代曉婷

晉中市太谷區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試所 山西晉中 030800

在校準(zhǔn)行業(yè)所涉及到的不確定度主要指的是描述測(cè)量結(jié)果正確度的可疑程度。從具體的工作實(shí)踐來(lái)看，校準(zhǔn)結(jié)果測(cè)量不確定度與校準(zhǔn)結(jié)果的可信度呈負(fù)相關(guān)，也就是說(shuō)在測(cè)量的過(guò)程中不確定度越小，則測(cè)量結(jié)果的可信度越大。因此在整個(gè)校準(zhǔn)的行業(yè)發(fā)展背景下，要盡可能的降低校準(zhǔn)結(jié)果測(cè)量不確定度，從而確保最終校準(zhǔn)結(jié)果測(cè)量的數(shù)據(jù)有效性。但在實(shí)際的計(jì)量行業(yè)，校準(zhǔn)工作者對(duì)于被檢測(cè)的物體進(jìn)行校準(zhǔn)無(wú)法將不確定度降為0，也就是說(shuō)在校準(zhǔn)的過(guò)程中或多或少存在著結(jié)果的可疑程度。

1 校準(zhǔn)測(cè)量不確定度評(píng)定方法

在實(shí)際的工作領(lǐng)域，對(duì)于校準(zhǔn)結(jié)果測(cè)量不確定度評(píng)定通常有A類和B類兩種不同的測(cè)量評(píng)定方案。A類評(píng)定主要指的是在對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行評(píng)定的過(guò)程中，采用了統(tǒng)計(jì)分析的方法，而該種評(píng)定出來(lái)的最終成果一般是用來(lái)分析測(cè)量的重復(fù)性，在實(shí)際的工作場(chǎng)合所應(yīng)用到的不確定評(píng)定方法，通常有貝塞爾公式和極差法公式。對(duì)于具體的測(cè)量物品，在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，重復(fù)條件下的規(guī)范測(cè)量要依托于A類評(píng)定的方法。測(cè)量次數(shù)較小時(shí)，一般采用極差法。但通常對(duì)于同一類型的物體進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中要涉及到多個(gè)測(cè)量過(guò)程，因此在實(shí)際的工作領(lǐng)域及極差與貝塞爾公式相比，極差法有著不確定度增大的不足，因此在對(duì)物體進(jìn)行不確定度評(píng)定的過(guò)程中通常會(huì)采用貝塞爾法。而在對(duì)于單一物體進(jìn)行評(píng)定以及公式運(yùn)用完成之后常見的處理情況有定時(shí)評(píng)定、合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差以及忽略重復(fù)性三種方案，根據(jù)不同的測(cè)量物體以及測(cè)量精確度所選擇的處理方案也有所差異。

其次B類評(píng)定主要是對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行非統(tǒng)計(jì)分析，從而估算標(biāo)準(zhǔn)不確定度。在該種評(píng)定方法的應(yīng)用過(guò)程中需要涉及到大量的已知信息以及數(shù)據(jù)。在測(cè)量過(guò)程中會(huì)涉及到設(shè)備技術(shù)等的應(yīng)用，而在對(duì)于不確定度進(jìn)行評(píng)定的過(guò)程中，B類評(píng)定也需要考慮到儀器設(shè)備的準(zhǔn)確度等極限誤差等具體內(nèi)容。B類評(píng)定在實(shí)際的工作場(chǎng)合往往是運(yùn)用了估計(jì)的方法，而該種估計(jì)一般選擇正態(tài)分布或均勻分布的處理辦法。正態(tài)分布主要指的是已知的條件背景下最大允許誤差導(dǎo)致的不確定度的具體數(shù)據(jù)，而均勻分布則主要指的是使用測(cè)量?jī)x器或數(shù)字式儀表在工作狀態(tài)下所允許的最大誤差。兩種不同的分布方案所依托的前提條件背景不同，而除了兩種常見的正態(tài)以及均勻分布之外，其他的分布類型也有三角、梯形、兩點(diǎn)等。在具體的測(cè)量評(píng)定過(guò)程中，最終所選擇的評(píng)定方法會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)、儀器、實(shí)際需要、最終結(jié)果精確度等多樣化的考量來(lái)綜合考慮。

2 不確定度的測(cè)量

在工作場(chǎng)合A類和B類評(píng)定方法雖然有方法上的差異，但無(wú)論采取哪種方法，最終形成的不確定性評(píng)定都有著可靠的依據(jù)。而為了保障整體校準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測(cè)量的過(guò)程中要采取一定的方案對(duì)于不確定度進(jìn)行測(cè)量。從實(shí)際的工作環(huán)境來(lái)看，不確定度的測(cè)量主要有以下幾種具體的要求。

