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1、测量设备管理培训教材测量设备管理培训教材1课程主要内容n一、测量的基础和术语n二、测量设备的管理n三、校准方法n五、测量不确定度的评定n六、审核时经常发现的问题n七、计量人员的资格要求n八、参考资料2PROCESS原料人 机 法环测量测量结果好不好测量如果测量不正确,会有什么结果?测量的作用测量的作用3计量学内容计量学内容研究计量单位及其基准，标准的建立、复制、保存和使用。研究计量方法和计量器具的计量特性。研究计量的不确定度。研究计量人员进行计量的能力。研究计量法制和管理。研究有关计量的一切理论和实际问题。基本物理常数、标准物质及材料特性等的准确测定等。45一、测量的基础和术语基础和术语基础和
2、术语测量设备为何要校准或检定测量设备为何要校准或检定应选择怎样的计量服务单位应选择怎样的计量服务单位有关测量的几个术语有关测量的几个术语哪些测量设备需要校准或检定哪些测量设备需要校准或检定6有关测量的几个术语n测量（measurement）n以确定量值为目的的一组操作。n计量(measurement)n实现单位统一和量值准确可靠的活动。n测量设备（ISO9000 3.10.4）n为实现测量过程所必需的测量仪器、软件、测量标准、标准物质或辅助设备或它们的组合。n本术语既包括测试和检验过程中使用的，也包括校准中使用的测量设备。7测量误差Y = x + 测量值=真值(True Value) + 测量
3、误差戴明说没有真值的存在一致性8真值结果平均系统误差系统误差测量误差随机误差随机误差测量误差测量误差测量结果9分辨力、可读性、分辨率分辨力、可读性、分辨率最小的读数单位、刻度限度；由设计决定的固有特性；测量或仪器输出的最小刻度；1:10经验法则（过程变差与公差较小者）。10准确度和精密度准确度准确度：观测值和可接受基准值之间一致程度。ASTM包括位置和宽度误差的影响 。精精密密度度：重复读数彼此之间的“接近度”。测量系统的随机误差分量。真值测量结果平均系统误差系统误差随机误差随机误差11计量确认为确保测量设备符合预期使用要求所需要的一组操作。n注1：计量确认通常包括：校准或检定、各种必要的调整
4、或维修及随后的再校准、与设备预期使用的计量要求相比较以及所要求的封印和标签。n注2 ：预期使用要求包括：量程、分辨率、最大允许误差等n注3 ：只有测量设备已被证实适合于预期使用并形成文件，计量确认才算完成。计量确认要求通常与产品要求不同，并不在产品要求中规定。12有关测量的几个术语n检定(verification) 由国家法制计量部门（或其它法定授权组织），为确定和证实计量器具是否完全满足检定规程的要求而进行的全部工作。 n校准(calibration) 在规定条件下，为确定测量仪器、测量系统的示值、实物量具或标准物质所代表的值与相对应的由参考标准确定的量值之间关系的一组操作。注：校准可以确定
5、示值误差，或给任何标尺上的标记赋注：校准可以确定示值误差，或给任何标尺上的标记赋 值。值。13检定与校准的区别 项目项目内容内容校准校准检定检定行为行为自愿法制内容内容确定误差是否合法依据依据校准规范检定规程结论结论误差数据是否合格报告报告校准报告检定报告14量值溯源n通过连续的比较链，使测量结果能够与有关的测量标准，通常是国际或国家测量标准联系起来的特性。n量值溯源是对测量设备最基本的要求之一。n不管测量设备如何精密，测量的重复性如何好，如果所进行的测量不能溯源到国家或国际标准，这种测量就不可能准确，量值就无法统一，测量数据缺乏可比性，这种测量就没有实际意义。n国家校准链溯源等级示意图如后页
6、。15普通工作计量器具国际基准或物理定义国家基准副基准国家法制计量工作部门工作标准器计量校准实验室工作标准器工业部门测试实验室企业工作标准比较装置、方法比较装置、方法比较装置、方法比较装置、方法比较装置、方法传递装置5级4级3级2级1级16量值传递n通过对计量器具的检定或校准，将国家基准所复现的计量单位量值通过各等级计量标准传递到工作计量器具，以保证对被测对象量值的准确和一致。17量值溯源与量值传递的区别 项目内容量值传递量值溯源方向自上而下自下而上方法检定或校准比较链顺序按等级传递可以越级强调把有关标准传递到测量仪器把测量结果与有关标准联系18按国家校准链溯源n如：某工业部门测试实验室拥有校
