測量不確定度評定課件

測量不確定度評定主要內(nèi)容測量不確定度的定義測量不確定度的表示測量不確定度的評定測量不確定度評定的簡化問題塑料熱變形溫度測定測量不確定度報告一、測量不確定度的定義測量不確定度-uncertaintyofmeasurement表徵合理地賦予被測量之值的分散性與測量結(jié)果相聯(lián)係的參數(shù)。誤差與不確定度的關(guān)係：測量中的不可靠量值為誤差，導(dǎo)致測量結(jié)果的不可靠量值為不確定度。測量不確定度的評定結(jié)果：1.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:uc=0.024(%)2.擴(kuò)展不確定度:U＝0.024%×2＝0.048（%），（k=2）3.結(jié)果:樣品中鎳含量為（0.895±0.048）%,(k=2)。一、測量不確定度的定義不確定度-uncertainty可疑程度，廣義而言，測量不確定度意為對測量結(jié)果正確性的可疑程度。測量的水平和質(zhì)量用“測量不確定度”來評價，不確定度越小，則測量結(jié)果的可疑程度越小，可信程度越大，測量結(jié)果的質(zhì)量越高，水平越高，其使用價值越高，反之亦然。一、測量不確定度的定義不確定度-uncertaintyJJF1059-1999測量不確定度評定與表示二、測量不確定度的表示1.測量不確定度分類:A類評定-typeAevaluation﹕

用對觀測列進(jìn)行統(tǒng)計分析的方法來評定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；通常以符號ua表示。B類評定-typeBevaluation﹕

用不同于對觀測列進(jìn)行統(tǒng)計分析的方法,來評定標(biāo)準(zhǔn)不確定度；通常以符號ub表示；它用於根據(jù)經(jīng)驗或資料及假設(shè)的概率分佈估計的標(biāo)準(zhǔn)偏差表徵。二、測量不確定度的表示

1.標(biāo)準(zhǔn)不確定度-standarduncertainty:

以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的不確定度,通常以符號ua表示.2.相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度-relativestandarduncertainty：

不確定度除以測量值的期望（平均值），無量綱，常以百分?jǐn)?shù)表示，通常以符號urel表示二、測量不確定度的表示3.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度-combinedstandarduncertainty:

當(dāng)測量結(jié)果是合成由若干個其他量的值求得時,按其他各量方差和協(xié)方差算得的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，通常以符號uc表示

二、測量不確定度的表示4.擴(kuò)展不確定度-expandeduncertainty:

確定測量結(jié)果區(qū)間的量,合理賦予被測量之值分布的大部分可望含于此區(qū)間.擴(kuò)展不確定度分為兩種,通常以符號Ｕ表示

Ｕ=kuc----合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含因子.

Ｕp=kpuc(y)----具有概率p的置信區(qū)間的擴(kuò)展不確定度.

5.包含因子-coveragefactor﹕

為求得擴(kuò)展不確定度,對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度所乘之?dāng)?shù)字因子.

包含因子其值一般在2~3范圍內(nèi)根據(jù)其含義可分為兩種:k=U/uc;kp=Up/uc,下腳標(biāo)p為置信概率,即置信區(qū)間所需要的概率.二、測量不確定度的表示6.置信概率-confidencelevel當(dāng)測量值服從某種分布時﹐落于某區(qū)間的概率即為置信概率.用符號p表示,亦稱置信水平、置信水準(zhǔn)或置信系數(shù).其介于(0-1)之間,常用百分比表示.二、測量不確定度的表示三、測量不確定度的評定1.確定被測量和測量方法測量方法包括:測量原理,測量儀器,測量條件以及測量和數(shù)據(jù)處理程序等.三、測量不確定度的評定2.找出所有影響測量不確定度的影響量

即測量不確定度的來源.

