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理化实验室计量器具不确定度的评定 姚卓光 2009-6-26 测量不确定度评定的原理 一、评定测量不确定度的意义 测量是科学技术，计量领域，工农业生产，国内外贸易乃至日常生活各个领域中不可缺少的一项工作。之所以要进行测量主要目的是确定被测量的值或获取测量结果，而之所以要进行测量不确定度评定就是要得到被测物的质量（品质），结果的可靠性，不确定度的大小往往影响着科研试验的进度，国家和企业的经济利益等等，因此在实际的工作中尤其是计量领域必须对测量结果进行测量不确定度评定，从而更好的为我们的科研生产等方面服务。?: 1. 逻辑概念的困难 首先，真值—与给定的特定量的定义一致的值只能通过完善的测量才有可能得到，而真正完善的测量是不存在的，所以，严格意义上的真值是无法得到的。其次，根据误差的定义,测量结果减去被测量的真值，因此，误差是一个差值,在数轴上表示为一个点,应该是一个具有确定符号的量值， 不应该也不可能以“±” 的形式表示。在实际的误差评定中往往出现类似的逻辑概念混乱的情况。 2 评定方法的不统一 根据误差来源性质的不同，误差分为了随机误差和系统误差两类性质不同的误差。 由于在数学上无法解决两个不同性质的量之间的合成问题, 因此长期以来在随机误差和系统误差的合成方法上一直无法统一。误差评定方法的不一致使得不同的测量结果之间缺乏可比性,严重不适应当今社会、经济和科学技术进步和发展的需要和要求。 测量不确定度评定是通过对测量结果的不确定性、不稳定性或怀疑性的定量评估, 从而,排除了测量误差评定的问题,有效地实现了对测量结果质量的统一评价 二) 正确表示不确定度的意义 测量不确定度表明了测量结果的质量，质量愈高不确定度愈小，测量结果的使用价值愈高；质量愈差不确定度愈大，使用价值愈低。在检测校准工作中，没有不确定度的测量结果不具备使用价值。测量结果是否有用，在很大程度上取决于测量不确定度的大小，报告测量结果的同时必须报告不确定度，才是完整的和有意义的。 二、不确定度的发展过程 ● 1963年，NBS(NIST)提出测量不确定度概念。 ● 1978年国际计量局(BIPM)发出不确定度征求意见书，征求各国和国际组织的意见。 ● 1980年，国际计量局提出了实验不确定度建议书INC-1（1980） 。 ● 1986年组成国际不确定度工作组，负责制定用于计量、生产、科学研究中的不确定度指南。 ● 1993年出版了《测量不确定度表示与指南》（Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement，简称GUM）。1995年进行了修订和重印 ● 1999年国家质量技术监督局批准发布了JJF 1059-1999 《测量不确定度评定与表示》,该规范原则上等同采用了GUM的基本内容。 ●CNAS-CL06 :2006 《量值溯源要求》； ●CNAS-CL07 :2006 《测量不确定度评估和报告通用要求》； ●CNAS-GL06:2006《化学分析中不确定度的评估指南》（等同采用EURACHEM）； ●CNAS-GL07:2006《EMC检测领域不确定度的评估指南》； ●CNAS-GL08:2006《电器领域不确定度的评估指南》； ●CNAS-GL09:2006《校准领域不确定度的评估指南》（等同采用EA04）。 三、不确定度的主要应用领域 (1)建立国家计量基准、标准及国际比对； (2)标准物质、标准参考数据； (3)测量方法、检定规程、校准规范等； (4)科学研究及工程领域的测量； (5)计量认证、计量确认、质量认证以及实验室认可； (6)测量仪器的校准和检定； (7)生产过程的质量保证以及产品检验测试； (8)贸易结算、医疗卫生、安全防护、环境监测及资源测量。 四、不确定度评定应用的具体场合 特定测量结果的不确定度评定 特定测量结果的不确定度评定是测量不确定度评定的最基本的应用。是针对具有专门要求, 测量对象、测量仪器、测量方法、测量人员等均已确定不可改变的特定的测量结果的测量不确定度的评定。 常规测量的不确定度评定 常规测量的不确定度评定是对诸如实物量具和其他测量仪器的检定和校准, 以及对一些大宗材料或产品的检验等测量仪器、测量方法和测量程序固定不变, 测量对象类似, 且满足一定要求；具体测量人员可以不同, 但均为经过培训的合格人员; 测量过程是在满足检定规程或校准规范或相关的产品检测标准等技术文件所规定的重复性条件下进行的。一般说来, 这时的测量不确定度会受测量条件改变的影响, 但由于测量条件已被限制在一定的范围内, 只要满足这一规定的条件, 其测量不确定度就能满足使用要求。因此, 除非用户对测量不确定度另有更高要求, 实验室可将针对具体的常规测量结果评定