第一篇:測(cè)量不確定度評(píng)估和報(bào)告通用要求
CNAS—CL07
測(cè)量不確定度的要求 Requirements for Measurement Uncertainty
(征求意見(jiàn)稿)
中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì) CNAS-CL07:2011
目錄
前言…………………………………………………………2 1.適用范圍…………………………………………………3 2.引用文件…………………………………………………3 3.術(shù)語(yǔ)和定義………………………………………………3 4.通用要求…………………………………………………4 5.對(duì)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的要求……………………………………5 6.對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品生產(chǎn)者的要求…………………6 7.對(duì)校準(zhǔn)和測(cè)量能力(CMC)的要求………………………6 8.對(duì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的要求………………………………………8
2006年06月01日發(fā)布
2011年1月20日
前 言
中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)(CNAS)充分考慮目前國(guó)際上與合格評(píng)定相關(guān)的各方對(duì)測(cè)量不確定度的關(guān)注,以及測(cè)量不確定度對(duì)測(cè)量、試驗(yàn)結(jié)果的可信性、可比性和可接受性的影響,特別是這種影響和關(guān)注可能會(huì)造成消費(fèi)者、工業(yè)界、政府和市場(chǎng)對(duì)合格評(píng)定活動(dòng)提出更高的要求。因此,CNAS在認(rèn)可體系的運(yùn)行中給予測(cè)量不確定度評(píng)估以足夠的重視,以滿足客戶(hù)、消費(fèi)者和其他各有關(guān)方的期望和需求。
CNAS在測(cè)量不確定度評(píng)估和應(yīng)用要求方面將始終遵循國(guó)際規(guī)范的相關(guān)要求,與國(guó)際相關(guān)組織的要求保持一致,并在國(guó)際規(guī)范和有關(guān)行業(yè)制定的相關(guān)導(dǎo)則框架內(nèi)制訂具體的測(cè)量不確定度要求。
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2011年1月20日
測(cè)量不確定度的要求
1.適用范圍
本文件適用于檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室、校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室(含醫(yī)學(xué)參考測(cè)量實(shí)驗(yàn)室)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品生產(chǎn)者(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)室)。
2.引用文件
下列文件中的條款通過(guò)引用而成為本文件的條款。未注明日期的,引用文件的最新版本(包括任何修訂)適用。
2.1 ISO/IEC Guide 98-3:2008《測(cè)量不確定度表示指南》(GUM)2.2 ISO/IEC Guide 99:2007《國(guó)際通用計(jì)量學(xué)術(shù)語(yǔ)》(VIM)2.3 ISO Guide 34:2009《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品生產(chǎn)者能力的通用要求》 2.4 ISO/IEC 17025:2005《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》 2.5 ISO Guide 35:2006《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值的一般原則和統(tǒng)計(jì)方法》 2.6 ISO 80000-1:2009《量和單位-
以下定義:
校準(zhǔn)和測(cè)量能力(CMC)是校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室在常規(guī)條件下能夠提供給客戶(hù)的校準(zhǔn)和測(cè)量的能力。CMC公布在:
a)簽署ILAC互認(rèn)協(xié)議的認(rèn)可機(jī)構(gòu)認(rèn)可的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)可范圍中;
b)簽署CIPM互認(rèn)協(xié)議的各國(guó)家計(jì)量院(NMIs)的CMC公布在國(guó)際計(jì)量局(BIPM)的關(guān)鍵比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)(KCDB)中。
4.通用要求
4.1實(shí)驗(yàn)室應(yīng)制定實(shí)施測(cè)量不確定度要求的程序并將其應(yīng)用于相應(yīng)的工作。
4.2 CNAS在認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室時(shí)應(yīng)要求實(shí)驗(yàn)室組織校準(zhǔn)或檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員或熟練操作人員評(píng)估相關(guān)項(xiàng)目的測(cè)量不確定度,要求具體實(shí)施校準(zhǔn)或檢測(cè)人員正確應(yīng)用和報(bào)告測(cè)量不確定度。還應(yīng)要求實(shí)驗(yàn)室建立維護(hù)評(píng)估測(cè)量不確定度有效性的機(jī)制。
4.3 測(cè)量不確定度的評(píng)估程序和方法應(yīng)符合GUM及其補(bǔ)充文件的規(guī)定。
4.4 當(dāng)校準(zhǔn)證書(shū)或檢測(cè)報(bào)告中給出了符合性聲明時(shí),在證書(shū)和報(bào)告中可以不報(bào)告測(cè)量不確定度。此時(shí),校準(zhǔn)或檢測(cè)結(jié)果的測(cè)量不確定度在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部應(yīng)是可獲得的。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)確保在進(jìn)行符合性判定時(shí),已經(jīng)充分考慮了測(cè)量不確定度對(duì)校準(zhǔn)或檢測(cè)結(jié)果符合性判定的影響。
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5.對(duì)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的要求
5.1 校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對(duì)其開(kāi)展的全部校準(zhǔn)項(xiàng)目(參數(shù))評(píng)估測(cè)量不確定度。
5.2 校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該在校準(zhǔn)證書(shū)中報(bào)告測(cè)量不確定度和(或)給出對(duì)其計(jì)量規(guī)范或相應(yīng)條款的符合性聲明。
5.3 一般情況下,校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)包括測(cè)量結(jié)果的數(shù)值 y 和其擴(kuò)展不確定度 U。在校準(zhǔn)證書(shū)中,校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)使用“y±U 單位” 的方式給出;需要時(shí),測(cè)量結(jié)果也可以用列表給出,或者測(cè)量不確定度給出相對(duì)擴(kuò)展不確定度U / |y|,并應(yīng)在校準(zhǔn)證書(shū)中注明不確定度的包含因子和包含概率,可以使用以下文字描述:
“本報(bào)告中給出的擴(kuò)展不確定度是由標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含概率約為95%時(shí)的包含因子k?!?/p>
注:對(duì)于不對(duì)稱(chēng)分布的不確定度,可能需要使用 y±U 之外的方法表述。同樣,使用蒙特卡洛法確定的不確定度或使用對(duì)數(shù)單位的,也應(yīng)予以關(guān)注。
5.4 擴(kuò)展不確定度的數(shù)值應(yīng)不超過(guò)兩位有效數(shù)字,并且應(yīng)滿足以下要求:
