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现代计量测试 文章编号：１００５—３３８７（２００２）０１～Ｉ￣ｔ５ｇ一６１ ２Ｏ０２年第１期 校准实验室测量不确定度评定步骤和表示 席德熊 （中国计量科学研究院北京，１ＯＯＯ１３） ＩＳＯ／ＩＥＣ １７０２５国际标准５．４．６．１中规定：校准实验室或进行自校的检测实验室必须对所有 校准项目和校准类型制定并实施测量不确定度评定的步骤。而且对校准而言，该步骤对各类校准 是一致的．对检测实验室，该步骤则因不同的检测项目和类别会有所区别。例如：有的检测包括取 样和样品制备，有的则不包含这两个步骤。 对校准实验室测量不确定度评定的步骤，目前国内还没有作出统一规定，本文参考欧洲实验室 认可合作组织（ＥＡ）推荐的六个评定实例，归纳了如下评定步骤，供有关人员参考。另外，我国对如 何表述实验室的测量不确定度能力说法也不一致。本文也把国外有关文件的有关信息柞了介绍。 一、测量不确定度评定步骤 １ 明确被测量，简述被测量的定义以及测量方案和测量过程 ２画出测量系统方框示意图 ３给出评定测量不确定度的数学模型，即被测量ｌ，与各输人量之间的函数关系，若ｙ的测 量结果为Ｙ，输人量鲋的估计值为 ，则 Ｙ＝ｆ（ Ｉ，Ｘ２，‘…‘‘ Ⅳ ４根据数学模型列出各不确定度分量的来源（即输人量 ），尽可能做到不遗漏不重复，如测 量结果是修正后的结果应考虑由修正值所引人的不确定度分量。 ５评定各输人量的标准不确定度“（Ｘｉ），并通过由数学模型得到的灵敏系数ｃ （ ＝蠹）， 进而给出各输人量对应的标准不确定度分量ｕ （ｙ）。如扩展不确定度用ｃ，Ｐ（如Ｕｏ ９５）表示，则应 佶算对应于各输人量标准不确定度的自由度 。 根据 的实际情况可以选择 类或日类评定得到其 （ ｉ）。 ５．１ Ａ类评定 对 ｃ作 次独 重复测量，得到测量结果 （ ：１，２，……ｎ ）则其最佳估计值（平均值）为 ． ■ 单次测量的标准不确定度为： 错 维普资讯 http://www.cqvip.com
／立（ 一 ） “（ ）＝ｓ（ ）＝√ 估计值ｘ 的标准不确定度为 （ ）： （ ）：尝 、，ｎｉ 若测量系统稳定，实时测量的标准不确定度“（Ｘ／ｋ）均可以由预先评估时所作的 次测量结 果得到。若实时提供给用户的是单次测量的测得值，其标准不确定度可以用上述“（Ｘｉ ）＝ （ ） 的值，若实时提供给用户的是 （例如 ：３）次测得值的平均值，其相应的标准不确定度为！ （一般ｍ≤ ）。 ５．２ Ｂ类评定 ①若资料（如标准证书）给出 的扩展不确定度 （ ）和包含因子 ，则她的标准不确定度为 ＊若资料只给出了Ｕ，没有指明ｋ，则可以认为ｋ＝２（对应约９５％的置信概率） ＊若资料只给出ｕｐ（Ｘｉ）（其中ｐ为置信概率），则包含因子ｋｐ与ｘ 的分布有关，此时除非另 有说明一般按正态分布考虑，对应Ｐ＝Ｏ．９５，ｋｐ可查表得到即 ＝１．９６０ ＊若资料给出了ｕｐ（Ｘｉ）及 。则ｋｐ可查ｔ分布表得到，印 ＝ｔｐ（ ） ②若由资料查得或判断 的可能值分布区问半宽度ｎ（通常为允许误差限的绝对值）尉 的 标准不确定度为 “（ ．）