《2018年二级注册计量师考试培训测量数据处理及测量不确定度评定案例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年二级注册计量师考试培训测量数据处理及测量不确定度评定案例（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1测测量数据量数据处处理及理及测测量不确定度量不确定度评评定案例定案例案例案例 5:检查检查某个某个标标准准电电阻器的校准阻器的校准证书证书， ，该证书该证书上表明上表明标标称称值为值为 1 M 的示的示值误值误差差为为 0.001 M ，由此，由此给给出出该电该电阻的修正阻的修正值为值为 0.001 M 。 。案例分析案例分析: 该证书该证书上上给给出的修正出的修正值值是是错误错误的。修正的。修正值值与与误误差的估差的估计计值值大小相等而符号相反。大小相等而符号相反。该标该标准准电电阻的示阻的示值误值误差差为为 0.001 M ，所以，所以该标该标准准电电阻阻标标称称值值的修正的修正值为值为
2、-0.001 M 。其。其标标准准电电阻的校准阻的校准值为标值为标称称值值加修正加修正值值,即：即：1 M +（ （-0.001 M ） ）= 0.999 M 。 。案例案例 6：用：用标标准准线纹线纹尺尺检检定一台被定一台被检检投影投影仪仪。在。在 10mm 处处被被检检投投影影仪仪的最大允的最大允许误许误差差为为 6 m； ；标标准准线纹线纹尺的尺的扩扩展不确定度展不确定度为为U=0.16 m(k=2)。 。用被用被检检投影投影仪对标仪对标准准线纹线纹尺的尺的 10mm 点点测测量量 10 次，得到次，得到测测量数量数据：据：i1012345678910xi9.9999.9989.9999
3、.9999.9999.9999.9999.9989.9999.999计计算：算：示示值值 x = = 9.9988mm ； ；标标准准值值 xs=10mmx示示值误值误差差= x- xs =9.9988-10=-0.0012mm=-1.2 m示示值误值误差差绝对值绝对值(1.2 m)小于小于 MPEV（ （6 m），由于），由于 MPEV， ，2检检定定结论结论：合格。：合格。U95 /MPEV=0.16/6=1/37.5 ，所用，所用计计量量标标准的不确定度与被准的不确定度与被检仪检仪器指器指标标之比之比远远小于小于 1/3,满满足要求。因此足要求。因此检检定定结论结论可靠。可靠。 案例案例
4、 7：某法定：某法定计计量技量技术术机构机构为为要要评评定被定被测测量量 Y 的的测测量量结结果果 y 的合的合成成标标准不确定度准不确定度 uc(y)时时， ，y 的的输输入量中，有碳元素入量中，有碳元素 C 的原子量，通的原子量，通过过资资料料查查出出 C 的原子量的原子量 Ar（ （C） ）为为： ：Ar(C） ）=12.01070.0008。 。资资料料说说明明这这是国是国际纯际纯化学和化学和应应用化学用化学联联合会合会给给出的出的值值。如何。如何评评定定 C 的原子量不的原子量不准引入的准引入的标标准不确定度分量？准不确定度分量？ 案例分析：案例分析：问题问题在于：在于：0.0008
5、 是否是碳元素原子量的不确定度；是否是碳元素原子量的不确定度；如何如何评评定碳元素定碳元素 C 的原子量不准引入的的原子量不准引入的标标准不确定度分量。依据准不确定度分量。依据JJF1059-1999 测测量不确定度的表式和量不确定度的表式和评评定定 第第 5 节节 标标准不确定度准不确定度的的 B 类评类评定定 ， ，如果如果对对 0.0008 没有关于不确定度的没有关于不确定度的说说明，一般可明，一般可认为认为0.0008 不是不确定度，它是允不是不确定度，它是允许误许误差限，也就是差限，也就是 Ar(C） ）=12.01070.0008， ，说说明明 Ar(C） ）值值在（在（12.01