a)擴(kuò)展不確定度的數(shù)值的最小位數(shù)字,應(yīng)修約至與測(cè)量結(jié)果的數(shù)值的最小位數(shù)字在同一量級(jí);
b)應(yīng)根據(jù)通用的規(guī)則進(jìn)行數(shù)值修約,并符合GUM
5.5 在校準(zhǔn)證書(shū)中報(bào)告測(cè)量不確定度的來(lái)源時(shí),應(yīng)包含校準(zhǔn)期間短期的不確定度分量和可以合理的歸為來(lái)源于客戶(hù)的被校設(shè)備的不確定度分量。一般情況下,不確定度應(yīng)包含評(píng)估CMC時(shí)相同的分量,除非評(píng)估的“現(xiàn)有的最佳儀器”的不確定度分量被客戶(hù)儀器的不確定度分量取代,因此,報(bào)告的不確定度往往比CMC大。隨機(jī)的不確定度分量實(shí)驗(yàn)室往往無(wú)法獲得,比如運(yùn)輸產(chǎn)生的不確定度,通??梢圆话ㄔ诓淮_定度報(bào)告中,但是,假如實(shí)驗(yàn)室預(yù)計(jì)到這些不確定度分量將對(duì)客戶(hù)產(chǎn)生重要影響,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)ISO/IEC 17025中有關(guān)合同評(píng)審的要求通知客戶(hù)。
5.6 獲認(rèn)可的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室在證書(shū)中報(bào)告的測(cè)量不確定度,不得小于(優(yōu)于)認(rèn)可的CMC。
6.對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品生產(chǎn)者的要求
6.1 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品生產(chǎn)者,其生產(chǎn)的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品應(yīng)按照ISO指南35評(píng)價(jià)不確定度并在相關(guān)文件中明示,而對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中涉及的校準(zhǔn)/檢測(cè)活動(dòng)的要求等同于相應(yīng)類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)室。
7.對(duì)校準(zhǔn)和測(cè)量能力(CMC)的要求
7.1 校準(zhǔn)和測(cè)量能力(CMC)是校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室在常規(guī)條件下能夠提供給客戶(hù)的校準(zhǔn)和測(cè)量的能力。其應(yīng)是在常規(guī)條件下的校準(zhǔn)中可獲得的最小的測(cè)量不確定度。應(yīng)特別注意當(dāng)被測(cè)量的值是一個(gè)范圍時(shí),CMC通常可以用下列方法之一表示:
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a)CMC用整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)都有效的單一值表示;
b)CMC用范圍表示。此時(shí),實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有適當(dāng)?shù)牟逯邓惴ㄒ越o出中間值的測(cè)量不確定度。
c)CMC用被測(cè)量或參數(shù)的函數(shù)表示;
d)CMC用矩陣表示。此時(shí),不確定度的值取決于被測(cè)量的值以及與其相關(guān)的其他參數(shù);
e)CMC用圖形表示。此時(shí),每個(gè)數(shù)軸應(yīng)有足夠的分辨率,使得到的CMC至少有2位有效數(shù)字;
校準(zhǔn)和測(cè)量能力不允許用開(kāi)區(qū)間表示(例如“U 7.2 當(dāng)CMC用9.1 b)的方式表示時(shí),實(shí)驗(yàn)室應(yīng)能夠證明其提供給客戶(hù)的測(cè)量不確定度被該CMC覆蓋。在一個(gè)CMC的覆蓋范圍內(nèi),應(yīng)對(duì)某些特殊類(lèi)型的校準(zhǔn)也應(yīng)該是有效的,因此,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)注意評(píng)估CMC時(shí)的“現(xiàn)有的最佳儀器”的性能。 a)重復(fù)性和復(fù)現(xiàn)性對(duì)不確定度合理的影響量,應(yīng)當(dāng)包含在CMC中。但是,因“現(xiàn)有的最佳儀器”自身的物理特性存在的缺陷而產(chǎn)生的不確定度分量,應(yīng)該對(duì)CMC不產(chǎn)生顯著影響; b)對(duì)某些校準(zhǔn),可能沒(méi)有“現(xiàn)有的最佳儀器”,或者來(lái)源自“現(xiàn)有的最佳儀器”的不確定度分量對(duì)CMC有顯著影響。如果來(lái)2006年06月01日發(fā)布 2011年1月20日 源于“現(xiàn)有的最佳儀器”的不確定度分量可以識(shí)別并區(qū)分出來(lái)的話,在計(jì)算CMC時(shí)可以不包括這些不確定度分量,但是,此時(shí)認(rèn)可范圍中應(yīng)當(dāng)注明這些不包括在CMC中的不確定度分量。 注:術(shù)語(yǔ)“現(xiàn)有的最佳儀器”可理解為是對(duì)客戶(hù)有效的被校儀器,即使其具有特殊的性能(比如穩(wěn)定性)或經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的校準(zhǔn)。7.3 對(duì)于醫(yī)學(xué)參考測(cè)量實(shí)驗(yàn)室,CMC及其覆蓋的不確定度通常應(yīng)包含測(cè)量程序(方法)相關(guān)的因素,比如特有的基質(zhì)效應(yīng)、干擾等。一般情況下,CMC及其覆蓋的不確定度可不包含因材料的不穩(wěn)定、不均勻引起的不確定度分量。CMC應(yīng)基于對(duì)特別穩(wěn)定、均勻樣品的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法的性能的分析。 注:參考測(cè)量的不確定度與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)者提供的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度是不同的,提供給有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的擴(kuò)展不確定度,一般情況下優(yōu)于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的參考測(cè)量提供的不確定度。這些不確定度均應(yīng)被CMC所覆蓋。 8.對(duì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的要求 8.1 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)制定與檢測(cè)工作特點(diǎn)相適應(yīng)的測(cè)量不確定度評(píng)估程序,并將其用于不同類(lèi)型的檢測(cè)工作。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立維護(hù)評(píng)估測(cè)量不確定度有效性的機(jī)制。 8.2 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有能力對(duì)每一項(xiàng)有數(shù)值要求的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)估。當(dāng)不確定度與檢測(cè)結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)、或在用2006年06月01日發(fā)布 2011年1月20日 戶(hù)有要求時(shí)、或當(dāng)不確定度影響到對(duì)規(guī)范限度的符合性時(shí)、當(dāng)測(cè)試方法中有規(guī)定時(shí)和CNAS有要求時(shí)(如認(rèn)可準(zhǔn)則在特殊領(lǐng)域的應(yīng)用說(shuō)明中有規(guī)定),檢測(cè)報(bào)告必須提供測(cè)量結(jié)果的不確定度。 8.3 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)于不同的檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)對(duì)象,可以采用不同的評(píng)估方法。 8.4 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室在采用新的檢測(cè)方法時(shí),應(yīng)按照新方法重新評(píng)估測(cè)量不確定度。 