校準(zhǔn)和測(cè)量能力CMC表示方式培訓(xùn)資料

校準(zhǔn)和測(cè)量能力CMC的表示方式培訓(xùn)資料一、CMC的特點(diǎn)和表示方式校準(zhǔn)和測(cè)量能力（CMC）在國(guó)際計(jì)量局（BIPM）和區(qū)域計(jì)量組織（RMO）框架內(nèi)的各國(guó)家計(jì)量院簽發(fā)的校準(zhǔn)和測(cè)量證書(shū)互認(rèn)活動(dòng)中經(jīng)常采用校準(zhǔn)和測(cè)量能力（Calibration and MeasUrement Capability , CMC ）。校準(zhǔn)和測(cè)量能力是通常提供給用戶的校準(zhǔn)和測(cè)量水平，它一般用置信概率p=95的擴(kuò)展不確定度U95或用包含因子k=2的擴(kuò)展不確定度U表示。 校準(zhǔn)和測(cè)量能力是在常規(guī)條件下的校準(zhǔn)中可獲得的最小的測(cè)量不確定度，有時(shí)也稱為最佳測(cè)量能力。獲認(rèn)可的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室在證書(shū)中報(bào)告的測(cè)量不確定度，不得小于（優(yōu)于）認(rèn)可的CMC。CMC和建標(biāo)報(bào)告中的不確定度的區(qū)別在建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，JJF 1033一2008計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范規(guī)定，應(yīng)在計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告中給出不確定度。這時(shí)的檢定和校準(zhǔn)，測(cè)量?jī)x器、測(cè)量方法和測(cè)量程序是固定不變的，測(cè)量對(duì)象是類似的，并且滿足一定要求。測(cè)量人員可以不同，但均是經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的合格人員。同時(shí)測(cè)量過(guò)程是在由檢定規(guī)程、校準(zhǔn)規(guī)范等技術(shù)文件所規(guī)定的重復(fù)性條件下進(jìn)行的。一般說(shuō)來(lái)，這時(shí)的測(cè)量不確定度會(huì)受測(cè)量條件改變的影響。但由于測(cè)量條件已被限制在一定的范圍內(nèi)，只要滿足這一規(guī)定的條件，其測(cè)量不確定度就能滿足使用要求。對(duì)于這類常規(guī)的測(cè)量工作，進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)定時(shí)應(yīng)假設(shè)其環(huán)境條件正好處于合格條件的臨界狀態(tài)。這樣評(píng)定得到的測(cè)量不確定度是在規(guī)定條件下可能得到的最大不確定度。也就是說(shuō)，在實(shí)際的測(cè)量中只要測(cè)量條件滿足要求，測(cè)量不確定度肯定不會(huì)大于此值。通常就將此不確定度提供給用戶，這樣做的好處是不必對(duì)每一個(gè)測(cè)量結(jié)果單獨(dú)評(píng)定其不確定度，除非用戶對(duì)測(cè)量不確定度另有更高的要求。（CMC）的表示方式：特別注意當(dāng)被測(cè)量的值是一個(gè)范圍時(shí)，CMC通常可以用下列一種或多種方式表示。a) CMC用整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)都適用的單一值表示； b) CMC用范圍表示。此時(shí)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有適當(dāng)?shù)牟逯邓惴ㄒ越o出區(qū)間內(nèi)的值的測(cè)量不確定度。 c) CMC用被測(cè)量值或參數(shù)的函數(shù)表示； d) CMC用矩陣表示。此時(shí)，不確定度的值取決于被測(cè)量的值以及與其相關(guān)的其他參數(shù)； e) CMC用圖形表示。此時(shí)，每個(gè)數(shù)軸應(yīng)有足夠的分辨率，使得到的CMC至少有2位有效數(shù)字；(不推薦) 注：CMC不允許用開(kāi)區(qū)間表示（例如“U 100300)0.040.05/10min1.3、被測(cè)對(duì)象：表2. 被測(cè)準(zhǔn)溫度計(jì)的分類精密溫度計(jì)普通溫度計(jì)分度值()0.1，0.20.5，10.5，12，5溫度范圍()-30300-30300-30300-303001.4、測(cè)量方法：使用(-30300）二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)校準(zhǔn)，將二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)和被檢工作用玻璃液體溫度計(jì)同時(shí)以全浸方式放入恒定溫度的恒溫槽中，待示值穩(wěn)定后，分別讀取標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)和被檢溫度計(jì)的示值，計(jì)算被檢溫度計(jì)的修正值。精密溫度計(jì)讀數(shù)4次，普通溫度計(jì)讀數(shù)2次。其順序?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)被檢1被檢2被檢n，然后再按相反的順序回到標(biāo)準(zhǔn)，分別計(jì)算算術(shù)平均值，得到標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)和被檢溫度計(jì)的示值。JJG130-2004工作用玻璃液體溫度計(jì)檢定規(guī)程規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測(cè)得量值由溫度計(jì)讀數(shù)修正值給出。標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)和被測(cè)溫度計(jì)讀數(shù)估計(jì)到分度值的1/10。2、數(shù)學(xué)模型 式中-工作用玻璃液體溫度計(jì)的修正值；-二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的示值；-二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的修正值；-工作用玻璃液體溫度計(jì)的示值。3、不確定度傳播率式中，靈敏系數(shù)，。4、標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定4.1 二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)讀數(shù)分辨力（估讀）引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。 二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的讀數(shù)分辨力為其分度值的1/10，即0.01，則不確定度區(qū)間半寬為0.01，按均勻分布計(jì)算，=0.0064.2 由恒溫槽溫場(chǎng)不均勻引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度U(ts2)，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。