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1、測(cè)量不確定度評(píng)定評(píng)定及合理性驗(yàn)證作業(yè)指導(dǎo)書編 制： 審 核： 批 準(zhǔn)： 版 本 號(hào): ESZAQDGF001 編 制： 審 核: 批 準(zhǔn)： 發(fā) 布： 二XX年X月測(cè)量不確定度評(píng)定步驟1.明確被測(cè)量，簡述被測(cè)量的定義以及測(cè)量方案和測(cè)量過程；2.畫出測(cè)量系統(tǒng)方框示意圖3.給出評(píng)定測(cè)量不確定度的數(shù)學(xué)模型，即被測(cè)量Y與各輸入量之間的函數(shù)關(guān)系，若Y的測(cè)量結(jié)果為y，輸入量Xi的估計(jì)值為，則4.根據(jù)數(shù)學(xué)模型列出各不確定度分量的來源（即輸入量），盡可能做到不遺漏不重復(fù)，如測(cè)量結(jié)果是修正后的結(jié)果應(yīng)考慮由修正值所引入的不確定度分量。5.評(píng)定各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，并通過由數(shù)學(xué)模型得到的靈敏系數(shù)（），進(jìn)而給出與各輸2、入量對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。如擴(kuò)展不確定度用UP（如U0.95）表示，則應(yīng)估算對(duì)應(yīng)于各輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的自由度，根據(jù)的實(shí)際情況可以選擇A類或B類評(píng)定得到其。5.1 A類評(píng)定在重復(fù)條件下對(duì)作次獨(dú)立重復(fù)測(cè)量，得到個(gè)測(cè)量結(jié)果，（），則其最佳估計(jì)值（平均值）為： 單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： 以獨(dú)立測(cè)量列的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果，測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度： 如測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定，且樣品穩(wěn)定性和均勻性都較好，實(shí)時(shí)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度均可以由預(yù)先評(píng)估時(shí)所作的次測(cè)量結(jié)果得到。如實(shí)時(shí)提供給客戶的是單次測(cè)量的測(cè)得值，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度可以用上述的值，如實(shí)時(shí)提供給客戶的是次測(cè)得值的平均值，其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 。通常以獨(dú)立測(cè)3、量列的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果，其平均值的測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為。5.2 B類評(píng)定若資料（如檢測(cè)證書）給出的擴(kuò)展不確定度和包含因子K，則的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： 若資料只給出了U，沒有指明，則可以認(rèn)為 = 2（對(duì)應(yīng)約95%的置信概率）； 若資料只給出（其中P為置信概率），則包含因子與的分布有關(guān)，此時(shí)除非另有說明一般按照正態(tài)分布考慮，對(duì)應(yīng)p =0.95，可以查表得到，即=1.960 ； 若資料給出了及,則可查t分布表得到，即 ；5.2.2 若由資料查得或判斷的可能值分布區(qū)間半寬度（通常為允許誤差限的絕對(duì)值）則的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： 此時(shí)，k與的分布有關(guān)（參見JJF1059-1999附錄B“概率分布情況的估4、計(jì)”）對(duì)應(yīng)幾種非正態(tài)分布其包含因子為：分布兩點(diǎn)反正弦矩形梯形三角1其中為上下底邊之比值6.合成不確定度的計(jì)算式中，為輸入量，為輸入量和之間的相關(guān)系數(shù)估計(jì)值。實(shí)際工作中，若各輸入量之間均不相關(guān)，或雖有部分輸入量相關(guān)，但其相關(guān)系數(shù)較小而近似為= 0，于是可簡化為：7.不確定度分量匯總輸入量估計(jì)值標(biāo)準(zhǔn)不確定度概率分布靈敏系數(shù)不確定度分量輸出量合成不確定度8. 擴(kuò)展不確定度的確定與表述可用下列兩種方法之一給出擴(kuò)展不確定度1）一般取=2，對(duì)應(yīng)約95%的置信概率；2）UP = ，由查t分布表獲得，一般取對(duì)應(yīng)95%的置信概率。3）當(dāng)測(cè)量值很小時(shí)，測(cè)量不確定度需要用相對(duì)形式U95rel表述；4）U或UP用斜體5、大寫表述，有效位數(shù)最多二位。測(cè)量不確定度合理性驗(yàn)證驗(yàn)證方法可采用下述方法之一，通過實(shí)驗(yàn)室之間的比對(duì)進(jìn)行。1.送校法將被驗(yàn)證的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)送校，標(biāo)準(zhǔn)給出的y值與上級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)檢測(cè)該值的結(jié)果y0 比較應(yīng)滿足： （其中U為被驗(yàn)證計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展不確定度），則評(píng)定合理性滿意。2.傳遞比較法用高一級(jí)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)(測(cè)量不確定度為U0 )和被驗(yàn)證的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量同一臺(tái)穩(wěn)定的傳遞標(biāo)準(zhǔn)或核查標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)滿足：如，成立， 則評(píng)定合理性滿意。