8.5 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)所采用的非標(biāo)準(zhǔn)方法、實(shí)驗(yàn)室自己設(shè)計(jì)和研制的方法、超出預(yù)定使用范圍的標(biāo)準(zhǔn)方法以及經(jīng)過(guò)擴(kuò)展和修改的標(biāo)準(zhǔn)方法重新進(jìn)行確認(rèn),其中應(yīng)包括對(duì)測(cè)量不確定度的評(píng)估。 8.6 對(duì)于某些廣泛公認(rèn)的檢測(cè)方法,如果該方法規(guī)定了測(cè)量不確定度主要來(lái)源的極限值和計(jì)算結(jié)果的表示形式時(shí),實(shí)驗(yàn)室只要按照該檢測(cè)方法的要求操作,并出具測(cè)量結(jié)果報(bào)告,即被認(rèn)為符合本要求。8.7 由于某些檢測(cè)方法的性質(zhì),決定了無(wú)法從計(jì)量學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)角度對(duì)測(cè)量不確定度進(jìn)行有效而嚴(yán)格的評(píng)估,這時(shí)至少應(yīng)通過(guò)分析方法,列出各主要的不確定度分量,并作出合理的評(píng)估。同時(shí)應(yīng)確保測(cè)量結(jié)果的報(bào)告形式不會(huì)使客戶(hù)造成對(duì)所給測(cè)量不確定度的誤解。 8.8 如果檢測(cè)結(jié)果不是用數(shù)值表示或者不是建立在數(shù)值基礎(chǔ)上(如合格/不合格,陰性/陽(yáng)性,或基于視覺(jué)和觸覺(jué)等的定性檢測(cè)),則不要求對(duì)不確定度進(jìn)行評(píng)估,但鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)室在可能的情況下了解結(jié)果的可變性。 8.9 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量不確定度評(píng)估所需的嚴(yán)密程度取決于: 2006年06月01日發(fā)布 2011年1月20日 a)檢測(cè)方法的要求; b)用戶(hù)的要求; c)用來(lái)確定是否符合某規(guī)范所依據(jù)的誤差限的寬窄。 2006年06月01日發(fā)布 2011年1月20日第2次修訂 2011年04月20日實(shí)施 測(cè)量不確定度 開(kāi)放分類(lèi): 儀器、測(cè)量 測(cè)量不確定度是指“表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性,與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)”。 這個(gè)定義中的“合理”,意指應(yīng)考慮到各種因素對(duì)測(cè)量的影響所做的修正,特別是測(cè)量應(yīng)處于統(tǒng)計(jì)控制的狀態(tài)下,即處于隨機(jī)控制過(guò)程中。也就是說(shuō),測(cè)量是在重復(fù)性條件(見(jiàn)JJG1001-1998《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》第條,本文××條均指該規(guī)范的條款號(hào))或復(fù)現(xiàn)性條件(見(jiàn) 條)下進(jìn)行的,此時(shí)對(duì)同一被測(cè)量做多次測(cè)量,所得測(cè)量結(jié)果的分散性可按現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差sR表示。 條的貝塞爾公式算出,并用重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差sr或復(fù) 定義中的“相聯(lián)系”,意指測(cè)量不確定度是一個(gè)與測(cè)量結(jié)果“在一起”的參數(shù),在測(cè)量結(jié)果(見(jiàn)整表示中應(yīng)包括測(cè)量不確定度。 條)的完 測(cè)量不確定度從詞義上理解,意味著對(duì)測(cè)量結(jié)果可信性、有效性的懷疑程度或不肯定程度,是定量說(shuō)明測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量的一個(gè)參數(shù)。實(shí)際上由于測(cè)量不完善和人們的認(rèn)識(shí)不足,所得的被測(cè)量值具有分散性,即每次測(cè)得的結(jié)果不是同一值,而是以一定的概率分散在某個(gè)區(qū)域內(nèi)的許多個(gè)值。雖然客觀存在的系統(tǒng)誤差是一個(gè)不變值,但由于我們不能完全認(rèn)知或掌握,只能認(rèn)為它是以某種概率分布存在于某個(gè)區(qū)域內(nèi),而這種概率分布本身也具有分散性。測(cè)量不確定度就是說(shuō)明被測(cè)量之值分散性的參數(shù),它不說(shuō)明測(cè)量結(jié)果是否接近真值。 為了表征這種分散性,測(cè)量不確定度用標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差表示。在實(shí)際使用中,往往希望知道測(cè)量結(jié)果的置信區(qū)間,因此,在本定義注1中規(guī)定:測(cè)量不確定度也可用標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差的倍數(shù)或說(shuō)明了置信水準(zhǔn)的區(qū)間的半寬度表示。為了區(qū)分這兩種不同的表示方法,分別稱(chēng)它們?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度。 在實(shí)踐中,測(cè)量不確定度可能來(lái)源于以下10個(gè)方面: (1)對(duì)被測(cè)量的定義不完整或不完善; (2)實(shí)現(xiàn)被測(cè)量的定義的方法不理想; (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; (4)對(duì)測(cè)量過(guò)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; (5)對(duì)模擬儀器的讀數(shù)存在人為偏移; (6)測(cè)量?jī)x器的分辨力或鑒別力不夠; (7)賦與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的值和參考物質(zhì)(標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì))的值不準(zhǔn); (8)引用于數(shù)據(jù)計(jì)算的常量和其它參量不準(zhǔn); (9)測(cè)量方法和測(cè)量程序的近似性和假定性; (10)在表面上看來(lái)完全相同的條件下,被測(cè)量重復(fù)觀測(cè)值的變化。 由此可見(jiàn),測(cè)量不確定度一般來(lái)源于隨機(jī)性和模糊性,前者歸因于條件不充分,后者歸因于事物本身概念不明確。這就使得測(cè)量不確定度一般由許多分量組成,其中一些分量可以用測(cè)量列結(jié)果(觀測(cè)值)的統(tǒng)計(jì)分布來(lái)進(jìn)行估算,并且以實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差(見(jiàn) 條)表征;而另一些分量可以用其它方法(根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或其它信息的假定概率分布)來(lái)進(jìn)行估算,并且也以標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差表征。所有這些分量,應(yīng)理解為都貢獻(xiàn)給了分散性。若需要表示某分量是由某原因?qū)е聲r(shí),可以用隨機(jī)效應(yīng)導(dǎo)致的不確定度和系統(tǒng)效應(yīng)導(dǎo)致的不確定度,而不要用“隨機(jī)不確定度”和“系統(tǒng)不確定度”這兩個(gè)業(yè)已過(guò)時(shí)或淘汰的術(shù)語(yǔ)。例如:由修正值和計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)的不確定度分量,可以稱(chēng)之為系統(tǒng)效應(yīng)導(dǎo)致的不確定度。 不確定度當(dāng)由方差得出時(shí),取其正平方根。當(dāng)分散性的大小用說(shuō)明了置信水準(zhǔn)的區(qū)間的半寬度表示時(shí),作為區(qū)間的半寬度取負(fù)值顯然也是毫無(wú)意義的。當(dāng)不確定度除以測(cè)量結(jié)果時(shí),稱(chēng)之為相對(duì)不確定度,這是個(gè)無(wú)量綱量,通常以百分?jǐn)?shù)或10的負(fù)數(shù)冪表示。 在測(cè)量不確定度的發(fā)展過(guò)程中,人們從傳統(tǒng)上理解它是“表征(或說(shuō)明)被測(cè)量真值所處范圍的一個(gè)估計(jì)值(或參數(shù))”;也有一段時(shí)期理解為“由測(cè)量結(jié)果給出的被測(cè)量估計(jì)值的可能誤差的度量”。