第一篇:探討出租車計(jì)價(jià)誤差測(cè)量不確定度的評(píng)定論文
出租汽車計(jì)價(jià)器計(jì)費(fèi)的使用情況
1.1 參數(shù)相同產(chǎn)生的誤差
為方便了解出租車計(jì)價(jià)器使用的情況,我們以一輛租車為
樣本,在不同的時(shí)間、相同地點(diǎn)、同一駕駛員,取十次實(shí)驗(yàn)樣本.1.2 參數(shù)不同產(chǎn)生的誤差
為了進(jìn)一步了解出租汽車計(jì)價(jià)器產(chǎn)生誤差的選因,現(xiàn)在選取不同的出租汽車在不同的時(shí)間、不同的地點(diǎn)、使用不同的駕駛員進(jìn)行駕駛實(shí)驗(yàn)出租汽車計(jì)價(jià)器產(chǎn)生的誤差。由于這類統(tǒng)計(jì)很難直接統(tǒng)計(jì)出每一次測(cè)試的參數(shù),所以以不確定度產(chǎn)生的分類與該不確定度出現(xiàn)的狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì).計(jì)價(jià)器產(chǎn)生誤差的綜合分析
2.1 綜合誤差分析
以實(shí)際情況來(lái)說(shuō),由于種種因素目前出租汽車計(jì)價(jià)器一定會(huì)出現(xiàn)誤差,要讓計(jì)價(jià)器的誤差結(jié)果盡量減少,就要對(duì)誤差產(chǎn)生的不確定性進(jìn)行評(píng)定。
2.2 出租汽車輪胎修正系數(shù)與誤差計(jì)算
由于出租汽車的滾輪運(yùn)行的情況不一,有時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生直
徑的誤差,它會(huì)使計(jì)價(jià)器產(chǎn)生誤產(chǎn)。為了避免誤差帶來(lái)的計(jì)價(jià)
誤差,因此有必要引進(jìn)輪胎修正系數(shù)對(duì)出租汽車計(jì)價(jià)器產(chǎn)生的不確定度進(jìn)行修正。目前現(xiàn)行的輪胎修正系數(shù)公式為:
C=(A/B-1)*100%
該公式的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)值為:
C(單位:%):輪胎修正值;
A(單位:米):主滾輪上測(cè)出的左右驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)5 周的平均值;
B(單位:米):在地面上測(cè)出的左右驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)5 周的平均值。
以上輪胎修正系數(shù)被應(yīng)用到出租汽車計(jì)價(jià)器計(jì)價(jià)公式中,目前現(xiàn)行的出租汽車計(jì)價(jià)器使用的公式為:
Dw=(D*(1+C)-Jd)/Jd*100%
該公式的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)值為:
Dw(單位:%):使用誤差;
D(單位:米):計(jì)價(jià)器顯示的實(shí)際路程
C(單位:%):輪胎修正值;
Jd(單位:米):檢定裝置顯示的里數(shù);
誤差值取相關(guān)規(guī)定的誤差數(shù)+1.0%--4.0%
2.3 出租汽車計(jì)價(jià)器的誤差評(píng)估方法
1)全程誤差評(píng)估
全程進(jìn)行評(píng)估,就要考慮到出租汽車每一米雖然產(chǎn)生的誤差雖然很微小,然而如果出租汽車行駛的距離過(guò)長(zhǎng),經(jīng)過(guò)積累,它可能會(huì)產(chǎn)生很大的誤差,因此要對(duì)全程的誤差進(jìn)行評(píng)估。比如計(jì)程差行駛固定的距離后對(duì)可能產(chǎn)生的誤差進(jìn)行修正,使出租汽車的計(jì)價(jià)盡可能貼進(jìn)真實(shí)的計(jì)價(jià)結(jié)果。
評(píng)估方法如下:假設(shè)將出租汽車計(jì)價(jià)器的初始值設(shè)定為k1,那么如果行駛D 公里后,可得到計(jì)價(jià)器的結(jié)果為Jd,如果引用輪胎修正系數(shù)可對(duì)全程誤差進(jìn)行評(píng)估,所得結(jié)果為:Jd/(1+C)/K1×D,應(yīng)用該值可對(duì)全程產(chǎn)生的誤差進(jìn)行評(píng)估和修正。
2)分段誤差評(píng)估
分段計(jì)算評(píng)估,是指出租汽車計(jì)價(jià)器每隔一段時(shí)間就可能會(huì)產(chǎn)生一個(gè)微小的誤差,這個(gè)誤差會(huì)不確定的、不均勻的分布。因此要對(duì)計(jì)程產(chǎn)生生的平均分段計(jì)算產(chǎn)生的誤差進(jìn)行評(píng)估并進(jìn)行合理的修正,如果能不斷的修整分段計(jì)算評(píng)估,就會(huì)在計(jì)算時(shí)減少全程誤差的出現(xiàn)。
