测量不确定度评定的完整步骤
测量不确定度评定的完整步骤
1、技术规定
描述试验方法、步骤、要求、所用仪器设备等
2 、不确定度来源的确定和分析
确定主要不确定度的来源，了解其对被测量及其不确定度的影响，画出因果图(鱼刺图)。测量的许多环节都可能有重复性影响，可考虑将这些重复性合并成一个总试验的分量，并且利用方法确认的数值将其量化。
3、给出结果计算公式（或建立数学模型）
4、不确定度的评定
4.1 写出不确定度传播律
有两个传播律，第一个通常是：
在各分量互不相关且忽略高阶项(取泰劳级数的一阶近似)条件下的简化关系式：
不确定度传播律可用语言表述为：合成标准不确定度的平方等于各标准不确定度的分量的平方和。
第二个传播率适用于：如果非线性模型的标准不确定度
若输出量与输入量之间有非线性关系，则不确定度传播定律公式中应包括高阶项。
对以下非线性数学模型：
注：C并非灵敏系数
可以推导出以下不确定度传播律：
用相对标准不确定度来处理非线性模型，可使问题得到简化。
4.2 对各不确定度分量分别采用A类或B类评定。
A类评定:用对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度。通常用贝塞尔公式，如：
(1 )按设定的条件和方法作多次重复性(或复现性)试验取得若干个测量数据(观测列)
例① 用Ⅱ级钢卷尺测量某房间的长度，得到6个测量值：
(2) 求这些数据的平均值
(3)求残差
(4)求残差的平方和
(5)求单次测量的标准偏差(贝塞尔公式)
( 6 )求标准不确定度
( 7 ) 若以平均值表示测量结果，则应计算平均值的标准偏差。
B类评定：用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度。通常是：(1) 确定需要评定的随机变量的分散区间，区间数据的来源：
①理论分析
②证书、手册、技术说明书、资料提供
③经验
④权威部门、权威人士评定
区间的表现形式可能是：理论分析得到的极限值，证书、资料、给出的示值误差、重复性限、复现性限、最大允许误差，不确定度，一般表示为。
(2)估计该量变化的规律(分布)
对于随机变量的分布情况，在JJG1059---1999 附录B中给出了一些估计，可查阅。
在无法判定分布类型时，可估计为矩形(均匀)分布。例②就可估计为矩形(均匀)分布。
(3)根据分布查找包含因子
①按技术资料中说明的包含因子选取
②按估计的分布选取
③当给出时,按正态分布考虑。根据p确定包含因子
④若检定证书或技术说明书只给出了不确定度而未给出包含因子时，可取k=2
⑤若明确给出重复性限、复现性限时，取k=2.83
(4)求标准不确定度
4.3 编制测量数据和不确定度分量表
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影响量符号 |
影响量名称 |
影响量数值 |
影响量的 标准不确定度 |
影响量的相对 标准不确定度 |
|
rep |
||||
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x1 |
||||
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x2 |
||||
|
x3 |
||||
|
y |
4.4 计算合成标准不确定度
按4.1的不确定度传播律公式计算合成标准不确定度。
4.5 计算扩展不确定度
扩展不确定度的简易评定
4.6测量结果的正确表达
JJF1059-1999 《测量结果不确定度评定与表示》8.7条、8.8条、8.12条推荐采用的形式为：
不确定度数值最多取2位，计算过程中可取2-3位。测量结果的有效位数应与其不确定度相匹配，不可过多，以免引起对测量精确程度的误解。