7、准一般工作计量器具的5级标准器，这就形成一个最低层次的校准链。它又必须保证定期与计量校准室保存的4级标准器接受其校准，这就又构成了一个校准链。而这些校准链还必须与国家和地方政府授权的法定计量校准机构内的3级、2级、甚至1级标准器联系起来，从而使每个计量器具都能与国家基准相连。19测量不确定度n通常按给定的似然估计，表征被测量的真值所处的量值范围的评定结果。产品公差真值20测量不确定度n 扩展不确定度 U=kuc公式nK覆盖因子（2-3）nuc 标准合成不确定度测量值分布曲线均值95.45%99.73%+3+3+2+2 真值121测量不确定度n影响测量不确定度的因素n测量设备（包括测量标准）的误
8、差；n环境的误差；n测量方法的误差；n操作人员的误差。22不确定度和测量误差区别测量值概率分布曲线均值+3+3测量结果1测量误差测量误差不确定度范围不确定度范围23最大允许误差n对给定的测量仪器，校准规范或检定规程中规定的允许误差极限值。n有时也称为测量仪器的最大误差允许值。n这里规定的是误差极限值，所以实际上就是计量性能所要求的最大允许误差。n最大允许误差是一个用来判定仪器是否合格的要求。24强检计量器具n在我国中华人民共和国计量法指出：县 级以上人民政府计量行政部门对：n社会公用计量标准器具；n部门和企业、事业单位使用的最高计量标准器具n以及用于贸易结算；n安全防护；n医疗卫生；n环境监测
9、方面；n列入强制检定目录的工作计量器具，实行强制检定。25有关测量的几个术语n社会公用计量标准器n 企、事业单位的标准器中，用于向社会提供服务的，即承担外单位仪器检定或校准任务的，称为社会公用计量标准器。26有关测量的几个术语n最高标准器具n凡开展量值传递的单位，必然有标准器。标准器有一定的级别。级别最高的标准器具即被称为最高标准器具。n构成最高标准器的两个条件：n开展量值传递；n是标准器中等级最高的。n最高标准器具不能在本单位内进行溯源，而必须到外单位去溯源。 27强制检定目录n凡用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测的，均实行强制检定。28测量设备为何要校准或检定n测量设备本身的需要；
10、n量值统一的需要；nISO9001的要求（7.6）；nQS-9000的要求(4.11);n中华人民共和国计量法规的要求。29哪些测量设备需要校准或检定n采用计量器具A、B、C管理法:nA类：量比较少，但比较重要，这类器具一般要求周期性强检；n类：数量一般比较大，常用的的，可采用周期性自检和送检；nC类：不需要周期性校准的；30应选择怎样的计量服务单位n针对某些测量设备，如果公司无能自行校验，则应委托外部合格的校验机构进行校验。n委外校验以送获得计量授权证书的计量检定机构为宜。如：n国家标准检验局n地方计量行政管理部门所设置的计量检定机构n其他的社会公用检定机构n目前CNACL和国家技术监督已经
11、在省级以上法定计量检定机构中进行校准实验室的认可工作。最好是还获得CNACL颁发证书的实验室。31中国实验室国家认可委员会中国实验室国家认可委员会n中国实验室国家认可委员会（CNACL）n1994年9月20日成立，是统一负责管理中国实验室认可工作的国家认可机构。n凡是获得CNACL认可的实验室，都将得到CNACL颁发的证书，证书上包括：认可标志、实验室名称、地址、认可范围、生效日期和编号等。同时获取其校准检定范围的清单或附件。详见后页。32333435二、测量设备的管理选配验收报废纳管使用周期校准维修36选配识别所需的测量/监视的质量特性根据质量特性要求选购适宜的测量设备技术特性经济特性测量特
12、性精密度量程分辨率准确度稳定度37测量特性n准确度选择：n定义：测量准确度是指测量结果与被测量的真值之间的一致程度。真值测量结果平均偏倚偏倚38测量特性n准确度选择n一般为被测量特性值公差的十分之一或以上。TT/10LSLUSL39测量特性n精密度(重复性)选择n精密度是指在同一测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果的一致性。n相同的测量程序；n相同的观测者；n相同的测量仪器 ；n在短时间内重复测量。n用测量结果的分散性表示。40测量特性n精密度选择n一般为被测量公差的十分之一。TLSLUSLT/1041测量特性n稳定度选择：n稳定度是指在规定条件下，测量设备保持测量特性恒定不变的能