這些曾經(jīng)使用過(guò)的定義,從概念上來(lái)說(shuō)是一個(gè)發(fā)展和演變過(guò)程,它們涉及到被測(cè)量真值和測(cè)量誤差這兩個(gè)理想化的或理論上的概念(實(shí)際上是難以操作的未知量),而可以具體操作的則是現(xiàn)定義中測(cè)量結(jié)果的變化,即被測(cè)量之值的分散性。早在七十年代初,國(guó)際上已有越來(lái)越多的計(jì)量學(xué)者認(rèn)識(shí)到使用“不確定度”代替“誤差”更為科學(xué),從此,不確定度這個(gè)術(shù)語(yǔ)逐漸在測(cè)量領(lǐng)域內(nèi)被廣泛應(yīng)用。1978年國(guó)際計(jì)量局提出了實(shí)驗(yàn)不確定度表示建議書(shū)INC-1。1993年制定的《測(cè)量不確定度表示指南》得到了BIPM、OIML、ISO、IEC、IUPAC、IUPAP、IFCC 七個(gè)國(guó)際組織的批準(zhǔn),由ISO出版,是國(guó)際組織的重要權(quán)威文獻(xiàn)。我國(guó)也已于1999年頒布了與之兼容的測(cè)量不確定度評(píng)定與表示計(jì)量技術(shù)規(guī)范。至此,測(cè)量不確定度評(píng)定成為檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室必不可少的工作之一。由于測(cè)量不確定度的理論較新,在理解上有一定難度。本文就不確定度的一些特點(diǎn)進(jìn)行討論。 一、測(cè)量結(jié)果是一個(gè)區(qū)域 測(cè)量的目的是為了確定被測(cè)量的量值。測(cè)量結(jié)果的品質(zhì)是量度測(cè)量結(jié)果可信程度的最重要的依據(jù)。測(cè)量不確定度就是對(duì)測(cè)量結(jié)果質(zhì)量的定量表征,測(cè)量結(jié)果的可用性很大程度上取決于其不確定度的大小。所以,測(cè)量結(jié)果表述必須同時(shí)包含賦予被測(cè)量的值及與該值相關(guān)的測(cè)量不確定度,才是完整并有意義的。 表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性、與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù),稱(chēng)為測(cè)量不確定度。字典中不確定度(uncertainty)的定義為“變化、不可靠、不確知、不確定”。因此,廣義上說(shuō),測(cè)量不確定度意味著對(duì)測(cè)量結(jié)果可信性、有效性的懷疑程度或不肯定程度。實(shí)際上,由于測(cè)量不完善和人們認(rèn)識(shí)的不足,所得的被測(cè)量值具有分散性,即每次測(cè)得的結(jié)果不是同一值,而是以一定的概率分散在某個(gè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)值。雖然客觀存在的系統(tǒng)誤差是一個(gè)相對(duì)確定的值,但由于我們無(wú)法完全認(rèn)知或掌握它,而只能認(rèn)為它是以某種概率分布于某區(qū)域內(nèi)的,且這種概率分布本身也具有分散性。測(cè)量不確定度正是一個(gè)說(shuō)明被測(cè)量之值分散性的參數(shù),測(cè)量結(jié)果的不確定度反映了人們?cè)趯?duì)被測(cè)量值準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)方面的不足。即使經(jīng)過(guò)對(duì)已確定的系統(tǒng)誤差的修正后,測(cè)量結(jié)果仍只是被測(cè)量值的一個(gè)估計(jì) 值,這是因?yàn)椋粌H測(cè)量中存在的隨機(jī)效應(yīng)將產(chǎn)生不確定度,而且,不完全的系統(tǒng)效應(yīng)修正也同樣存在不確定度。 原來(lái)流量量傳體系中要求上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器的允許誤差需小于下一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器的1/2~ 1/3,不確定度理論的發(fā)展使得大家認(rèn)可測(cè)量結(jié)果的不確定度按不確定度評(píng)定方法進(jìn)行分析,當(dāng)被測(cè)儀器重復(fù)性很好且測(cè)量過(guò)程得到較好控制時(shí),兩級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器不確定度的差異可能會(huì)相差無(wú)幾,這樣就大大減少了傳遞過(guò)程中精度的損失,使得量值傳遞體系更為合理。 二、不確定度與誤差 概率論、線性代數(shù)和積分變換是誤差理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,誤差理論已自成體系。實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差是分析誤差的基本手段,也是不確定度理論的基礎(chǔ)。因此從本質(zhì)上說(shuō)不確定度理論是在誤差理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,其基本分析和計(jì)算方法是共同的。但在概念上存在比較大的差異。 測(cè)量不確定度表明賦予被測(cè)量之值的分散性,是通過(guò)對(duì)測(cè)量過(guò)程的分析和評(píng)定得出的一個(gè)區(qū)間。測(cè)量誤差則是表明測(cè)量結(jié)果偏離真值的差值。經(jīng)過(guò)修正的測(cè)量結(jié)果可能非常接近于真值(即誤差很?。?,但由于認(rèn)識(shí)不足,人們賦予它的值卻落在一個(gè)較大區(qū)間內(nèi)(即測(cè)量不確定度較大)。測(cè)量不確定度與測(cè)量誤差在概念上有許多差異.三、不確定度的A類(lèi)評(píng)定與B類(lèi)評(píng)定 用對(duì)觀測(cè)列的統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行評(píng)定得出的標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱(chēng)為A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度,用不同于對(duì)觀測(cè)列的統(tǒng)計(jì)分析來(lái)評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱(chēng)為B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。將不確定度分為“A”類(lèi)與“B”類(lèi),僅為討論方便,并不意味著兩類(lèi)評(píng)定之間存在本質(zhì)上的區(qū)別,A類(lèi)不確定度是 由一組觀測(cè)得到的頻率分布導(dǎo)出的概率密度函數(shù)得出:B類(lèi)不確定度則是基于對(duì)一個(gè)事件發(fā)生的信任程度。它們都基于概率分布,并都用方差或標(biāo)準(zhǔn)差表征。兩類(lèi)不確定度不存在那一類(lèi)較為可靠的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō),A類(lèi)比B類(lèi)較為客觀,并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的嚴(yán)格性。測(cè)量的獨(dú)立性、是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)和測(cè)量次數(shù)決定A類(lèi)不確定度的可靠性。 “A”、“B”兩類(lèi)不確定度與“隨機(jī)誤差”與“系統(tǒng)誤差”的分類(lèi)之間不存在簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系?!半S機(jī)”與“系統(tǒng)”表示誤差的兩種不同的性質(zhì),“A”類(lèi)與“B”類(lèi)表示不確定度的兩種不同的評(píng)定方法。隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差的合成是沒(méi)有確定的原則可遵循的,造成對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理時(shí)的差異和混亂。而A類(lèi)不確定度與B類(lèi)不確定度在合成時(shí)均采用標(biāo)準(zhǔn)不確定度,這也是不確定度理論的進(jìn)步之一。 