評(píng)估方法如下:根據(jù)以上全程評(píng)估結(jié)果,如果將之進(jìn)行平均分段,如果檢定裝置中的實(shí)際里程為:Jd,那么實(shí)際上車輛行駛的里程為:Jd/(1+C),如果設(shè)計(jì)價(jià)器無(wú)誤差的數(shù)值為k,那么計(jì)價(jià)器上顯示的數(shù)值為:K×Jd/(1+C)。然而實(shí)際上出租汽車是會(huì)出現(xiàn)誤差的,所以這個(gè)K 值為:
3)最大誤差評(píng)估
最大誤差計(jì)算是指出租汽車的計(jì)價(jià)器誤差是不可避免的,然而為了讓這種誤差減少對(duì)計(jì)費(fèi)的影響,所以必須將誤差控制在一個(gè)范圍以內(nèi),這個(gè)范圍內(nèi)的計(jì)價(jià)誤差是允許的,如果出現(xiàn)更大的誤差,就要對(duì)出租汽車與計(jì)價(jià)器進(jìn)行調(diào)整。
出租汽車在實(shí)際行駛時(shí),輪胎修正系數(shù)難以確定,因此以
上的公式可以簡(jiǎn)化為:
K=K1*D/Jd
依照目前的實(shí)際行駛情況,一般允許K 值在300-1000 以內(nèi)浮動(dòng),新車通常設(shè)定為500。
4)整體誤差評(píng)估
出租汽車在行駛時(shí),如果出租汽車計(jì)價(jià)器經(jīng)常使用,而不進(jìn)行調(diào)整,有可能會(huì)出現(xiàn)計(jì)價(jià)器使用的參數(shù)已不再符合該出租汽車的實(shí)際情況,所以要針對(duì)出租汽車整體駕駛情況進(jìn)行評(píng)估。目前是定期對(duì)出租汽車與計(jì)價(jià)器進(jìn)行維護(hù),將K 值控制在誤差范圍內(nèi)。結(jié)語(yǔ)
出租汽車的計(jì)價(jià)器產(chǎn)生誤差是難以避免的事情,為了使不確定性盡量減小,需針對(duì)它的分類并做好評(píng)估工作,才能對(duì)計(jì)價(jià)器進(jìn)行合理修正,使出租汽車的計(jì)價(jià)更加準(zhǔn)確。
第二篇:測(cè)量不確定度
測(cè)量不確定度
開(kāi)放分類: 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)?,不僅測(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類評(píng)定與B類評(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)不確定度稱為A類標(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)不確定度稱為B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度。將不確定度分為“A”類與“B”類,僅為討論方便,并不意味著兩類評(píng)定之間存在本質(zhì)上的區(qū)別,A類不確定度是
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。兩類不確定度不存在那一類較為可靠的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō),A類比B類較為客觀,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類不確定度的可靠性。
“A”、“B”兩類不確定度與“隨機(jī)誤差”與“系統(tǒng)誤差”的分類之間不存在簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系。“隨機(jī)”與“系統(tǒng)”表示誤差的兩種不同的性質(zhì),“A”類與“B”類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類不確定度與B類不確定度在合成時(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。
第三篇:鋼卷尺示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定
鋼卷尺示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定
1、測(cè)量方法:將被檢鋼卷尺和標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺平鋪在檢定臺(tái)上,并分別加以相應(yīng)的拉力后,被檢鋼卷尺與標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺進(jìn)行比較測(cè)量。兩者之差即為比較鋼卷尺的示值誤差。當(dāng)比較鋼卷尺的標(biāo)稱長(zhǎng)度大于5m時(shí),采用分段方法進(jìn)行檢測(cè)(以30米比較鋼卷尺,5m標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺及檢定臺(tái)分6段為例)。
2、數(shù)學(xué)模型
?L?L??Ls20?(t?20)(?1??2)L??L?
其中:(t?20)(?1??2)L為被檢尺與標(biāo)準(zhǔn)尺偏離20℃的溫度修正,當(dāng)普通鋼卷尺不進(jìn)行溫度修正時(shí),則公式為:
?L?L??Ls20??L?