13、力。n稳定度通常是相对时间而言的。如：n检定规程规定二等标准布氏硬度块稳定度为一年内不超过4%。nXB33型微波信号发生器频率短期稳定度不超过1x104/15min。长期稳定度不超过5x104/3h。42测量特性n选择稳定度通常考虑的因素：n测量设备工作原理、结构设计；n构成材料、制造方法，以及关键元器件抗老化程度，耐磨损情况等 。n测量设备稳定度指标要优于使用要求的指标。43测量特性q稳定度计算：以硬度块为例 t1 t2time硬度值 50100x1x2稳定度=（ x1-x2）/ x144测量特性n量程选择： 所选择仪器的量程应能满足测量要求。一般，所测量的最大值为满量程的80%左右。080
14、010045测量特性n分辨率（最小刻度）选择： 一般为被测量参数公差的十分之一或以上。T103046技术特性n使用方便，操作简单可靠；n运输、装卸、组装、安装方便，并易于和检定（校准）装置联接装配；n在使用保存期间，易于防护、防损坏、防污染、抗干扰性能良好；n所需专用辅助设备（安装、读数、记录、电源等）少；n对环境、操作人员条件要求合适，不苛刻。47经济特性n测量设备购置费用少；n操作、维护、保护费用少；n能修理，使用寿命长；n利用率高；n使用时所需场地小；n需要操作人员数量少。48选配平衡cost综合性能准确度精密度分辨率稳定度测量设备的综合测量能力不是越高测量设备的综合测量能力不是越高越好
15、，应与测量要求相适宜！越好，应与测量要求相适宜！测量设备综合性能使用要求49计量认证标志n（mark of conformity ）n选择测量设备，尽可能选择有MC标志的设备。50选配流程确定预期使用要求确定预期使用要求确定准确度、精密度的最大允许值；确定分辨率、量确定准确度、精密度的最大允许值；确定分辨率、量程、稳定度。程、稳定度。到选购商店选择适合量程、分辨率、稳定性要求的测到选购商店选择适合量程、分辨率、稳定性要求的测量设备，并进行测量试验（量设备，并进行测量试验（5 5 1010次）次）计算并比较准确度：计算并比较准确度：准确度值准确度值= = x - x - 标称值；准确度值标称值；
16、准确度值= = 最大最大允许值允许值计算并比较精密度：计算并比较精密度：精密度值精密度值= = x xmaxmax- x- xminmin（也可用标准差计算）也可用标准差计算）；精密度值；精密度值= = 最大允许值最大允许值从经济、技术等因素综合裁定从经济、技术等因素综合裁定51选配案例n某公司欲选配一台电子秤，用于糖果包装的秤量，秤量要求为75150 g5g。n确定预期使用要求n秤量范围是0150gn公差要求是5gn确定准确度、精密度要求；分辨率、量程n准确度的最大允许值为1gn精密度的最大允许值为1gn分辨率应小于1gn量程为0200g初选 DZC200型52选配案例n选择一组校准合格的砝
17、码，用于选购量程为0-200g、分辨率为1g、稳定度满足要求的电子秤，并进行测量试验，测量结果如下： 标称值 测量值 （5次） 50 50.3 50.2 50.3 50.2 50.2100 100.5 100.4 100.4 100.5 100.4 150 150.7 150.6 150.7 150.5 150.5200 200.8 200.9 200.7 200.8 200.8 53选配案例n计算准确度和精密度标称值 x x-x x-标称值标称值 x xmaxmax- x- xminmin 50 50.24 0.24 0.1 100 100.44 0.44 0.1 150 150.6 0.6
18、 0.2 200 200.8 0.8 0.254选配案例n判定准确度、精密度n各段示值平均值的最大偏倚为0.81g，准确度满足要求；n各段示值的最大极差值0.2 1g，精密度满足要求。n从技术、经济因素考虑，综合裁定n上海某衡器厂生产的DZC200型数显电子秤价格适中、操作方便，测量能力满足使用要求，决定选购此型号。55CASE STUDYn今有一家公司，新购置了一台分辨率为0.01g，量程为0200g的分析天平，秤量要求为301600.05g塑料粒子，其用50、100、150、200标准砝码校验后各段示值如下： 标称值 测量值（5次） 50 50.001 50.002 50.001 50.0
