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测量不确定度在流量领域的应用
来源:  作者:本站
摘 要 本文简要介绍了测量不确定度的发展,测量不确定度的主要特点,不确定度与误差的关系等,并针对流量计量中常用到的相对不确定度的表述,灵敏系数的数值算法等进行分析计算。
早在七十年代初,国际上已有越来越多的计量学者认识到使用“不确定度”代替“误差”更为科学,从此,不确定度这个术语逐渐在测量领域内被广泛应用。1978年国际计量局提出了实验不确定度表示建议书INC-1。1993年制定的《测量不确定度表示指南》得到了BIPM、OIML、ISO、IEC、IUPAC、IUPAP、IFCC 七个国际组织的批准,由ISO出版,是国际组织的重要权威文献。我国也已于1999年颁布了与之兼容的测量不确定度评定与表示计量技术规范。至此,测量不确定度评定成为检测和校准实验室必不可少的工作之一。由于测量不确定度的理论较新,在理解上有一定难度。本文就不确定度的一些特点进行讨论。

一、测量结果是一个区域

测量的目的是为了确定被测量的量值。测量结果的品质是量度测量结果可信程度的最重要的依据。测量不确定度就是对测量结果质量的定量表征,测量结果的可用性很大程度上取决于其不确定度的大小。所以,测量结果表述必须同时包含赋予被测量的值及与该值相关的测量不确定度,才是完整并有意义的。
表征合理地赋予被测量之值的分散性、与测量结果相联系的参数,称为测量不确定度。字典中不确定度(uncertainty)的定义为“变化、不可靠、不确知、不确定”。因此,广义上说,测量不确定度意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度。实际上,由于测量不完善和人们认识的不足,所得的被测量值具有分散性,即每次测得的结果不是同一值,而是以一定的概率分散在某个区域内的多个值。虽然客观存在的系统误差是一个相对确定的值,但由于我们无法完全认知或掌握它,而只能认为它是以某种概率分布于某区域内的,且这种概率分布本身也具有分散性。测量不确定度正是一个说明被测量之值分散性的参数,测量结果的不确定度反映了人们在对被测量值准确认识方面的不足。即使经过对已确定的系统误差的修正后,测量结果仍只是被测量值的一个估计 值,这是因为,不仅测量中存在的随机效应将产生不确定度,而且,不完全的系统效应修正也同样存在不确定度。
原来流量量传体系中要求上一级标准器的允许误差需小于下一级标准器的1/2~ 1/3,不确定度理论的发展使得大家认可测量结果的不确定度按不确定度评定方法进行分析,当被测仪器重复性很好且测量过程得到较好控制时,两级标准器不确定度的差异可能会相差无几,这样就大大减少了传递过程中精度的损失,使得量值传递体系更为合理。
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