CNAS-CL07:2011《測(cè)量不確定度的要求》 CNAS-CL07:2011 測(cè)量不確定度的要求 Requirements for Measurement Uncertainty (2011 年 02 月 15 日發(fā)布2011 年 03 月 15 日實(shí)施) 目 次 前言 1適應(yīng)范圍 2引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4通用要求 5對(duì)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的要求 6對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品生產(chǎn)者的要求 7對(duì)校準(zhǔn)和測(cè)量能力(CMC)的要求 8對(duì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的要求 1 1 1 1 2 2 2 2 3 前 言 中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)(CNAS)充分考慮目前國(guó)際上與合格評(píng)定相關(guān)的各方對(duì)測(cè)量不確定度的關(guān)注,以及測(cè)量不確定度對(duì)測(cè)量、試驗(yàn)結(jié)果的可信性、可比性和可接受性的影響,特別是這種影響和關(guān)注可能會(huì)造成消費(fèi)者、工業(yè)界、政府和市場(chǎng)對(duì)合格評(píng)定活動(dòng)提出更高的要求。因此,CNAS在認(rèn)可體系的運(yùn)行中給予測(cè)量不確定度評(píng)估以足夠的重視,以滿足客戶(hù)、消費(fèi)者和其他各有關(guān)方的期望和需求。 CNAS在測(cè)量不確定度評(píng)估和應(yīng)用要求方面將始終遵循國(guó)際規(guī)范的相關(guān)要求,與國(guó)際相關(guān)組織的要求保持一致,并在國(guó)際規(guī)范和有關(guān)行業(yè)制定的相關(guān)導(dǎo)則框架內(nèi)制訂具體的測(cè)量不確定度要求。 本文件代替CNAS-CL07:2006《測(cè)量不確定度評(píng)估和報(bào)告通用要求》。 1適用范圍 本文件適用于檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室、校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室(含醫(yī)學(xué)參考測(cè)量實(shí)驗(yàn)室)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品生產(chǎn)者(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)室)。 2引用文件 下列文件中的條款通過(guò)引用而成為本文件的條款。請(qǐng)注意使用引用文件的最新版本(包括任何修訂)。 2.1ISO/IEC 指南98-3《測(cè)量不確定度表示指南》(GUM) 2.2ISO/IEC 指南99《國(guó)際通用計(jì)量學(xué)基本術(shù)語(yǔ)》(VIM) 2.3ISO 指南34《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品生產(chǎn)者能力的通用要求》 2.4ISO/IEC 17025《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》 2.5ISO 指南35《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值的一般原則和統(tǒng)計(jì)方法》 2.6ISO 80000-1《量和單位-第1部分:總則》 2.7ISO 15195《醫(yī)學(xué)參考測(cè)量實(shí)驗(yàn)室的要求》 2.8ILAC-P14《ILAC對(duì)校準(zhǔn)領(lǐng)域測(cè)量不確定度的政策》 3術(shù)語(yǔ)和定義 本文件采用ISO/IEC Guide 99(VIM)中的有關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義。 3.1校準(zhǔn)和測(cè)量能力(Calibration and Measurement Capability,CMC) 按照CIPM(國(guó)際計(jì)量委員會(huì))和ILAC的聯(lián)合聲明,對(duì)CMC采用以下定義: 校準(zhǔn)和測(cè)量能力(CMC)是校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室在常規(guī)條件下能夠提供給客戶(hù)的校準(zhǔn)和測(cè)量的能力。CMC公布在: a)簽署ILAC互認(rèn)協(xié)議的認(rèn)可機(jī)構(gòu)認(rèn)可的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)可范圍中; b)簽署CIPM互認(rèn)協(xié)議的各國(guó)家計(jì)量院(NMIs)的CMC公布在國(guó)際計(jì)量局(BIPM)的關(guān)鍵比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)(KCDB)中。 4通用要求 4.1實(shí)驗(yàn)室應(yīng)制定實(shí)施測(cè)量不確定度要求的程序并將其應(yīng)用于相應(yīng)的工作。 4.2CNAS在認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室時(shí)應(yīng)要求實(shí)驗(yàn)室組織校準(zhǔn)或檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員或熟練操作人員評(píng)估相關(guān)項(xiàng)目的測(cè)量不確定度,要求具體實(shí)施校準(zhǔn)或檢測(cè)人員正確應(yīng)用和報(bào)告測(cè)量不確定度。還應(yīng)要求實(shí)驗(yàn)室建立維護(hù)評(píng)估測(cè)量不確定度有效性的機(jī)制。 4.3測(cè)量不確定度的評(píng)估程序和方法應(yīng)符合GUM及其補(bǔ)充文件的規(guī)定。 4.4當(dāng)校準(zhǔn)證書(shū)或檢測(cè)報(bào)告中給出了符合性聲明時(shí),在證書(shū)和報(bào)告中可以不報(bào)告測(cè)量不確定度。此時(shí),校準(zhǔn)或檢測(cè)結(jié)果的測(cè)量不確定度在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部應(yīng)是可獲得的。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)確保在進(jìn)行符合性判定時(shí),已經(jīng)充分考慮了測(cè)量不確定度對(duì)校準(zhǔn)或檢測(cè)結(jié)果符合性判定的影響。 5對(duì)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的要求 5.1校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對(duì)其開(kāi)展的全部校準(zhǔn)項(xiàng)目(參數(shù))評(píng)估測(cè)量不確定度。 5.2校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該在校準(zhǔn)證書(shū)中報(bào)告測(cè)量不確定度和(或)給出對(duì)其計(jì)量規(guī)范或相應(yīng)條款的符合性聲明。 5.3一般情況下,校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)包括測(cè)量結(jié)果的數(shù)值 y 和其擴(kuò)展不確定度 U。在校準(zhǔn)證書(shū)中,校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)使用“‘y±U’+ y和U 的單位”或類(lèi)似的表述方式;測(cè)量結(jié)果也可以使用列表,需要時(shí),擴(kuò)展不確定度也可以用相對(duì)擴(kuò)展不確定度U / |y|的方式給出。 應(yīng)在校準(zhǔn)證書(shū)中注明不確定度的包含因子和包含概率,可以使用以下文字描述: “本報(bào)告中給出的擴(kuò)展不確定度是由標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含概率約為95%時(shí)的包含因子k?!?/p> 【注】對(duì)于不對(duì)稱(chēng)分布的不確定度,以及使用蒙特卡洛(分布傳遞)法確定的不確定度或使用對(duì)數(shù)單位表示的不確定度,可能需要使用 y±U 之外的方法表述。 5.4擴(kuò)展不確定度的數(shù)值應(yīng)不超過(guò)兩位有效數(shù)字,并且應(yīng)滿足以下要求: a)最終報(bào)告的測(cè)量結(jié)果的末位,應(yīng)與擴(kuò)展不確定度的末位對(duì)齊; b)應(yīng)根據(jù)通用的規(guī)則進(jìn)行數(shù)值修約,并符合GUM 第7章的規(guī)定。 