测量不确定度基本原理和评定方法及应用.pdf

测量不确定度基本原理和评定方法及在检测和校准中的应用 王承忠编著 测量不确定度基本原理和评定方法及在检测和校准中的应用 王承忠 摘要 ：本专题报告论述了测量不确定度的基本原理及其应用。根据新发布的 JJF1059.1-2012介绍了有关的术语和定义、测量不确定度的评定、测量结果的报告等。 其中涉及到有效位数的确定及其评定中应注意的问题等关键议题。并对液压万能试验机 校准结果、钢筋拉伸试验结果、原子吸收分光光度计火焰法测定铜浓度的不确定度评定、 金相显微镜检测盘条样品总脱碳层厚度等项目的不确定度进行了详细的评定，以作为测 量不确定度在校准和检测方面的应用实例。 关键词：测量不确定度；不确定度评定；试验机校准；拉伸试验；原子吸收；金相 显微镜；脱碳层厚度； 1、 前言 由于当代经济全球化、高新技术迅猛发展的需要，对各行业实验室检测和校准结果 的可靠性要求越来越高，在许 多情况下除了要获得检测或校准结果而外，还要求知道 检测或校准结果的测量不确定度。为此，中国合格评定国家认可委员会CNAS-CL01:2006 《检测和校准实验室能力认可准则》（等同采用国际通用的 ISO/IEC17025：2005）明确 要求检测和校准实验室应具有并应用评定测量不确定度的程序和能力。CNAS-CL07:2011 《 测量不确定度的要求》明确指出，校准实验室应对所开展的全部项目（参数）都评 估测量不确定度（5.1）。检测实验室应有能力对每一项有数值要求的测量结果进行测量 不确定度评估（8.2）。所以，测量不确定度的宣贯和应用是实验室认可中一项重要的工 作。 必须指出，国际标准化组织已正式颁布了ISO/IEC导则98-3： 2008 《 Guide to the Expression of Uncertaintyin Measurement》 （测量不确定度表示指南，简称 2008 版 GUM)及其一系列补充标准。于是，国家质量监督检验检疫总局组织修订了 JJF1059 －1999标准。新规范 JJF1059.1-2012 《测量不确定度评定与表示》和JJF1059.2-2012 《用蒙特卡洛法评定测量不确定度》已经发布，JJF1059.3 《测量不确定度在合格评定 中的使用原则》即将发布。与 JJF1059-1999 相比最大的不同是对原有规范不适用的情 况,如输出量的概率密度函数(PDF)较大程度地偏离正态分布或 t 分布，例如分布明显 不对称的场合。在这种情况下,可能会导致对包含区间或扩展不确定度的估计不切实际。 另外，不宜对测量模型进行线性化等近似的场合等情况导致了 1995 版的 GUM 方法所确 定的输出量的估计值和标准不确定度可能会变得不可靠。于是，可以采用蒙特卡洛法进 行概率分布的传播，扩大了测量不确定度评定与表示的适用范围。国际计量学术语也相 应提出了许多关于不确定度的新术语，例如：定义的不确定度，仪器的不确定度，目标 不确定度、零的测量不确定度等。而在测量不确定度基本原理和评定方法方面与 1999 年规范相比没有根本区别。 作者简介：王承忠，男，教授级高级工程师，中国合格评定国家认可委员会（CNAS）主任评审 员、CNAS 实验室评审员教师， CNAS-GL10:2006 材料理化检验不确定度评估指南及实例主编，中 国实验室资质认定（计量认证、验收、授权等） 国家级评审员，全国冶金物理测试信息网力学、试 样加工技术委员会付主任。 测量不确定度基本原理及在检测和计量检定中的应用 王承忠编著 本文根据新发布的 JJF1059.1-2012 介绍了测量不确定度基本原理和评定方法并以 试验机的计量校准、钢筋拉伸试验检测结果、金相显微镜检测盘条样品总脱碳层厚度、 原子吸