即:?L?L??L?Ls20
設(shè):ai?L??L;a0?Ls20;?L?a?a0 式中:?L——被檢鋼卷尺示值誤差(mm); ; a——被檢鋼卷尺測(cè)量值(mm)。a0——標(biāo)準(zhǔn)值(mm)
3、方差和靈敏系數(shù)
??f?2依據(jù)
uc????u2(xi)
??x?2uc?u2(?L)?c2(a)u2(a)?c2(a0)u2(a0)2式中:c(a)??(?L)?(?L)?1,c(a0)???1 ?a?a0222 uc?u2(?L)?ua?ua0當(dāng)被檢鋼卷尺的標(biāo)稱長(zhǎng)度大于5m時(shí),采用分段方法檢測(cè):被檢鋼卷尺全長(zhǎng)示值誤差:
?L全???i??(a1?a0)?(a2?a0)?(a3?a0)????????(ai?a0)???ai?na0
i?1i?1nn式中:?L全——被檢鋼卷尺全長(zhǎng)示值誤差(mm);
; ai——第i段被檢鋼卷尺測(cè)量值(mm); a0——標(biāo)準(zhǔn)值(mm)n——分段數(shù)。
靈敏系數(shù):??L??L??L??L??L??n。???????????1,?a0?ai?a1?a2?ai4、標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量來(lái)源及評(píng)定
4.1、由標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺標(biāo)準(zhǔn)值引入的不確定度分量ua0 4.1.1、標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的測(cè)量不確定度引入的不確定度分量ua01
根據(jù)JJG741-2005《標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺》計(jì)量檢定規(guī)程的規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的測(cè)量不確定度為:
U?(5?5L)?m,k?2
因此:當(dāng)L=5m時(shí):u01?(5?5?5)/2?0.015mm=15?m 4.1.2、標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺示值穩(wěn)定性引入的不確定度分量ua02
根據(jù)JJG741-2005《標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺》計(jì)量檢定規(guī)程的規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺示值誤差的年變化量不超過(guò)0.01Lmm,因此,當(dāng)L?5m時(shí)年變化量不超過(guò)0.05mm,其屬于半寬為0.025mm的均勻分布,覆蓋因子k?3
當(dāng)L?5m時(shí):u02?0.025/3?14?m 4.1.3、由拉力偏差給出的不確定度分量u03
L?103??p??
9.8EF由拉力引起的偏差為:
式中:L——標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的長(zhǎng)度;
?p——拉力偏差,由JJG741-2005《標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺》計(jì)量檢定規(guī)程中給出?p?0.5N;
E——彈性系數(shù)E=20000kg/mm2; F——標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺尺帶橫截面積;
取尺帶橫截面的寬度12mm;厚度為0.22mm;則F=2.64mm2 L?103?0.5?9.66?10?4?L 即:??9.8?20000?2.64拉力偏差以相等的概率出現(xiàn)在半寬為0.5N的區(qū)間,故:k?3 當(dāng)L?5m時(shí),u03?9.66?10?4?5/3?0.0048/3?2.8?m 標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺標(biāo)準(zhǔn)值引入的不確定度分量ua0: 當(dāng)L?5m時(shí),ua0?222ua?ua?ua?152?142?2.82?21?m 0102034.2、被檢鋼卷尺測(cè)量值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量ua 4.2.1、測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量ua1
采用0.01mm的讀數(shù)顯微鏡對(duì)被檢鋼卷尺等精度獨(dú)立測(cè)量10次,實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差ua1?40?m 4.2.2、被檢鋼卷尺拉力偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量ua2 根據(jù)JG4-1999《鋼卷尺》計(jì)量檢定規(guī)程規(guī)定,拉力偏差?p?1N 取尺帶橫截面寬度為10mm,厚度為0.14mm,則F=1.40mm2 同上文由拉力引起的偏差為??3.64?10?L
k?當(dāng)L=5m時(shí),ua2?3.64?10?4?5/3?11?m 4.2.3、線膨脹系數(shù)差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量ua3
標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺與被檢鋼卷尺線膨脹系數(shù)均為??11.5?10℃,兩種材料線膨脹系數(shù)界限在?6?1?43
(11.5?2)?10?6℃?1的范圍內(nèi),以相同的概率出現(xiàn)在4×10-6℃-1區(qū)間內(nèi),屬于半寬為2×10-6℃-1的均勻分布,包含因子-6k?則:
根據(jù)JG4-1999《鋼卷尺》計(jì)量檢定規(guī)程規(guī)定,檢定溫度為(20±5)℃,溫度偏離20℃的極限值為?t?5℃,故:
ua2?L?103??t?u??