19、01 50.002 100 100.004 100.003 100.003 100.004 100.003 150 150.005 150.004 150.004 150.005 150.005 200 200.006 200.007 200.006 200.005 200.006请问该分析天平的准确度、精密度能满足使用要求吗？ 56验收n请购部门依照请购单要求验收测量设备，主要包括：n设备名称n规格型号n量程n分辨率n外观等n进行使用前的校准，必要时由使用部门先行安装、调试。57使用前校准 合格？ 合格？ 合格 合格出厂运输、仓储入库验收58纳管n编号；n登记；n标识校准状态；n建立维修履历
20、；n必要时，编制测量设备操作说明书。59登记范例测量设备管理一览表60校准状态标识范例61测量设备维修履历62使用n落实责任制；n严格执行操作说明书；n定期维护；n防止不当的调整；n搬运、储存时防止损坏或失效；n适合的环境条件；n应按期送校；n定期进行测量不确定度或误差分析。63落实责任制标识责任者人测量设备64严格执行操作标准书测量设备培训考核合格正确操作65定期维护定期维护内容清扫污秽上防锈油日常点检活动部位加润滑油66防止不当的调整作适当的封印封印被破坏立即识别出及时得以调整67封印的形式n标签；n焊料；n线材；n涂料封印应能达到一经改变即明显可见的效果！封印应能达到一经改变即明显可见的
21、效果！68搬运储存时防止损坏或失效n搬运规定搬运规定n搬运时应尽可能选择平坦途径，并避免剧烈的震动。n 严禁堆栈运输。n测量设备面板突出部份，如刻度盘、旋钮等必需加以保护。n 若重量过重时，应由两入或可使用避震防护器具搬运。69搬运储存时防止损坏或失效n贮存规定贮存规定n 贮存时须予以适当的覆盖，以避免灰尘污染；n贮存时须注意干燥，以避免电子零件的故障；n其它的特殊之贮存规定依各仪器使用说明书规定执行。如温度、湿度、防震动、避免光照等要求。70适合的环境条件n环境条件是影响测量结果的重要因素，可根据测量设备制造商提供的说明书，配备适合的环境条件，通常包括：n温度、湿度；n温度变化；n照明；n振
22、动；n灰尘；n清洁度；n电磁干扰等等。71应按期送校n使用部门责任者应根据仪器上的校准标签，在校准到期前一个月通知管理部门；n使用部门和测量设备管理部门应共同处理好测量设备校准时期测量问题。如：n备用测量设备n借用测量设备但均应保证测量设备是合格的。72定期校准n确定合理校准周期；n使用校准规程，没有时应编制校准规程；n提供合适的校准环境；n记录校准的结果；n不合格校准结果的处理。n注：校准范围应涵盖测量范围。注：校准范围应涵盖测量范围。73校准周期的设定原则n要在测量器具的准确度变化对其使用可能产生明显影响之前再次校准。n属于国家强制检定的测量设备，校准的周期必须遵守国家检定规程的规定。这类
23、测量设备的校准周期只可短于国家规定，而不能延长。n不属于国家强制检定的测量设备，可根据影响测量设备的多种因素决定校准周期。74确定合理的校准周期合理校准周期稳定性环境条件使用情况以往校准结果75稳定性稳定性测量设备的结构测量设备元器件性能76环境条件环境条件使用的温度、湿度尘土、油污酸性气体环境条件变化剧烈77使用情况使用情况使用频率(三班/单班)操作者的素质78以往校准结果1年2年3年延长校准周期缩短校准周期校准周期7980校准体系的内容n溯源链;n校准标准;n有资格的校准人员;n校准方法;n校准环境;n校准报告。81中国量值溯源图82校准标准n校准所使用的标准器比被校准的测量工具的精度要高
24、一个等级;n能够证明校准所使用的标准器是准确的;n一般要求校准所使用标准器比被校准的测量工具要高35个不确定度;n对校准所使用的标准器进行专门的管理；83计量管理人员资格nISO9001：6.2.1基于适当的教育、培训、技能、经验，从事影响产品质量的工作人员应该是能胜任的；nISO10012：计量职能的管理者应确保测量管理体系相关的人员具有可证明的能力，以执行分配的任务。应规定所要求的专门技能；计量管理部门应该能提供所识别的培训，保存培训的记录。评估培训的有效性，并保留记录。nISO17025：实验室管理层应确保所用操作专门设备、从事检测和（或）校准以及评价结果和签署检测报告和校准证书的人员的