6、07+0.0008， ，12.0107-0.0008） ）区区间间内，区内，区间间半半宽宽度度 a=0.0008。 。按按 B 类评类评定方法定方法评评定碳元素定碳元素 C 的原子量不准引入的的原子量不准引入的标标准不准不确定度分量：确定度分量：区区间间半半宽宽度度 a=0.0008，由于，由于对对在区在区间间内的概率分布缺乏任何其它信内的概率分布缺乏任何其它信息，可以假息，可以假设为设为均匀分布（均匀分布（见见 JJF1059-1999 中中 5.7 节节），），查查表得均匀分表得均匀分布的置信因子布的置信因子 k=,根据根据这这些信息，按些信息，按 B 类类方法方法评评定定标标准不确定度准
7、不确定度3分量。分量。u(xi)=a/k 即即 u(xi)=a/k=0.0008/=0.0004633案例案例 8：某法定：某法定计计量机构量机构为为了得到了得到质质量量 m =300 g 的的计计量量标标准，采用准，采用了两个了两个质质量分量分别为别为相互独立的砝相互独立的砝码码构成。构成。校校gmgm20010021，21mm 与准的相准的相对标对标准不确定度准不确定度按其校准按其校准证书证书，均，均为为 110-4。在。在12()()relrelumum、评评定定 m 的相的相对标对标准不确定度准不确定度时时，数学模型，数学模型:。 。输输入量入量)(murel21mmm估估计值计值相互
8、独立，灵敏系数均相互独立，灵敏系数均为为1， ，21mm 与)()()(22 12mumumurelrelcrel4102得出得出为为： ：g)(muc( )( )0.043ccrelu mumm案例分析：案例分析：问题问题在于：在不确定度的合成中，什么情况下可采用在于：在不确定度的合成中，什么情况下可采用输输入入量的相量的相对标对标准不确定度？准不确定度？依据依据 JJF1059-1999 第第 6.6 节规节规定：定：“在在 Xi彼此独立不相关的条彼此独立不相关的条件下，如果函数件下，如果函数 f 的形式表的形式表现为现为： ：），n21,(XXXfYLNP NPPXXcXL21 21式中
9、：式中：c 为为系数；指数系数；指数 Pi可以是正数、可以是正数、负负数或分数。数或分数。此此时时，不确定度，不确定度传传播律可表示播律可表示为为下式：下式： NiiiicxxuPyyu12/ )(/ )(即：即： Niirelicrelxupyu12)()(当当 Pi=1 时时： ：2 1( )( )Ncrelreliiuyux也就是在函数也就是在函数为为相乘相乘积积的关系的关系时时，相，相对对合成合成标标准不确定度等于准不确定度等于输输入量的相入量的相对标对标准不确定度的方和根准不确定度的方和根值值。 。JJF1059-1999 第第 6.2 节规节规定：定：“当全部当全部输输入量入量是彼
10、此独立或不相是彼此独立或不相iX关关时时，合成，合成标标准不确定度准不确定度由下式得出：由下式得出：2 cu)()(22 12 iNi icxuxfyu由于案例中的数学模型不是乘由于案例中的数学模型不是乘积积形式，因而不能采用形式，因而不能采用输输入量的相入量的相4对标对标准不确定度准不确定度进进行合成，案例的行合成，案例的计计算是算是错误错误的。的。这这种数学模型下，种数学模型下，只能采用只能采用 JJF1059-1999 第第 6.2 节节式（式（18） ）计计算，算，该该式没有提出式没有提出对对函数函数f 形式的任何要求。形式的任何要求。当用式（当用式（18） ）进进行行的的评评定定时时
11、， ，应应根据已知的根据已知的与与计计)(yuc1()relum2()relum算出算出与与。 。 )(1mu)(2mu4 111()()1 10100g0.01grelu mumm 4 222()()1 10200g0.02grelu mumm 与与的灵敏系数均的灵敏系数均为为1，得合成，得合成标标准不确定度准不确定度为为： ：)(1mu)(2mu22( )0.010.020.022gcu mg相相对对合成合成标标准不确定度：准不确定度：4( )( )/0.022/3000.7 10crelcumu mm可可见见小于小于和和这这两个分量。两个分量。)(mucrel)(1mucrel)(2mu
