测量不确定度在计量检定中的应用及注意事项

【摘要】测量不确定度可以有效规范计量的检定结果，使计量检测的精度得到反向的提升，这也是计量学科的一个重要支撑。测量不确定度实际上是一个参数，其自身代表的是测量结果的分散性，表述的是一个区间或范围，说明了被测量值通过特定的概率落于其中。在本文中，就将围绕测量不确定度在计量检定当中的具体应用，以及应注意的事项进行相关的分析与讨论。

【关键词】测量不确定度  计量检定  注意事项

现阶段，计量检定人员在进行计量检定工作的过程中，一定要对测量结果的准确性加以重视，更要深刻理解测量结果及证书的表达形式，只有这样，才不会影响到接下来的计量设备的传递，更不会对测量鉴定工作的顺利进行而形成严重阻碍。计量检定人员可以根据我国目前所执行的《计量标准考核规范》里面所提到的规范内容，将测量不确定度的具体应用进行简化，这样一来，就能够更好的提高检定工作的质量及效率，最终的测量值也会更加准确。

1.测量不确定度的方法及特点

1.1测量不确定度的方法

测量不确定度是指由于测量误差而对测量值所产生的不肯定程度，同时也确保了此项结果的可信度。如果测量不确定度比较小，那么最终测量结果的水平、质量、使用价值等就会较高，而测量不确定度较大，最终测量结果的水平、质量、使用价值则会较低。在物理量测量结果的报告中，一定要有相应的不确定度，这样不仅能够方便对其可靠性的评定，还可以增强测量结果之间的相互可比性。

测量不确定根据不同的评定方式可以分为A类不确定度和B类不确定度。其中，A类不确定度是对列的统计方式来进行评定，在A类不确定度的操作过程中，测量人员可以根据测量误差当中所得到的标准差来得出标准不确定度；在B类不确定度的操作过程中，重点内容则是表达与观测列非统计方法的评定，一般来讲，B类不确定度的评定方式也用作于A类不确定度评定方式的一种补充方式。通过对A类不确定度和B类不确定度进行比较，我们可以看出，A类不确定度的评定方式理解起来更加容易，并且，在统计计算的过程中更加方便，只要测量出偏差，就可以通过相关的数据进行下一步的计算。而B类不确定度评定方式在实际的应用当中则较为复杂，要求必须要准确估算出标准偏差，这就要求测量人员具有十分丰富的经验，以及能够对资料进行分析和假定分布状况的综合能力。因此，测量人员就必须要清楚的了解与认识B类不确定度评定方式的主观性与复杂性。

1.2测量不确定度的特点

1.2.1严密性

在登记测量系统及装置的内容当中，不仅要有准确的结果，还要有计量设备的测量不确定度。如果测量系统或是计量检定的其它设备，可以在同一时间对多个不同的参量一起进行校对，这时候就必须要给出所有校对参量的不确定度，一旦校对或是检定的范围有所扩大，则需要将测量的范围进行分段测量，并得出每一段的测量不确定度。当然，也可以选择其中较大或是较小的一段测量不确定度来作为参考依据，进而可以清楚的体现出测量不确定度的测量条件及形成的典型值。

1.2.2选择性

在出示证书或依据准确度级别的计量标准报告时，除了这些，不需要再出示客户要求之外的任何一项数据，只需要提供能够满足准确度级别要求的技术指标即可。由此可见，在准确度级别当中，还是需要尽量选择最大允许误差，也可以将造成误差的所有因素全部列出来，对其进行一一的定量表述。在这类设备测量不确定度的过程中，可以依照检定系统的要求直接进行操作，这样就可以根据检定系统和规定范围内的最大允许误差等数据，直接进行计量检定工作，所以，不必一定出示测量不确定度。

1.2.3针对性

要根据准确度级别的实际情况来合理选择计量标准器具，并及时给出证书或是报告。在证书或报告当中除了要体现出具体的测量值和修正值之外，还要清楚的体现出扩展不确定度，这样才能确保计量检定人员所使用的计量检定仪器的准确度。但应注意的是，在计量标准评定的过程中，由于需要使用修正值，因此，给出的修正值必须要准确无误。

1.2.4与测量误差的异同

很多人都会误把不确定度当成是误差，但事实并非如此，这两者之间既存在着区别，也有着一定的联系。误差理论具有十分独特的体系，而其中最基本的就应该是概率论、线性代数和微积分的变换，在误差分析当中，实验标准差是一种最主要的方式，同时，这也是测量不确定度的一项重要理论基础，研究方式也非常的相似。从本质的角度上来看，不确定度的发展就是建立在误差的基础之上，而这也决定了不确定度和误差不仅在计算方面很像，在评价方式上更是十分相似。不确定度与误差的不同之处主要就是体现在定义上，误差所体现出来的是测量的结果与实际值之间的差距，但是测量不确定度则体现的是测量结果在数据上的分散性，在对分散性进行评定与分析，最终得出的数值区间。此外，人为因素不会对误差产生任何影响，这也说明了误差具有一定的客观性，能够根据最终得出的测量数据进行分类，也可以对测量结果进行修改，但是测量不确定度就完全不同。在日常的操作当中，只有真正了解了这两者之间的区别，才能将计量不确定度真正应用到计量检定当中。

2.计量检定当中测量不确定度的应用

2.1测量器具方面的应用

测量器具的种类很多，比如与我们日常生活息息相关的电表，其测量不确定度的应用工作就十分的重要。由于电表具有适用性，与各种电器之间都具有十分密切的联系，因此当我们对电表开展检定工作时，就要对影响测量不确定度的各种因素进行综合考虑，然后再参照电表测量不确定度的分散化分量数值进行计算，最终通过合成的策略不确定度来计算出扩展不确定度。最后，要通过标准的装置对电表进行测量和检定，所使用的检定方法与测量不确定度的方法较为相似，而且对不确定度的影响因素也要进行充分的考虑，在报告证书上面要体现出不确定度及各种修正值，这样才能确保报告书的准确性。