2.1 不確定度分量的忽略原則

被檢測(cè)物體有著不同的測(cè)量需求，而在測(cè)量過(guò)程中不確定度分量會(huì)導(dǎo)致不確定度增大。在實(shí)際的工作環(huán)境下，對(duì)于不確定度分量的忽略會(huì)導(dǎo)致不確定度的變小，同時(shí)也會(huì)影響到最終結(jié)果的精確性。與此同時(shí)，工作人員在標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果不確定度評(píng)定的過(guò)程中要意識(shí)到整體的測(cè)量方法采用的是方差相加得到合成方差。因此面對(duì)被檢測(cè)物體不確定度分量過(guò)小的實(shí)際情況，不確定度分量對(duì)于合成不確定度貢獻(xiàn)極小的情況下，也對(duì)于最終的測(cè)試數(shù)據(jù)沒有過(guò)大的影響，在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中可以忽略掉該部分的內(nèi)容。在實(shí)際的工作過(guò)程中為了降低整體的工作難度，簡(jiǎn)化分析以及計(jì)算過(guò)程一般會(huì)選擇忽略部分的不確定度分量，而不確定度分量一般指的是合成不確定度減少到不到1/10即可，但該組數(shù)據(jù)的確定也根據(jù)被檢測(cè)物體有所差異，當(dāng)遇到較為重要的校準(zhǔn)環(huán)節(jié)時(shí)，其所設(shè)定到的不確定度減少可以控制到1/20。

2.2 相關(guān)性處理

在實(shí)際的測(cè)量環(huán)節(jié)，單一的物體測(cè)量及數(shù)據(jù)呈現(xiàn)涉及到多個(gè)影響因素，而當(dāng)輸入量之間有著較為明顯的相關(guān)性時(shí)，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過(guò)程中則要考慮到相關(guān)性的處理問題。在整體的測(cè)試環(huán)節(jié)，輸入量之間的相關(guān)系數(shù)可以以具體的數(shù)值來(lái)進(jìn)行表示。而在校準(zhǔn)測(cè)量的過(guò)程中，輸入量之間的相關(guān)系數(shù)有著-1，0，1三個(gè)數(shù)值。根據(jù)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)條件。在沒有特殊情況下，輸入量之間的相關(guān)系數(shù)一般等于零，但仍然存在著有著明顯證據(jù)表明二者相關(guān)的特殊情況，當(dāng)輸入量之間存在強(qiáng)相關(guān)時(shí)，根據(jù)正相關(guān)或負(fù)相關(guān)的不同情況可以將相關(guān)系數(shù)取為1或者-1。面對(duì)存在著相關(guān)性的輸入量，在進(jìn)行測(cè)量不確定度分量的過(guò)程中所選擇的計(jì)算方法則有所差異。一般情況下，測(cè)量會(huì)選擇線性相加或相減的方式，而面臨著不確定度分量相關(guān)的情況，所選用的計(jì)算方式可以通過(guò)線性相加進(jìn)行合成，在與其他的不相關(guān)不確定度量分量采用方差和的方法進(jìn)行合成，通過(guò)兩個(gè)步驟的計(jì)算盡可能的提高測(cè)試結(jié)果的精確性。

2.3 測(cè)量不確定度的合成

在實(shí)際際測(cè)量領(lǐng)域，其最終的測(cè)量結(jié)果涉及到多個(gè)輸入量，而為了確保整體計(jì)算數(shù)據(jù)的可靠性以及有效性，在合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算過(guò)程中必須根據(jù)一定的工作原則，嚴(yán)格根據(jù)工作流程操作。對(duì)于測(cè)量涉及到的多個(gè)輸入量，在工作的過(guò)程中必須做到不遺漏，不重復(fù)任何一個(gè)測(cè)量輸出量。

而面對(duì)輸入量存在相關(guān)性的情況，要按照線性相加與方差和結(jié)合的辦法進(jìn)行計(jì)算，而當(dāng)輸入量彼此獨(dú)立不相關(guān)時(shí)，則可以通過(guò)公式的運(yùn)用（下圖）來(lái)提高整體的計(jì)算效率。

3 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際的測(cè)量領(lǐng)域校準(zhǔn)結(jié)果，測(cè)量結(jié)果始終存在著一定的不確定性，而測(cè)量不確定度的評(píng)定是影響測(cè)量結(jié)果的關(guān)鍵，因此為了盡可能的降低測(cè)量不確定度，相關(guān)工作人員要通過(guò)不確定度分量的忽略原則，運(yùn)用相關(guān)性的處理，以及測(cè)量不確定度的合成來(lái)保證結(jié)果數(shù)據(jù)的可靠性。