【注】數(shù)值修約的詳細(xì)規(guī)定參見(jiàn)ISO 80000-1《量和單位-第1部分:總則》,或GB/T 8170《數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定》。 5.5在校準(zhǔn)證書(shū)中報(bào)告測(cè)量不確定度的來(lái)源時(shí),應(yīng)包含校準(zhǔn)期間短期的不確定度分量和可以合理的歸為來(lái)源于客戶(hù)的被校設(shè)備的不確定度分量。一般情況下,不確定度應(yīng)包含評(píng)估CMC時(shí)相同的分量,除非評(píng)估的“現(xiàn)有的最佳儀器”的不確定度分量被客戶(hù)儀器的不確定度分量取代,因此,報(bào)告的不確定度往往比CMC大。隨機(jī)的不確定度分量實(shí)驗(yàn)室往往無(wú)法獲得,比如運(yùn)輸產(chǎn)生的不確定度,通??梢圆话ㄔ诓淮_定度報(bào)告中,但是,假如實(shí)驗(yàn)室預(yù)計(jì)到這些不確定度分量將對(duì)客戶(hù)產(chǎn)生重要影響,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)ISO/IEC 17025中有關(guān)合同評(píng)審的要求通知客戶(hù)。 5.6獲認(rèn)可的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室在證書(shū)中報(bào)告的測(cè)量不確定度,不得小于(優(yōu)于)認(rèn)可的CMC。 6對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品生產(chǎn)者的要求 6.1對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品生產(chǎn)者,其生產(chǎn)的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品應(yīng)按照ISO指南35評(píng)價(jià)不確定度并在相關(guān)文件中明示,而對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中涉及的校準(zhǔn)/檢測(cè)活動(dòng)的要求等同于相應(yīng)類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)室。 7對(duì)校準(zhǔn)和測(cè)量能力(CMC)的要求 7.1校準(zhǔn)和測(cè)量能力(CMC)是校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室在常規(guī)條件下能夠提供給客戶(hù)的校準(zhǔn)和測(cè)量的能力。其應(yīng)是在常規(guī)條件下的校準(zhǔn)中可獲得的最小的測(cè)量不確定度。應(yīng)特別注意當(dāng)被測(cè)量的值是一個(gè)范圍時(shí),CMC通常可以用下列方法之一表示: a)CMC用整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)都有效的單一值表示; b)CMC用范圍表示。此時(shí),實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有適當(dāng)?shù)牟逯邓惴ㄒ越o出區(qū)間內(nèi)的值的測(cè)量不確定度。c)CMC用被測(cè)量值或參數(shù)的函數(shù)表示; d)CMC用矩陣表示。此時(shí),不確定度的值取決于被測(cè)量的值以及與其相關(guān)的其他參數(shù);e)CMC用圖形表示。此時(shí),每個(gè)數(shù)軸應(yīng)有足夠的分辨率,使得到的CMC至少有2位有效數(shù)字; CMC不允許用開(kāi)區(qū)間表示(例如“U 一般情況下,CMC應(yīng)該用包含概率約為95%的擴(kuò)展不確定度表示。CMC的單位應(yīng)當(dāng)始終與被測(cè)量一致,或者使用與被測(cè)量的單位相關(guān)的其他單位表示,比如用百分比表示。當(dāng)CMC的單位與被測(cè)量不一致時(shí),應(yīng)給出必要的說(shuō)明。 7.2當(dāng)CMC用7.1 b)的方式表示時(shí),實(shí)驗(yàn)室應(yīng)能夠證明其提供給客戶(hù)的測(cè)量不確定度被該CMC覆蓋。在一個(gè)CMC的覆蓋范圍內(nèi),對(duì)某些特殊類(lèi)型的校準(zhǔn)也應(yīng)該是有效的,因此,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)注意評(píng)估CMC時(shí)的“現(xiàn)有的最佳儀器”的性能。 a)重復(fù)性和復(fù)現(xiàn)性對(duì)不確定度合理的影響量,應(yīng)當(dāng)包含在CMC中。但是,因“現(xiàn)有的最佳儀器”自身的物理特性存在的缺陷而產(chǎn)生的不確定度分量,應(yīng)該對(duì)CMC不產(chǎn)生顯著影響; b)對(duì)某些校準(zhǔn),可能沒(méi)有“現(xiàn)有的最佳儀器”,或者來(lái)源自“現(xiàn)有的最佳儀器”的不確定度分量對(duì)CMC有顯著影響。如果來(lái)源于“現(xiàn)有的最佳儀器”的不確定度分量可以識(shí)別并區(qū)分出來(lái)的話,在計(jì)算CMC時(shí)可以不包括這些不確定度分量,但是,此時(shí)認(rèn)可范圍中應(yīng)當(dāng)注明這些不包括在CMC中的不確定度分量。 【注】“現(xiàn)有的最佳儀器”可理解為是對(duì)客戶(hù)有效的被校儀器,即使其具有特殊的性能(比如穩(wěn)定性)或經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的校準(zhǔn)。 7.3對(duì)于醫(yī)學(xué)參考測(cè)量實(shí)驗(yàn)室,CMC及其覆蓋的不確定度通常應(yīng)包含測(cè)量程序(方法)相關(guān)的因素,比如特有的基質(zhì)效應(yīng)、干擾等。一般情況下,CMC及其覆蓋的不確定度可不包含因材料的不穩(wěn)定、不均勻引起的不確定度分量。CMC應(yīng)基于對(duì)特別穩(wěn)定、均勻樣品的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法的性能的分析。 【注】參考測(cè)量的不確定度與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)者提供的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度是不同的,提供給有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的擴(kuò)展不確定度,一般情況下優(yōu)于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的參考測(cè)量提供的不確定度。這些不確定度均應(yīng)被CMC所覆蓋。 8對(duì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的要求 8.1 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)制定與檢測(cè)工作特點(diǎn)相適應(yīng)的測(cè)量不確定度評(píng)估程序,并將其用于不同類(lèi)型的檢測(cè)工作。 8.2檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有能力對(duì)每一項(xiàng)有數(shù)值要求的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)估。當(dāng)不確定度與檢測(cè)結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)、或在用戶(hù)有要求時(shí)、或當(dāng)不確定度影響到對(duì)規(guī)范限度的符合性時(shí)、當(dāng)測(cè)試方法中有規(guī)定時(shí)和CNAS有要求時(shí)(如認(rèn)可準(zhǔn)則在特殊領(lǐng)域的應(yīng)用說(shuō)明中有規(guī)定),檢測(cè)報(bào)告必須提供測(cè)量結(jié)果的不確定度。 8.3檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)于不同的檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)對(duì)象,可以采用不同的評(píng)估方法。 8.4檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室在采用新的檢測(cè)方法時(shí),應(yīng)按照新方法重新評(píng)估測(cè)量不確定度。 