2.2测量装置方面的应用

根据测量装置检定的实际情况来看，进行测量装置检定，不但要得出一系列的测量结果，还要将测量的过程与测量的结果有效的联系在一起，只有这样，才能使本次测量装置检定的扩展不确定度和标准不确定度都被准确确定。例如：目前出租车上面所使用的计量检定，这就要求相关的计量检定人员，一定要把检定的结果与不同的收费时段之间建立起有效的联系，之后通过不同的收费时段，对不同时段的分散化数值进行整合，然后通过计时器所产生的误差值得出实际的误差，最终获得出租车计价器检定合适的误差表达方式。

2.3测量仪器方面的应用

通过以往计量检定工作的经验我们可以知道，测量分析与测量仪器的分析过程中，都需要相关的检定人员对测量不确定度强化仪器的准确性进行检定，而且还要对最终的结果进行应用。如果想要测量仪器的工作效率得到提升，就要根据计量检定的实际情况来简化工作的流程，例如：计量检定工作人员在进行计量检定的过程中，在对计量检定结果进行分析之后发现误差并不大，这时候就可以把计量检定的误差看做是不确定度测量结果，只需要通过计量检定的相关测量就可以。

2.4强制检定器具方面的应用

有很多的计量检定工作人员，他们在测量环境探测器的同时，可以不采用测量不确定度。而出现这种情况的最主要的原因，是相关的仪器设备检定器的结构比较简单，基本上在使用这些仪器设备进行检定的过程中，不会出现失真的情况，而且，环境探测器在测量的过程中对于环境的要求不高，只需要所选择检定结果和检测的数据科学、合理，并符合相关要求就可以，这也能够在很大程度上降低测量不确定度的测量工作所带来的负担。

3.测量不确定度在计量检定当中的注意事项

3.1明确应用范围

在我国目前所执行的《测量不确定度的评定与表示》中对测量不确定度应用有了明确的计量技术规范，因此，在实际的计量检定工作当中，就要根据“双循环”发展格局下的国际市场和国内市场共同提出的规范要求，对我国所建立的国家基准和计量标准进行全新的认识，通过不断的比较来找到其中存在的差异，并对产生差异的原因进行认真的分析。同时，计量检定人员也要对参考信息和标准物质等进行综合分析，在应用测量不确定度的过程中，合理设置测量流程，使用科学、实用的测量方法，结合校准规范的要求和检定系统来进行测量检定工作。从我国测量检定工作的实际情况来看，检定结果必须要满足计量认证及确认标准的规范要求，而且还必须通过实验室和质量认证机构的全面认可，这样才能够在多重限定的条件下，保证各类计量检定工作的生产质量和应用具有科学性。

3.2常规测量结果不确定度的评定

在计量检定的实际测量工作当中，有很多都算是常规性的测量，比如坚定测量仪器和测量器具、校准部门及质检部门检验大宗产品和材料等，在这些测量工作当中，所使用的测量仪器、测量方法、测量程序等都是固定的，而且测量的对象也十分相似，虽然测量检定的人员不同，但每位测量检定人员都是通过了专业的培训后才能够上岗操作，测量的条件也必须要符合国际、国家、部门的规范要求，还要达到校准规范等技术文件的标准进行规定。而此时的测量不确定度基本上都会受到测量条件的影响，但测量条件已经受到了限制，因此，只要达到了规定条件标准，不确定度就一定能够满足测量使用的要求。可对于常规测量来讲，在对测量不确定度进行评定和应用的同时，应假设当时的环境可以满足标准要求，使不确定度在合格的基础上实现最大值。换句话说，在实际的测量工作当中，只要测量条件能够满足相关规范的要求，不确定度就一定不会大于这个数值，通常情况下都是为用户提供这个不确定度，而这样做的结果好处在于，不用单独对测量结果的不确定度进行一一的评定，当然，用户对不确定度有更高要求的情况除外，给出常规测量当中可以达到的最小不确定度。

3.3评定特定测量结果不确定度

评定并应用一个已经得到的测量结果的测量不确定度，属于是最基本的一种情况，因为已经完成了测量工作，并且得到了最终的测量结果，因此，这时候的测量仪器、测量方法、测量对象和测量数据等都已经得到了明确，如果这时候这些因素及测量鉴定人员都相同，即便是进行一次重新测量，不仅会使最终的测量结果与之前不同，就连测量不确定度都会收到测量因素的影响，与之前大不相同。就是这样一种情况，要求必须要给出特殊测量结果的不确定度，因此，在评定及使用不确度时，就要对特定的测量条件进行实施，随后所获得不确定度才是这个特定测量结果的不确定度，不能够将其放在其他的同类测量当中。

4.结语

在计量检定工作当中，测量不确定度的应用非常重要，因此，就要在目前这样高质量的发展过程中，根据实际情况及具体的要求来不断提高测量不确定度的应用水平。通过文章当中的叙述可以看出，测量不确定具有很多特点，例如：严密性、选择性、针对性、测量误差的异同等，而且在实际的操作当中，也要对评定类型和相关的规范标准做到严格执行。所以，在强制性和非强制性的计量检定工作当中，不光是要明确测量不确定度的应用范畴，还要结合常规测量结果和特定测量结果共同进行评定，这样才能保证最终测量结果的有效性，并将计量检定工作中的量值进行统一，也可以为我国大市场监管打下一个坚实的基础。

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