之差。隨機(jī)誤差是由于人們無法控制的偶然因素的影響造成的。隨機(jī)誤差不能避免。
粗大誤差:超出在規(guī)定條件下預(yù)期的誤差。它往往是由于讀錯(cuò)、抄錯(cuò)數(shù)據(jù),拿錯(cuò)樣品、計(jì)算錯(cuò)誤或儀器設(shè)備、環(huán)境條件的某種意外變故而引起的。含有粗大誤差的試驗(yàn)數(shù)據(jù)屬異常值,必須剔除。
(四)測(cè)量準(zhǔn)確度與測(cè)量不確定度
1.測(cè)量準(zhǔn)確度。
測(cè)量準(zhǔn)確度——測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的一致程度。是測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合,也稱精確度。
由于測(cè)量準(zhǔn)確度與真值相聯(lián)系,真值是一個(gè)理想的概念,故測(cè)量準(zhǔn)確度也是一個(gè)理想的概念。準(zhǔn)確度是一個(gè)定性的概念,只能表達(dá)為“高”、“低”。實(shí)際工作中往往采用測(cè)量不確定度、準(zhǔn)確度等級(jí)、最大允許誤差來描述準(zhǔn)確度的指標(biāo)。例如,應(yīng)該說:
甲設(shè)備測(cè)量準(zhǔn)確度低,其相對(duì)擴(kuò)展不確定度為1%;
乙設(shè)備測(cè)量準(zhǔn)確度高,其相對(duì)擴(kuò)展不確定度為0.1%。
不能說:
甲設(shè)備測(cè)量準(zhǔn)確度為1%;
乙設(shè)備測(cè)量準(zhǔn)確度為0.1%。
在檢定中,不能說“準(zhǔn)確度為±0.2%”;只能說準(zhǔn)確度等級(jí)為0.2或準(zhǔn)確度高、低等。
2.測(cè)量不確定度。
測(cè)量不確定度——是指對(duì)測(cè)量結(jié)果(復(fù)現(xiàn)量)的不能肯定的程度(或者說是表征合理地賦予被測(cè)量值的分散性,是與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù))。它反映了對(duì)測(cè)量的“真值”的認(rèn)識(shí)的不足。如何理解這一點(diǎn)呢?經(jīng)測(cè)量合理地賦予被測(cè)量的值不是唯一的,而是有許多個(gè)可能的值?!罢嬷怠痹诤翁幉⒉恢?,而只能獲得一個(gè)最佳估計(jì)值,而“真值”在最佳估計(jì)值的一個(gè)不確定度的范圍內(nèi)。這與人們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的認(rèn)識(shí)程度相一致。測(cè)量不確定度的大小,反映了測(cè)量者對(duì)被測(cè)量的認(rèn)識(shí)程度,是一個(gè)可操作性的定義。不確定度小,誤差肯定也小,但誤差不可能準(zhǔn)確知道;不確定度大,誤差或大或小,限于認(rèn)識(shí)水平,誤差尚不清楚。不確定度的大小,決定了測(cè)量結(jié)果的使用價(jià)值,成為表征測(cè)量的一個(gè)重要的指標(biāo)。
測(cè)量不確定度的來源包括:被測(cè)量的定義不完全;被測(cè)量的復(fù)現(xiàn)不理想;測(cè)量樣本的代表性;環(huán)境的影響;人員讀數(shù)的偏差;儀器分辨力的限制;測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)賦予的不準(zhǔn)確;引用常數(shù)和參數(shù)的不準(zhǔn)確;測(cè)量方法的近似;各種隨機(jī)的影響(誤差);修正系統(tǒng)誤差的不完善;不明顯的粗大誤差。
標(biāo)準(zhǔn)不確定度——用標(biāo)準(zhǔn)差表示的不確定度。標(biāo)準(zhǔn)不確定度用符號(hào)u表示。
擴(kuò)展不確定度——由合成的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的倍數(shù)(一般取2或3)來表示的測(cè)量不確定度。通常用符號(hào)U表示。
表征分散性的參數(shù),可以是標(biāo)準(zhǔn)差σ,也可以是標(biāo)準(zhǔn)差乘以一個(gè)倍數(shù)k(可以不為整數(shù)),以kσ表示。k可以取2到3,若k=2,即用2σ表示分散性,若=3,即用3σ表示分散性。采用kσ表示分散性時(shí),k取多少必須說明,k的取值不同即置信水準(zhǔn)(如5%、99%等)不同。
表征不確定度一般用置信水準(zhǔn)的半寬度來表示。置信水準(zhǔn)的半寬度是指:如多個(gè)值可以95%的概率包含于[a-,a+]內(nèi),則區(qū)間的寬度為a+-a-,區(qū)間的半寬度為(a+-a-)/2,則我們說表征分散的參數(shù)為a+-a-)/2,它具有95%的置信水平。
測(cè)量不確定度是定量概念,恒為正值,不帶“±”號(hào)。
3.測(cè)量不確定度與測(cè)量誤差的關(guān)系。
測(cè)量誤差與測(cè)量不確定度這兩個(gè)概念,既有一定的聯(lián)系,又有一定的區(qū)別。測(cè)量誤差是測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量[約定值]真值之差;測(cè)量不確定度為表征合理賦予被測(cè)量之值的分散性,與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。根據(jù)定義,測(cè)量誤差是以真值為中心,表示測(cè)量結(jié)果與真值的偏離量,因此它是一個(gè)確定的差值。它說明測(cè)量結(jié)果與真值的差異程度。而真值通常是未知的、理想的概念,因而測(cè)量誤差本身就是不確定的;測(cè)量不確定度是以測(cè)量結(jié)果為中心的,表示被測(cè)量之值的分散性,它以分布區(qū)間的半寬度表示,因此在數(shù)軸上它表示一個(gè)區(qū)間。
測(cè)量誤差與測(cè)量不確定度密切相聯(lián),它們都是由測(cè)量過程不完善因素引起的。測(cè)量不確定度理論是在測(cè)量誤差理論基礎(chǔ)上完善和發(fā)展起來的,不是對(duì)測(cè)量誤差理論的廢棄;而測(cè)量誤差理論是測(cè)量不確定度的基礎(chǔ)。因此,在進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)定與表示時(shí),要弄清測(cè)量誤差,測(cè)量不確定度的內(nèi)涵和區(qū)別。
(本文轉(zhuǎn)載自GB 1103—2012國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)宣貫教材)☆