8.5檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)所采用的非標(biāo)準(zhǔn)方法、實(shí)驗(yàn)室自己設(shè)計(jì)和研制的方法、超出預(yù)定使用范圍的標(biāo)準(zhǔn)方法以及經(jīng)過(guò)擴(kuò)展和修改的標(biāo)準(zhǔn)方法重新進(jìn)行確認(rèn),其中應(yīng)包括對(duì)測(cè)量不確定度的評(píng)估。 8.6對(duì)于某些廣泛公認(rèn)的檢測(cè)方法,如果該方法規(guī)定了測(cè)量不確定度主要來(lái)源的極限值和計(jì)算結(jié)果的表示形式時(shí),實(shí)驗(yàn)室只要按照該檢測(cè)方法的要求操作,并出具測(cè)量結(jié)果報(bào)告,即被認(rèn)為符合本要求。 8.7由于某些檢測(cè)方法的性質(zhì),決定了無(wú)法從計(jì)量學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)角度對(duì)測(cè)量不確定度進(jìn)行有效而嚴(yán)格的評(píng)估,這時(shí)至少應(yīng)通過(guò)分析方法,列出各主要的不確定度分量,并做出合理的評(píng)估。同時(shí)應(yīng)確保測(cè)量結(jié)果的報(bào)告形式不會(huì)使客戶(hù)造成對(duì)所給測(cè)量不確定度的誤解。 8.8如果檢測(cè)結(jié)果不是用數(shù)值表示或者不是建立在數(shù)值基礎(chǔ)上(如合格/不合格,陰性/陽(yáng)性,或基于視覺(jué)和觸覺(jué)等的定性檢測(cè)),則不要求對(duì)不確定度進(jìn)行評(píng)估,但鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)室在可能的情況下了解結(jié)果的可變性。 8.9檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量不確定度評(píng)估所需的嚴(yán)密程度取決于: a)檢測(cè)方法的要求; b)用戶(hù)的要求; c)用來(lái)確定是否符合某規(guī)范所依據(jù)的誤差限的寬窄。 JJF 1135-2005 化學(xué)分析測(cè)量不確定度評(píng)定 基本信息 【英文名稱(chēng)】Evaluation of Uncertainty in Chemical Analysis Measurement 【標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)】現(xiàn)行 【全文語(yǔ)種】中文簡(jiǎn)體 【發(fā)布日期】2005/9/5 【實(shí)施日期】2005/12/5 【修訂日期】2005/9/5 【中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)號(hào)】暫無(wú) 【國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)號(hào)】暫無(wú) 關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn) 【代替標(biāo)準(zhǔn)】暫無(wú) 【被代替標(biāo)準(zhǔn)】暫無(wú) 【引用標(biāo)準(zhǔn)】JJF 1059-1999,JJF 1001-1998,JJF 1071-2000,EURACHEM/CITAC Guide Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement,ISO 5725 適用范圍&文摘 本規(guī)范適宜 和于所有準(zhǔn)確度要求的化學(xué)分析測(cè)量和從基礎(chǔ)研究到例行分析測(cè)量的各個(gè)領(lǐng)域。例如: a)建立國(guó)家化學(xué)計(jì)量基、標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際比對(duì);b)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制;c)化學(xué)測(cè)量方法的制定與評(píng)價(jià)、能力驗(yàn)證;d)化學(xué)分析儀器的檢定/校準(zhǔn)、型式評(píng)價(jià);e)化學(xué)測(cè)量研究、開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品仲裁檢驗(yàn);f)科研、生產(chǎn)中的質(zhì)量控制、質(zhì)量保證等 最新【精品】范文 參考文獻(xiàn) 專(zhuān)業(yè)論文 測(cè)量不確定度評(píng)定的簡(jiǎn)化應(yīng)用 測(cè)量不確定度評(píng)定的簡(jiǎn)化應(yīng)用 摘要:測(cè)量不確定度評(píng)定是計(jì)量專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,但由于應(yīng)用頻率低,要求高,因此一直是基層計(jì)量人員業(yè)務(wù)能力薄弱所在。由于測(cè)量不確定度評(píng)定方法復(fù)雜流程繁瑣,不易掌握,因此在評(píng)定工作中常出現(xiàn)原理性的錯(cuò)誤。本文對(duì)如何正確評(píng)定測(cè)量不確定以及評(píng)定方法提出了自己的觀點(diǎn),同時(shí)指出了評(píng)定中的難點(diǎn)及其處理方法,同時(shí)用圖表的方式表示了評(píng)定的流程,對(duì)測(cè)量不確定度的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)化。通過(guò)文章的介紹,希望能使更多的計(jì)量人員提升對(duì)測(cè)量不確定的認(rèn)識(shí),并在實(shí)際工作中正確熟練地使用不確定度評(píng)定的方法。 關(guān)鍵詞:建標(biāo)、不確定度,測(cè)量評(píng)定 中圖分類(lèi)號(hào): P207+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 1引言: 由于混淆了不確定度和誤差的關(guān)系,使評(píng)定出來(lái)的不確定度結(jié)果與真實(shí)值相差過(guò)大,不能正確的對(duì)測(cè)量?jī)x器做符合性判定。評(píng)定的過(guò)程中引入過(guò)多的影響較小的不確定度分量,評(píng)定流程不明確讓整個(gè)評(píng)定過(guò)程變得復(fù)雜。 概述: 我國(guó)JJF-1999規(guī)范《測(cè)量不確定度評(píng)定和表示》和國(guó)際規(guī)范《測(cè)量不確定度表示指南》中,對(duì)“測(cè)量不確定度”做出如下定義:表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性,與測(cè)量結(jié)果相關(guān)系的參數(shù)。是在統(tǒng)計(jì)狀態(tài)下進(jìn)行的測(cè)量,確定由隨機(jī)誤差引起的測(cè)量結(jié)果可能出現(xiàn)的區(qū)間。 測(cè)量不確定度評(píng)定應(yīng)用的范圍很廣,對(duì)于不同的領(lǐng)域,測(cè)量不確定度評(píng)定的原理和步驟是相同的。圖1是用流程圖的方式表示測(cè)量不確定度評(píng)定步驟。 最新【精品】范文 參考文獻(xiàn) 專(zhuān)業(yè)論文 文章通過(guò)對(duì)數(shù)字多用表誤差的不確定進(jìn)行評(píng)定,以實(shí)例的方式對(duì)不確定度評(píng)定中的難點(diǎn)進(jìn)行了分析和解釋。 圖1 測(cè)量不確定度來(lái)源分析 在對(duì)不確定度分析與評(píng)定時(shí),明確不確定度來(lái)源,才能有效減少測(cè)量不確定度的分量,簡(jiǎn)化不確定度測(cè)量的工作程序,提高不確定度測(cè)量的工作效率。在數(shù)字多用表不確定度評(píng)定中,不確定來(lái)源主要考慮幾個(gè)方面: 被測(cè)裝置測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度; 標(biāo)準(zhǔn)表的示值最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度; 標(biāo)準(zhǔn)表的校準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度; 被測(cè)直流電壓表(裝置)分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度; 2.1 建立數(shù)學(xué)模型 為了提高不確定度測(cè)量的準(zhǔn)確性,要建立相適應(yīng)的評(píng)定模型,利用模型公式計(jì)算來(lái)減少測(cè)量不確定度的分量,提高合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。 通常建標(biāo)技術(shù)報(bào)告中的數(shù)學(xué)模型就是檢定規(guī)程中的誤差計(jì)算公式,根據(jù)所評(píng)定內(nèi)容將各種不確定度分量帶入公式中。