3.比對(duì)法用兩臺(tái)不確定度同為U的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量同一穩(wěn)定的被測(cè)對(duì)象進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)結(jié)果差為，應(yīng)滿足： ，則評(píng)定合理性滿意。4.多臺(tái)比對(duì)法用三臺(tái)或三臺(tái)以上同等水平的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量同一穩(wěn)定的被測(cè)對(duì)象進(jìn)行比對(duì)6、，多臺(tái)（n臺(tái)）測(cè)量結(jié)果的平均值為，其中某一臺(tái)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果為，應(yīng)滿足： ，則該臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量不確定度評(píng)定合理性滿意。注：1）以上四種方法適用于檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，如能得到高一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量值時(shí)盡可能采用前兩種方法，否則可采用后二種方法。2）對(duì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室可采用后兩種方法，測(cè)試系統(tǒng)或裝置應(yīng)視為方法中的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。幾點(diǎn)說明1.為了便于客戶比較和選擇實(shí)驗(yàn)室的能力，在表述實(shí)驗(yàn)室能力有關(guān)不確定度的指標(biāo)時(shí)應(yīng)填寫典型值，即“最小測(cè)量不確定度”和“最佳測(cè)量不確定度”，同時(shí)注明為獲得最小測(cè)量不確定度的測(cè)量條件，它應(yīng)綜合考慮下列兩個(gè)不確定度來源后加以評(píng)估：1）與實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量系統(tǒng)（包括環(huán)境影響）相聯(lián)系的不確定度；2）與被測(cè)7、對(duì)象相聯(lián)系的不確定度。鑒于被測(cè)對(duì)象的狀況差異可能很大（如被測(cè)對(duì)象和測(cè)量系統(tǒng)端面的失配隨被測(cè)對(duì)象變化很大，為獲得最小測(cè)量不確定度可選擇最佳匹配作為評(píng)定條件）。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立一個(gè)評(píng)審不確定度評(píng)定有效性的機(jī)制，以便當(dāng)測(cè)量儀器、設(shè)備重新校準(zhǔn)或發(fā)生嚴(yán)重影響相關(guān)不確定度分量的其他變化時(shí)能及時(shí)修改對(duì)外公布的不確定度指標(biāo)，這種評(píng)審既要考慮設(shè)備的最新校準(zhǔn)結(jié)果，也要考慮最新校準(zhǔn)結(jié)果與先前校準(zhǔn)結(jié)果相比較而判定的穩(wěn)定性。2.為了便于客戶比較和選擇實(shí)驗(yàn)室的能力，擴(kuò)展不確定度對(duì)應(yīng)的置信概率應(yīng)統(tǒng)一規(guī)定為95%或近似為95% 。3.對(duì)于基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)，在給出擴(kuò)展不確定度時(shí)應(yīng)同時(shí)指明其有效自由度，對(duì)于一般的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室在評(píng)定測(cè)量不確定8、度時(shí)可以不給出自由度，（參見European cooperation for Accreditation of Laboratories EAL-R2 Supplement 1 TO EAL-R2：EXAMPLES）。4. JJF1059-1999“測(cè)量不確定度評(píng)定與表示”中指出在實(shí)際工作中，如對(duì)Y可能值的分布作正態(tài)分布的估計(jì)，雖未計(jì)算，但可估計(jì)其值并不太小時(shí)，則U = 2大約是置信概率近似為95%的區(qū)間的半寬。意即U = 2對(duì)應(yīng)近似為95%的置信概率的前提是輸出量Y可能值的分布應(yīng)服從正態(tài)分布，且估計(jì)不會(huì)太小。另外，如果可以確定Y可能值的分布不是正態(tài)分布，而是接近于其他某種分布，則絕不應(yīng)按k 9、= 23或kp = tp 計(jì)算U或UP，例如：Y可能值近似為矩形分布，則對(duì)于U0.95 , k = 1.655. 如A類評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度在合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度中所占的比例比較大，如：，特別當(dāng)作A類評(píng)定重復(fù)測(cè)量次數(shù)較少時(shí)，應(yīng)按查t分布表得t0.68 并用它作安全因子乘后再和B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成，這時(shí)仍用U = 2獲得置信概率為95% 的擴(kuò)展不確定度。（安全因子也可以查下列對(duì)照表得到）345678910安全因子1.321.201.141.111.091.081.071.06附錄-4 參考文件1. CNAS-CL07：2006測(cè)量不確定度評(píng)估和報(bào)告通用要求（2007年第1次修訂）2. CNAS-GL05：2006測(cè)量不確定度要求的實(shí)施指南（2007年第1次修訂）3.CNAS-GL02：2006能力驗(yàn)證結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理和能力評(píng)價(jià)指南4JJF1059測(cè)量不確定度評(píng)定與表示