因此,當(dāng)L=5m時(shí),ua3?5?10?5?1.15?103?6?29?m
4.2.4、標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺與被檢鋼卷尺之間的溫度差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量ua4 在測(cè)量時(shí),標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺與被檢鋼卷尺都需要在符合要求的溫度環(huán)境條件下,充分地等溫后才能讀數(shù)。因此,兩者之間的溫度差?tp不大于0.5℃,線膨脹系數(shù)??14?10℃,受檢點(diǎn)L=5m,服從均勻分布(包含因子k??6?13)
于是:ua3?L????tp?b?5?103?14?10?6?0.5?0.6?21?m 被檢鋼卷尺測(cè)量值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為 當(dāng)L=5m時(shí),ua?2222ua402?112?292?212?55?m 1?ua2?ua3?ua4?
5、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc
根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量間互不相關(guān)性,合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
22222uc2?u2(?L)?ua?ua?nu?nu0 a0當(dāng)L=5m
uc?552?212?59?m
當(dāng)被檢鋼卷尺標(biāo)稱長(zhǎng)度大于5m標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的長(zhǎng)度時(shí),采用分段方法進(jìn)行檢測(cè)。被檢鋼卷尺全長(zhǎng)示值誤差的測(cè)量不確定度為:
當(dāng)L=5m
n=1
uc?nua?nua0?ua?ua0?55?
21uc?0.059mm
當(dāng)L=10m
n=2
uc?nua?nua0?2ua?2ua0?2?55?4?21
uc?0.088mm
當(dāng)L=30m
n=6
uc?nua?nua0?6ua?6ua0?6?55?6?21
uc?0.185mm
當(dāng)L=50m
n=10
uc?nua?nua0?10ua?10ua0?10?55?10?21
uc?0.273mm
6、擴(kuò)展不確定度U
******2222222U?k?uc
k?2
當(dāng)L=5m時(shí):U?k?uc?2?0.059?0.12mm,k?2 當(dāng)L=10m時(shí):U?k?uc?2?0.088?0.18mm,k?2 當(dāng)L=30m時(shí):U?k?uc?2?0.185?0.37mm,k?2 當(dāng)L=50m時(shí):U?k?uc?2?0.273?0.55mm,k?2
第四篇:5m鋼卷尺示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定(精)
鋼卷尺示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定報(bào)告
1.概述
1.1測(cè)量方法:JJG4-1999《鋼卷尺檢定規(guī)程》。1.2環(huán)境條件:溫度(20±5)℃,相對(duì)濕度≤75%。1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺。
Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺最大允許示值誤差為±(0.03+0.03L)mm 1.4被測(cè)對(duì)象:鋼卷尺。Ⅰ級(jí)鋼卷尺最大允許示值誤差為±(0.1+0.1L)mm;Ⅱ級(jí)鋼卷尺最大允許示值誤差為±(0.3+0.2L)mm;本文以5m鋼卷尺為例,即而得出不同規(guī)格鋼卷尺的示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度。
2.數(shù)學(xué)模型 ΔL = Δe 式中:ΔL—鋼卷尺的示值誤差;
Δe— 0~5m段鋼卷尺在標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺所對(duì)應(yīng)的偏差讀數(shù)值。3.輸入量Δe的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定
輸入量Δe的標(biāo)準(zhǔn)不確定來(lái)源主要是測(cè)量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Δe1);校準(zhǔn)鋼卷尺時(shí)人眼分辨率引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Δe2);標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺示值誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Δe3);拉力誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Δe4);線膨脹系數(shù)不同,當(dāng)溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃時(shí)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Δe5);被校準(zhǔn)鋼卷尺和標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺各自線膨脹系數(shù)有不確定度,當(dāng)溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃時(shí)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Δe6);鋼卷尺和標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺溫度差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Δe7)。
3.1 測(cè)量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Δe1)的評(píng)定(采用A類方法進(jìn)行評(píng)定)將被校準(zhǔn)鋼卷尺安放在檢定臺(tái)上,使其與標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺平行,并使被校準(zhǔn)鋼卷尺和標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺零位對(duì)齊,然后讀出5m處示
值誤差,作為一次測(cè)量過(guò)程。重復(fù)上述過(guò)程,在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量10次,得一測(cè)量列為:5000.3;5000.3;5000.2;5000.2;5000.3; 5000.3;5000.3;5000.2;5000.3;5000.3平均值 = 5000.27mm