25、能力。当使用在培员工时,应对其安排适当的监督。对从事特定工作的人员，应按要求根据相应的教育、培训、经验和（或）可证明的技能进行资格确认。n计量检定人员管理办法计量检定人员管理办法 :n第二条计量检定人员是指经考核合格， 持有计量检定证件， 从事计量检定工 作的人员。n第三条凡国家法定计量检定机构的计量检定人员和县级以上人民政府计量行政部门授权的技术机构中，执行强制检定和法律规定的其他检定、测试任务的计量检 定人员，均须按本办法进行管理。 84使用校准规程n对于强制检定的测量设备必须依据国家检定规程执行。n对于非强制检定的测量设备可参照国家检定规程执行，易可依照自行编制的校准规程执行。n对于组织
26、特殊的测量设备（如果国外进口的），当没有可依据校准规程时，应自行编制校准规程。85内校规程范例一、目的： 为确保厂内高度规，均能维持其准确度及精密度 ，以符合量测品质要求，故制定本标准书。二、范围： 本公司使用之高度规，测量范围为0300mm。三、权责：3.1高度规之校准：量具管理组。3.2高度规之使用及保管：使用单位。3.3高度规校准记录及保管：量具管理组。86内校规程范例四、作业内容4.1 校正频率：6个月4.2 使用标准件：可追溯至国家标准送外校合格之标准环规及 外校合格之花冈石平台。内校合格之千分表。 4.3 校正环境：室内一般之温度、湿度。 4.4 允差：0.01mm 4.5 校正步
27、骤： 4.5.1 校正前： 4.5.1.1 将高度规擦拭干净。 4.5.1.2 转动高度进给轮，全程升降是否顺畅。 4.5.1.3 以目视观察计数器及附表指针在高度调整时， 活动是否顺畅。 4.5.1.4 检视高度规底座与导杆是否有松动。87内校规程范例 4.5.2 检准时： 4.5.2.1 选择适当之块规尺寸，放置于花冈石平台上， 检验高度规。 4.5.2.2 将千分表安装于高度规划线针夹上。高度规放 置于花冈石平台上。 4.5.2.3 将高度规划线针夹上之千分表下降至探针接触 花冈石平台表面，并将千分表接触值记下及高 度规计数器，标度盘归零。 4.5.2.4 做三种不同尺寸校正，分别为20
28、%、60%、80% ，每次千分表接触环规量测表之值必须相同， 每点校正两次，取其平均值。88内校规程范例 4.5.3 校正后： 4.5.3.1高度规升降轮转动不良时，转检验器位判定是否暂停 使用，并安排送校。 4.5.3.2升降轮齿轮磨耗，如以补正值尚不能得正确尺寸读数 值时，应予以暂停使用，并送修。如无法修护应予以报 废处理。 4.5.3.3高度规基座底部磨耗过大，影响量测精确度时，应以暂 停使用，并送修。如无法修护应予以报废处理。 4.5.3.4校准完毕，应于高度规基座明显处贴校准标识，并将 结果登录至内校记录表。 4.5.3.5块规使用完毕，须擦拭干净，并喷上防护油，放回固定 位置。89
29、提供合适的校准环境n环境条件是影响校准结果的重要因素通常包括：n温度；n温度变化和温度梯度；n湿度；n照明；n振动；n电磁干扰；n灰尘；n校准实验室本身等等。90校准实验室要求n地面应足够坚硬，能承载、耐磨、不易保留灰尘、不易磨蚀、不产生静电、不潮湿、易于清扫，而且应给人一种舒适感；n最好背向阳光（在我国应处于建筑物的背面）。窗户不要太大，温控室可以没有窗户。照明用荧光灯以减少辐射热的影响。n墙面要平整、光滑。在潮湿地区应涂防霉菌油漆。n目前我国规定计量室的标准温度为20 c，各种实验室的常用温度和湿度参见下表：91我国实验室温湿度常用值校验室名称常用温度c温度波动c相对湿度%长度测量室200
30、.570电学标准室230.570热工仪表校准室17-23170无线电仪表校准室15-25170塑料、橡胶测试23150592记录校准结果校准记录校准依据环境条件校准项目校准数据各项目的允许误差校准有效期判定结果校准日期、人员93校准记录形式校准记录形式内校外校内校记录表校准报告/证书检定证书94内校记录表内校记录表校准者/日期：959697能能接接受受吗吗？98例例 2/199例例 2/2100101102例例 3/1103例例 3/2104判定校准结果依据测量要求自行判定结果委外校准报告内部校准合格？ 示值误差示值误差=最大允许误差最大允许误差（T/10）判定标准判定标准重复性重复性= T/