12、crel案例案例 9：某：某计计量量检检定机构在定机构在评评定某台定某台计计量量仪仪器的重复性器的重复性时时，通，通过对过对rs某某稳稳定的量定的量 Q 独立重复独立重复观测观测了了 n 次，按次，按贝赛尔贝赛尔公式，公式，计计算出任意算出任意观测观测值值的的实验标实验标准偏差准偏差=0.5，然后，考，然后，考虑该仪虑该仪器器读读数分辨力数分辨力， ，kq)(kqs1.0q由分辨力由分辨力导导致的致的标标准不确定度准不确定度为为： ：。 。( )0.290.29 1.00.29qu q将将与与合成，作合成，作为仪为仪器示器示值值的重复性不确定度的重复性不确定度： ：)(kqs)(qu)(krq
13、u)()()(22quqsqukkr220.50.200.580.6案例分析：重复性条件下，示案例分析：重复性条件下，示值值的分散性既决定于的分散性既决定于仪仪器器结结构和原理构和原理上的随机效上的随机效应应的影响，也决定于分辨力。依据的影响，也决定于分辨力。依据 JJF1059-1999 第第 6.11节节指出：指出：“同一种效同一种效应导应导致的不确定度已作致的不确定度已作为为一个分量一个分量进进入入时时， ，)(yuc5就不就不应应再加入再加入读读数的不确定度分量。数的不确定度分量。 ”该该机构的机构的这这一一评评定方法，出定方法，出现现了了对对分辨力分辨力导导致的不确定度分量的致的不确
14、定度分量的重复重复计计算，因算，因为为在按在按贝贝塞塞尔尔方法方法进进行的重复行的重复观测观测中的每一个示中的每一个示值值，都，都无例外地已受到分辨力影响无例外地已受到分辨力影响导导致致测测量量值值 q 的分散，从而在的分散，从而在中已中已)(kqs包含了包含了效效应导应导致的致的结结果，而不必再和果，而不必再和合成合成为为。 。q)(qu)(qur有些情况下，有些有些情况下，有些仪仪器的分辨力很差，以致分辨不出示器的分辨力很差，以致分辨不出示值值的的变变化。化。在在实验实验中会出中会出现现重复性很小，即：重复性很小，即：。特。特别别是用非常是用非常稳稳定的信定的信)()(quqsk号源号源测
15、测量数字量数字显显示式示式测测量量仪仪器，在多次的器，在多次的对对同一量的同一量的测测量中，示量中，示值值不不变变或个或个别别的的变变化甚小，反而不如化甚小，反而不如大。在大。在这这一情况下，一情况下，应应考考虑虑分辨分辨)(qu力力导导致的致的测测量不确定度分量，即在量不确定度分量，即在 与与两个中，取其中一个两个中，取其中一个)(kqs)(qu较较大者，而不能同大者，而不能同时纳时纳入。入。该该机构采取将机构采取将这这二者合成作二者合成作为为是不是不)(krqu对对的。的。案例案例 10：在：在测长测长机上机上测测量某量某轴轴的的长长度，度，测测量量结结果果为为 40.0010 mm， ，
16、经经不确定度分析与不确定度分析与评评定，各定，各项项不确定度分量不确定度分量为为： ：1） ）读读数的重复性引入的数的重复性引入的标标准不确定度分量准不确定度分量 u1： ：从指示从指示仪仪上上 7 次次读读数的数据数的数据计计算得到算得到测测量量结结果的果的实验标实验标准偏差准偏差为为 0.17 m。 。 u1=0.17 m2） ）测长测长机主机主轴轴不不稳稳定性引入的定性引入的标标准不确定度分量准不确定度分量 u2： ：由由实验实验数据求得数据求得测测量量结结果的果的实验标实验标准偏差准偏差为为 0.10 m。 。u2=0.10 m。 。3） ）测长测长机机标标尺不准引入的尺不准引入的标标准不确定度分量准不确定度分量 u3： ：6根据根据检检定定证书证书的