評(píng)定數(shù)字多用表不確定度,采用的數(shù)學(xué)模型為: △V=Vx-VN 式中:Vx----被測(cè)裝置的示值; VN----直流標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示值; △V---數(shù)表誤差。 2.2各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定 不確定度通常由多個(gè)分量組成,對(duì)每一分量都要求評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度。評(píng)定方法分為A、B兩大類(lèi)。A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定是用對(duì)觀 最新【精品】范文 參考文獻(xiàn) 專(zhuān)業(yè)論文 測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差表征。B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定則用不同于A類(lèi)的其他方法求的,以估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的合成稱(chēng)為合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。 2.4不確定度的A類(lèi)評(píng)定: 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的A類(lèi)評(píng)定是對(duì)一個(gè)被測(cè)量在重復(fù)性條件下重復(fù)測(cè)量了n次(n≥10),得到n個(gè)觀測(cè)結(jié)果 ,根據(jù)貝塞爾公式s(x)=,求的標(biāo)準(zhǔn)偏差。如果觀測(cè)列數(shù)據(jù)出現(xiàn)一些明顯偏離正常值的數(shù)據(jù)時(shí),可依據(jù)拉依達(dá)準(zhǔn)則剔除。 在重復(fù)性條件下對(duì)數(shù)字多用表150V測(cè)點(diǎn)重復(fù)測(cè)量十次,根據(jù)貝塞爾公式求的標(biāo)準(zhǔn)偏差,s(x)==8.60×10-4 自由度x=18 2.5不確定度B類(lèi)評(píng)定: B類(lèi)不確定度是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和資料及假設(shè)的概率分布估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)偏差表征,含有主觀鑒別的成分。一般情況下取均勻分布,其標(biāo)準(zhǔn)偏差估算公式: σ(x)=ɑ/√3…公式1 通過(guò)說(shuō)明書(shū)等資料查的數(shù)表的固有指標(biāo),根據(jù)公式1求的數(shù)表各不確定度分量 3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定UC用標(biāo)準(zhǔn)偏差給出,按《JJF1001》定義:當(dāng)測(cè)量結(jié)果是由若干個(gè)其他量的值求得時(shí),按其他各量的方差和協(xié)方差算得標(biāo)準(zhǔn)不確定度。當(dāng)測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度由若干標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量構(gòu)成時(shí),按方和根得到的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。 得到各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不確定分量Ui后,需要將各個(gè)分量合成得到被測(cè)量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度UC。 各不確定度分量匯總及相對(duì)擴(kuò)展不確定度計(jì)算電子表格 最新【精品】范文 參考文獻(xiàn) 專(zhuān)業(yè)論文 合成前必須確保所有的不確定度分量均用標(biāo)準(zhǔn)不確定度表示,如果存在其他形式表示的分量,則必須將其換算成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。 在進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)定時(shí)應(yīng)盡可能避免各分量之間的相關(guān)性或者減弱相關(guān)性產(chǎn)生的作用。 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc的計(jì)算 檢定裝置檢定/校準(zhǔn)直流電壓表的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度各輸入量估計(jì)值彼此不相關(guān),合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度=0.00105V 自由度的確定 各輸入分量合成后的自由度稱(chēng)為有效自由度νeff,可按韋爾其一薩特思韋特公式計(jì)算: …公式2 前面我們已經(jīng)求出每一個(gè)輸人分量的自由度νi,根據(jù)公式2求的eff =33.00 5擴(kuò)展不確定度的合成 擴(kuò)展不確定度是確定測(cè)量結(jié)果區(qū)間的量,合理賦予被測(cè)量之值分布的大部分可望含于此區(qū)間。擴(kuò)展不確定度是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的倍數(shù)表示的測(cè)量不確定度。通常用符號(hào)U表示: U = k(95)UC,-----------(6) 是合成標(biāo)準(zhǔn)不確定 k 是包含因子,這里 k值一般為2,有時(shí)為3。取決于被測(cè)量的重要性、效益和風(fēng)險(xiǎn)。擴(kuò)展不確定度是測(cè)量結(jié)果的取值區(qū)間的半寬度,可期望該區(qū)間包含了被測(cè)量之值分布的大部分。而測(cè)量結(jié)果的取值區(qū)間在被測(cè)量值概率分布中所包含的百分?jǐn)?shù),被稱(chēng)為該區(qū)間的置信概率、置信水準(zhǔn)或置信水平,用 表示。這時(shí)擴(kuò)展不確定度用符號(hào)表示,它給出了區(qū)間能包含被測(cè)量的可能值的大部分(比如95%或99%)。 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定 最新【精品】范文 參考文獻(xiàn) 專(zhuān)業(yè)論文 檢定裝置檢定/校準(zhǔn)交流電壓表的擴(kuò)展不確定度的評(píng)定 取置信概率p=95%,由=33,查《JJF1059一1999》附錄A即可得到對(duì)應(yīng)于擴(kuò)展不確定度的包含因子k(95)=2.03 U95=k95×uc=0.0021(V) 不確定度報(bào)告 檢定0.05級(jí)直流電壓表(裝置)150V點(diǎn)示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為:U95=0.0021V , eff=33。相對(duì)擴(kuò)展不確定度為:U95rel =0.0014%,eff=33。結(jié)論: 本文以實(shí)例的方式解決了基層計(jì)量人員計(jì)量不確定度評(píng)定時(shí)出現(xiàn)的原理性錯(cuò)誤。通過(guò)本文能正確掌握A、B類(lèi)評(píng)定的區(qū)別,能快速熟悉整個(gè)不確定度評(píng)定流程以及注意事項(xiàng),在實(shí)際工作中準(zhǔn)確地運(yùn)用測(cè)量不確定度來(lái)促進(jìn)計(jì)量檢定工作的分析與評(píng)定。 參考文獻(xiàn): [1] 葛琳,數(shù)字多用表不確定度評(píng)定方法探析《青海電力》 2006.9 [2] 劉天懷,自由度估算若干問(wèn)題探討《中國(guó)計(jì)量》 2001.9 [3] 李維明,測(cè)量不確定度自由度的評(píng)定方法及一般取值范圍的探討《Industrial Measurement》2007 [4]沈渭奎、余建平、楊華,測(cè)量不確定度在計(jì)量檢定中的簡(jiǎn)化應(yīng)用《中國(guó)計(jì)量》2012.3 [5] 江繼延、郭海生、孫朝斌,數(shù)字電感測(cè)量?jī)x現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量不確度來(lái)源分析 2012.2 ------------最新【精品】范文第二篇:測(cè)量不確定度
第三篇:CNAS-CL07:2011《測(cè)量不確定度的要求》
第四篇:JJF 1135-2005_化學(xué)分析測(cè)量不確定度評(píng)定
第五篇:測(cè)量不確定度評(píng)定的簡(jiǎn)化應(yīng)用