31、10委外检测报告105CASE STUDY某公司一数显高压表(量程为5KV)，经上海市计量测试技术研究院检测的数据如下：输出电压实际值：标称值（KV） 实际值（KV） 10次测量值极差(KV) 1 1.010 0.001 2 2.011 0.001 3 3.005 0.002 4 4.021 0.002 5 5.007 0.002该仪器所需测量的数据为：3.20.2 KV，请问该数显高压表是否合格？若测量的数据为3.22 0.02 KV，又如何？106不合格校准结果的处理校准不合格处理不合格仪器评估测量的有效性107不合格仪器的处理限制使用降级标识、隔离处置调整修理报废108不合格仪器的处理修
32、理调整再次校准合格使用109评价测量结果有效性n对该不合格测量设备以往测量结果的有效性进行评价和记录n根据不合格情况判定是否需要对以往测量结果再次测量，若需要则：n用合格的测量设备进行再次测量；n在适当的范围内追溯；n直至测量结果正确；n并考虑调整校准周期。110Case study某公司一电子秤(量程为200g)，经上海市计量测试技术研究院检测的数据如下：各段示值如下：标称值（g ） 实际值（g ） 0 0.5 50 50.4 100 100.7 150 151.2 200 203.0该仪器所需测量的数据为：1505 g，请问该电子秤是否合格？是否需追溯已销售的产品？111Case stud
33、yn如果各段示值为：指示值（g ） 实际值（g ） 0 0.0 50 49.4 100 98.7 150 148.2 200 197.0该仪器所需测量的数据仍为：1505 g，请问该电子秤是否合格？是否需追溯已销售的产品？为什么？112维修使用时发现损坏校准时不合格专业人员修理、调整再校准yes使用报废no113报废n当检测设备经使用多年，主要测量功能丧失，且无修理价值时，管理部门申请报废。n申请表经批准后，及时予以报废处理。不得与在用的设备混放。n“报废申请单”见后页。114报废申请单115116测量不确定度的评定测测量量不不确确定定度度评评定定测量不确定度的表示方法测量不确定度的表示方法测
34、量不确定度的几个概念测量不确定度的几个概念测量不确定度的评定流程测量不确定度的评定流程测量不确定度的应用举例测量不确定度的应用举例117测量不确定度表示方法测量不确定度标准不确定度扩展不确定度A类标准不确定度B类标准不确定度118测量不确定度的几个概念测测量量不不确确定定度度概概念念不确定度的不确定度的A类评定类评定不确定度的不确定度的B类评定类评定合成标准不确定度合成标准不确定度扩展不确定度扩展不确定度119不确定度的A类评定n定义：用对测量样本进行统计分析的方法来评定标准不确定度，称为不确定度的A类评定，有时也称A类不确定度。用符号UA表示。n这里的统计方法，是指根据随机取出的测量样本中所
35、获得的信息，来推断关于总体性质的方法。例如：在重复性条件下的任何一个测量结果，可以看作是无限多次测量结果（总体）的一个样本，通过有限次数的测量结果（有限的随机样本）所获得的信息（如平均值x、实验标准差s），来推断总体的平均值（）以及总体标准差，这就是所谓的统计分析方法，A类标准不确定度用实验标准差表征。120不确定度的A类评定n当对同一被测量作n次测量，表征测量结果分散性的量s实验标准偏差，按下式计算： ns(x)表示测量仪器的重复性nS(x)表示用此测量仪器所得测量结果的分散性。121不确定度的B类评定n定义：用不同于对测量样本进行统计分析的方法来评定标准不确定度，称为不确定度的B类评定，有
36、时也称为B类不确定度评定。n其符号用uB 表示，它用根据经验或资料及假设的概率分布估计的标准差表示，亦即其原始数据并非来自观测列的数据处理，而是基于实验或其他信息来估计，含有主观鉴别的成分。122不确定度的B类评定n用于不确定度B类评定的信息来源一般有：n以前的测量样本数据；n对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验；n仪器的说明书；n校准证书、检定证书或其他文件提供的数据；n某些资料给出的参考数据及其不确定度。nB类评定方法要求具备实践经验和判断能力。这种技巧是可以掌握的。应认识到，B类不确定度与A类同样可靠。123合成标准不确定度n定义：当测量结果是由若干个影响分量的值求得时，且此若干个影