單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差
所以 u(Δe1)=s =0.049mm 3.2 校準(zhǔn)鋼卷尺時(shí)人眼分辨率引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Δe2)的評(píng)定(采用B類方法進(jìn)行評(píng)定)
由于每次測(cè)量人眼分辨率大致為0.1mm,包含因子k為次測(cè)量
帶有兩次人眼分辨率誤差,故,由于一u(Δe2)= = 0.041mm 3.3 標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺示值誤差引起的不確定度分項(xiàng)u(Δe3)的評(píng)定(采用B類方法進(jìn)行評(píng)定)。
根據(jù)JJG741-2005《標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺檢定規(guī)程》,Ι級(jí)標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺最大允許示值誤差為±(0.03+0.03L)mm,半寬a為(0.03+0.03L)mm;認(rèn)為其服從正態(tài)分布,包含因子k為3,則L以5m代入:
u(Δe3)=(0.03+0.03L)/3 = 0.06mm
3.4 由拉力誤差給出的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Δe4)的評(píng)定(采用B類方法進(jìn)行評(píng)定)
由拉力引起的誤差為:
δ= L×103×Δp/(9.8×E×F)(mm)式中: L—鋼卷尺的長(zhǎng)度,以m為單位取值;
Δp— 拉力偏差,由JJG741-1991《標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺檢定規(guī)程》知Δp≤0.5N;
E— 彈性系數(shù),E=20000kg/mm2
F—鋼卷尺的橫截面積,該尺的橫截面寬度為12mm,其厚度為0.22mm(F=12×0.22mm2)。
δ=9.66×10-4L(mm)
拉力誤差Δp以相等的概率出現(xiàn)在半寬為0.5N的區(qū)間,認(rèn)為其服從均勻分布,包含因子k取。由于被校準(zhǔn)鋼卷尺和標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺都需加一定的拉力,故拉力誤差在5m測(cè)量過(guò)程中影響兩次。
3.5 兩者線膨脹系數(shù)不同,當(dāng)溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃時(shí)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Δe5)的評(píng)定(采用B類方法進(jìn)行評(píng)定)
鋼卷尺的線膨脹系數(shù)為(11.5±1)×10-6/℃,而標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的線膨脹系數(shù)為(10.8±1)×10-6/℃,兩者線膨脹系數(shù)中心值之差Δα=0.7×10-6/℃, Δt在半寬α為2℃范圍內(nèi)服從均勻分布,包含因子k為,L以5m代入,得 =L×103×α×Δα/
=0.004mm 3.6 被校準(zhǔn)鋼卷尺和標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺線膨脹系數(shù)都存在不確定度,當(dāng)溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃時(shí)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Δe6)的評(píng)定(采用B類方法進(jìn)行評(píng)定)
由于鋼卷尺線膨脹系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的線膨脹系數(shù)在(11.5±1)
×10-6/℃
和(10.8±1)×10-6/℃的范圍內(nèi)等概率分布,兩者線膨脹系數(shù)之差Δα應(yīng)在(0.7±2)×10-6/℃范圍內(nèi)服從三角分布,該三角分布半寬α為2×10-6/℃,包含因子k取得,L以5m代入,Δt以2℃代入,u(Δe6)=L×103×Δt×α/=0.0082mm 3.7 標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺和被校鋼卷尺溫度差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Δe7)的評(píng)定(采用B類方法進(jìn)行評(píng)定)
原則上要求標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺和被校鋼卷尺溫度達(dá)到平衡后進(jìn)行測(cè)量,但實(shí)際測(cè)量時(shí),兩者有一定溫度差Δt存在,假定Δt在±0.1℃范圍內(nèi)等概率分布,則該分布半寬α為0.1℃,包含因子k取,L以5m代入,α以11.5×10-6/℃代入得標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Δe7)為
u(Δe7)=L×103×α×α/=0.0033mm 3.8 輸入量Δe得標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算
= 0.055mm
4.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定4.1 靈敏系數(shù)
數(shù)學(xué)模型 ΔL=Δe 靈敏系數(shù)
4.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算
合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得
uc2(ΔL=[cu(Δe]2
uc(ΔL=0.055mm 5.擴(kuò)展不確定度的評(píng)定
取包含因子k=2, 擴(kuò)展不確定度為
U=k×uc(ΔL=2×0.055mm=0.11mm
6.測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示
5m鋼卷尺示值誤差測(cè)量結(jié)果擴(kuò)展不確定度為
U=0.11mm,k=2
第五篇:JJF 1135-2005_化學(xué)分析測(cè)量不確定度評(píng)定
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】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)分類號(hào)】暫無(wú) 【國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分類號(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