Ａ.定義不完整;B.測量方法不理想;

Ｃ.樣品代表性不夠;

Ｄ.環(huán)境條件影響;

Ｅ人為因素;

Ｆ.測量儀器的性能;

Ｇ.標(biāo)準(zhǔn)不確定度的引入;Ｈ.引入量或其它參數(shù)的不確定度等.三、測量不確定度的評定3.建立滿足測量不確定度評定所需的數(shù)學(xué)模型

Y=f(x1,x2,…,xn)三、測量不確定度的評定4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度Ａ類評定:重復(fù)性條件或復(fù)現(xiàn)性條件下重復(fù)性-repeatability在相同測量條件下，對同一被測量進(jìn)行連續(xù)多次測量所得結(jié)果之間的一致性。重復(fù)性條件包括：a)相同的測量程序；b)相同的觀測者；c)在相同的條件下使用相同的測量儀器；d)相同地點；e)在短時間內(nèi)重復(fù)測量三、測量不確定度的評定4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度Ａ類評定:重復(fù)性條件或復(fù)現(xiàn)性條件下復(fù)現(xiàn)性-reproducibility在改變了的測量條件下，同一被測量的測量結(jié)果之間的一致性。復(fù)現(xiàn)性可改變的條件包括：測量原理；測量方法；觀測者；測量儀器；參考測量標(biāo)準(zhǔn)；三、測量不確定度的評定地點；使用條件；時間。4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度Ａ類評定:基本方法：在重復(fù)性條件或復(fù)現(xiàn)性條件下得出n個觀測結(jié)果xk,

S2(xk)是xk的概率分佈的總體方差σ2的無偏估計，其正平方根S

(xk)表徵了xk的分散性。對xi獨立觀測得X1,x2,X3,…Xn.,則xi的測量結(jié)果平均值:A類評定開始結(jié)束Xi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度三、測量不確定度的評定4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類評定:B類評定的信息來源有以下六項：a)以前觀測的數(shù)據(jù)；b)對有關(guān)技術(shù)資料和測量儀器性能的了解和經(jīng)驗；c)生産部門提供的技術(shù)説明文件；d)校準(zhǔn)證書、檢定證書或其他文件提供的數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確度的等別或級別，包括目前暫在使用的極限誤差等；e)手冊或某些資料給出的參考數(shù)據(jù)及其不確定度；f)規(guī)定實驗方法的國家標(biāo)準(zhǔn)或類似技術(shù)文件中給出的重復(fù)性限r(nóng)或復(fù)現(xiàn)性限R。用這類方法得到的估計方差u2(xi)，可簡稱為B類方差。三、測量不確定度的評定公式：ub=a/kk為置信因子；a為半寬4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類評定:常見的幾種分佈：1）正態(tài)分布

σ=S(x)=ub=a/k

三、測量不確定度的評定-2σ-1σ1σ2σ置信因子k概率p0.6750%168.27%1.64590%1.96095%295.45%可靠水平2.57699%399.73%安全水平4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類評定:常見的幾種分佈：1）正態(tài)分布-使用情況三、測量不確定度的評定4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類評定:常見的幾種分佈：2）均勻分布：連續(xù)隨機(jī)變量x的一切可能值充滿某一個有限區(qū)間[-a,a]，且在該區(qū)間內(nèi)的任一點概率密度相同

在B類評定中如沒給任何信息點則用均勻分佈

三、測量不確定度的評定-aaf(x)x4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類評定:常見的幾種分佈：1）均勻分布-使用情況三、測量不確定度的評定4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類評定:常見的幾種分佈：3）三角分布：估計值以p=100%的概率落在區(qū)間內(nèi)，靠近x的數(shù)值比接近邊界的值多，落在該區(qū)間外的概率為0

玻璃儀器使用三角分佈

三、測量不確定度的評定-aaf(x)x4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類評定:常見的幾種分佈：3）三角分布-使用情況三、測量不確定度的評定4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類評定:常用分佈與k、u(xi)的關(guān)係三、測量不確定度的評定

4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類評定:三、測量不確定度的評定已知Ｕ(xi)及對應(yīng)包含因子否?估計Xi變化半寬a及其分布按分布確定ki計算u(Xi)=U(Xi)/ki計算u(Xi)=U(Xi)/ki完B類評定開始已知不知一）CNAS/GL05:2006《測量不確定度要求的實施指南》規(guī)定了簡化原則：1）可以不考慮自由度2）合成時，可以不考慮相關(guān)性3）k可以統(tǒng)一取2四、測量不確定度評定的簡化問題二）關(guān)於重復(fù)性：1）對於A類評定，貝塞爾公式計算出的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差S中，包括了材質(zhì)的不均勻性、人員操作的