37、响分量不相关时，测量结果的合成不确定度等于这些影响分量的标准差平方和的正平方根。用符号u uc c 表示。nUi表示影响分量的标准差，为A类或B类标准不确定度的分量。 124扩展不确定度n定义：扩展不确定度是确定测量结果区间的量。是由合成不确定度的倍数（即k uc ）表示的。用符号U表示。 U = k uc 注：注：K K值一般取为值一般取为2 2，有时取，有时取3 3，取决于被测量的重要性、，取决于被测量的重要性、效益和风险。效益和风险。125测量不确定度的评定流程确定被测量与输入量间关系（或称建立数学模型）列出测量不确定度来源标准不确定度分量评定A类评定B类评定计算标准不确定度评定扩展不确
38、定度不确定度报告结束开始126测量不确定度评定实例n高值电阻的测量n测量任务：某电子设备生产中需要使用1兆欧的高值电阻，设计要求其最大允许误差极限在0.1%以内。为此，对选用的高值电阻进行测量，以确定其电阻值是否满足预期的要求。n测量方法：用一台数字多用表对被测电阻器的电阻进行直接测量。测量系统按下图连接：127测量不确定度评定实例数字多用表数字多用表128测量不确定度评定实例n所用的测量仪器：5位数字多用表一台，其电阻测量功能的技术指标为：n最大允许误差: （0.005% x 读数+最低位数值）；n满量程值:1999.9千欧；n最低为数值:0.01千欧；n当环境在5-25C时温度系数的影响可
39、忽略；n所使用的数字多用表经检定合格并在有效期内。129测量不确定度评定实例n实测记录n室温：（23 1）Cn从数字多用表上重复侧得的10个显示值Ri 列于下表：第I次读数Ri 千欧第I次读数Ri 千欧1999.316999.232999.417999.143999.598999.064999.269999.925999.5410999.62平均值R999.408130测量不确定度评定实例n测量次数：n=10n测量结果R =999.408 千欧n测量不确定分析n数学模型n电阻器的电阻值就等于数字多用表的电阻显示值R.n测量不确定度来源n数字多用表不准；n由于各种随机因素影响使读数不重复。131
40、测量不确定度评定实例n标准不确定度评定n读数重复性引入的标准不确定度u1n按A类方法评定，由实测数据得到实验标准差s(R) ：n故由读数重复性引入的标准不确定度n数字多用表不准引入的标准不确定度u2n按B类方法评定，根据其技术指标确定最大允许误差的区间的半宽度是（0.005% x 读数+3x最低位数值）n取k=3nU2 =(0.005% X 999.408+3X0.01)/3=0.027千欧0.082千欧132测量不确定度评定实例n合成标准不确定度的计算n上述两项标准不确定度分量之间不相关，所以合成标准不确定度 uc =n扩展不确定度的计算n取包含因子K=3，故扩展不确定度U为： U=K uc
41、 =3 x 0.086 =0.26千欧133审核时经常发现的问题n量规仪器校验判为不合格，但缺乏对测量结果有效性的评价和记录；n检定报告中只有检定结果，而无测量依据、测量条件及数据；n校准报告取回后，没有根据实际使用要求作合格与否的判定或降级使用的决定。n某些用于验证辅助材料的量规仪器没有受到控制。n测试软件没有受控。n校准的范围没有涵盖实际测量范围。134案例练习n请化10分钟时间，阅读以下的案例，并指出存在的问题点。135计量人员资格要求n量规仪器的校验工作应由懂得校验知识的人员承担。n对于量规仪器较多的企业，可委派适当人员到国家计量行政部门接受计量知识与技能培训，获证后从事企业内部的计量工作。n对于量规仪器较少的企业，可直接将量规仪器委托外部合格的实验室进行校验。136参考资料nISO10012测量设备的质量保证要求;nQS9000 MSA;n中华人民共和国计量法；n中华人民共和国标准化法；n中华人民共和国产品质量法；n中国计量行政部门编制的检定规程等。n中国计量在线（http:）137