＝詈 此时， 与 ｉ的分布有关（参见ＪＪＦ １０５９—１９９９附录Ｂ“概率分布情况的估计”）对应几种非正 态分布其包含因子为 分布 两点 反正弦 矩形 梯形 三角 ｋ １ √ Ｔ 其中卢为上下底边之比值 ６台成不确定度“ （ ）的计算 （Ｙ）＝ 兰［ （ ＋ 主 ’Ｄｘ ｊ．ｒ（ 式中， ， ｆ为输入量，ｉ≠ｆ ｒ（ 。，ｘｆ）为输入量 ｉ和 ．之问的相关系数估计值； 实际工作中，若各输入量之间均不相关，或只与部分输入量相关，但其相关系数较小而近似为 ｒ（ ， ｆ）＝ｏ，于是１１，ｃ（Ｙ）可简化为 ）＝√ ］２“ ）＝ ７不确定度分量汇总（列表） ６０ 维普资讯 http://www.cqvip.com
输入量 估计值 ｉ 标准不确定度 概率分布 灵敏系数 不确定度分量 ｕ（ ） Ｃ‘ ｕ （ｙ）＝蠹“（缸） 输出量 合成不确定度 （ｙ） ８扩展不确定度的确定 可用下列两种方法之一给出扩展不确定度ｕ： ①Ｕ＝ｋｕ￣一般取ｋ：２对应约９５％的置信概率； ② 率。 ＝ Ｍ ： （ ）‰，ｔｐ（ ）由查ｔ分布表获得，一般取ｔａ９５（ ）对应９５％的置信橇 二、校准实验室测量不确定度的表述 ｌ为了便于用户比较和选择实验室的能力。扩展不确定度对应的置信概率统一规定９５％或 近似９５％。同样的原因，在表述实验室能力有关测量不确定度的指标时，应使用典型值，珏ｐ“最小 测量不确定度”或“最佳测量不确定度”，同时注明为获得该最小的测量不确定度的测量条件，它应 综合考虑下列两个不确定度来源后加以评估： ａ与实验室的测量或测试系统（包括环境影响）相联系的不确定度； ｂ与被校对象相联系的不确定度。 鉴于被校对象的状况差异可能很大（如被校对象和校准系统靖面的失配随被校对象变化很大， 为获得最小的测量不确定度可选择最佳匹配作为评定条件）。 实验室应建立一个机制，以便当测量仪器、标准重新校准或发生严重影响相关不确定度分量的 其他变化时，能及时修改对外公布的不确定度指标。这里既要考虑仪器、标准的最新枝准结果也要 考虑最新校准结果与先前校准结果相比较而判定的稳定性。 ２在校准证书上应给出针对用户送校的仪器或标准的。实时”测量结果不确定度。而不应给出 最小测量不确定度，一般说对应不同量程和测量范围，测量不确定度也应给出一个变化范围。接国 际惯例，校准是自愿的，用户要求在哪个量程或量值上校准，实验室就应在该量程或量值上枝准并 给出对应的测量结果不确定度。 ３在开展检定时，虽不必在检定证书上给出示值误差的不确定度，但在下检定合格结论时除 应比较示值误差ｅ和最大允差±△以判定是否超差外还应注意测量不确定度与最大允差的关系， １ 如枝准值的测量不确定度为ｕ，则只有满足Ｕ≤｛ｌ△Ｉ条件时，根据Ｉ ｅＩ＜Ｉ△ｌ下合格结论的风险 才毙达到预期要求。 ４对除建立国家基、标准的校准实验室的一般校准实验室，在评定测量不确定度时可以不给 出自由度（参见ＥＡＬ一１ｔ２ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ｌ Ｔｏ ＥＡＬ一１ｔ２：ＥＸＡＭＰＬＥＳ）。 Ｉ薯 ２ 再ｒ 一鬻释 翻翻睡函 群 蓊弱ｉ