恒溫槽溫場(chǎng)最大溫差為0.02，則不確定度區(qū)間半寬為0.01,按均勻分布處理。U(ts2)0.0064.3 恒溫槽溫度波動(dòng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度表示。恒溫槽溫場(chǎng)穩(wěn)定性為/10min,則不確定度區(qū)間半寬為0.02,按均勻分布計(jì)算，0.0124.4 由標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)檢定結(jié)果的修正值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定，由二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)檢定規(guī)程可知，二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)檢定結(jié)果的擴(kuò)展不確定度0.03,包含因子，所以0.03/2.58=0.0124.5 被校溫度計(jì)示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。用A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。以校準(zhǔn)50刻度為例，將二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)和一支被檢溫度計(jì)同時(shí)以全浸的方式放入恒溫槽中，待示值穩(wěn)定后，重復(fù)測(cè)量10次，分別計(jì)算修正值，其標(biāo)準(zhǔn)差，故=0.0134.6 被校溫度計(jì)讀數(shù)（估讀誤差）引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。被檢溫度計(jì)的分度值為0.1，讀數(shù)分辨力為其分度值的1/10，即0.01，則不確定度區(qū)間半寬為0.01，按均勻分布計(jì)算，=0.006，由于重復(fù)性分量包含人員讀數(shù)引入的不確定度分量，為避免重復(fù)計(jì)算，只計(jì)最大影響量，舍棄、。5、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度5.1、主要標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表不確定度來(lái)源（）恒溫槽溫場(chǎng)均勻性ts20.010.006恒溫槽溫度穩(wěn)定性0.020.012標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)檢定結(jié)果的不確定度0.032.580.012被檢溫度計(jì)的示值重復(fù)性0.01310.0135.2、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算 以上各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量是互不相關(guān)的，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：Uc(y)=0.022 5.3、擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算因主要分量中和可視為正態(tài)分布，因此P95時(shí)，可取包含因子k2，則： 6.對(duì)使用二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)工作用玻璃液體溫度計(jì)的測(cè)量不確定度評(píng)估6.1 根據(jù)JJG130-2004的規(guī)定，常規(guī)校準(zhǔn)應(yīng)對(duì)該水銀溫度計(jì)的每一個(gè)有刻度值的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，即需校準(zhǔn)0、10、20、30、40、50共6個(gè)點(diǎn)。其測(cè)量不確定度見(jiàn)下表：校準(zhǔn)點(diǎn)（）不確定度分量（）Uc（）U（）(k2)U(ts2)U(ts3)U(ts)U(t1)00.0060.0120.0120.0130.0220.05100.0060.0120.0120.0130.0220.05200.0060.0120.0120.0130.0220.05300.0060.0120.0120.0130.0220.05400.0060.0120.0120.0130.0220.05500.0060.0120.0120.0130.0220.056.2 二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置的測(cè)量范圍為（-30300），共有7支標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)，當(dāng)測(cè)量范圍100300時(shí)，恒溫槽的溫場(chǎng)均勻性為0.04、溫度波動(dòng)度0.05/10min，因此對(duì)全部校準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量不確定度評(píng)估如下：校準(zhǔn)點(diǎn)（）不確定度分量（）Uc（）U（）(k2)U(ts2)U(ts3)U(ts)U(t1)-301000.0060.0120.0120.0130.0220.051103000.0120.0290.0120.0130.0370.08當(dāng)被校溫度計(jì)的分度值不同時(shí)，不確定度分量中的、將發(fā)生改變，因此，當(dāng)校準(zhǔn)分度值為0.2、0.5、1.0、2.0的工作溫度計(jì)時(shí)，測(cè)量不確定度為：分度值（）測(cè)量范圍不確定度分量（）U （）(k2)U(ts2)U(ts3)U(ts)U(t1)0.2（-30100）0.0060.0120.0120.0210.0120.06（100300）0.0120.0290.0120.0210.0120.080.5（-30100）0.0060.0120.0120.0350.0290.08（100300）0.0120.0290.0120.0350.0290.111.0（-30100）0.0060.0120.0120.0620.0580.13（100300）0.0120.0290.0120.0620.0580.182.0（-30100）0.0060.0120.0120.090.120.24（100300）0.0120.0290.0120.090.120.317.校準(zhǔn)和測(cè)量能力（CMC）0.1分度的工作溫度計(jì)是使用二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)可校準(zhǔn)的最佳被校溫度計(jì)，因此該項(xiàng)目的CMC為：（-30100），U=0.05; （100300），U=0.08。附件二：部分校準(zhǔn)項(xiàng)目的CMC表示方式示例序號(hào)測(cè)量?jī)x器名稱主要校準(zhǔn)參量領(lǐng)域代碼規(guī)范代號(hào)（含年號(hào)）名稱測(cè)量范圍擴(kuò)展不確定度(校準(zhǔn)和測(cè)量能力)(k=2)限制說(shuō)明備注1單相電子式電能表電能量0410