关于“重复性”概念的理解

JJF1001—1998中对“重复性”的定义为：“在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次重复测量所得结果之间的一致性。”我个人认为不是很确切，严格地说应该是“在相同测量条件下，对同一量值的被测量进行连续多次重复测量所得结果之间的一致性。”举例来说：“钢棒直径”是一个被测量，如果说“在相同的测量条件下，在短时间内用同一把卡尺对同一钢棒的直径进行连续多次重复测量所得结果之间的一致性就是这把卡尺的重复性。”这句话乍看起来似乎没什么问题，但仔细推敲却能发现问题。钢棒的直径可以在不同的部位、不同的方向测量。在不同部位和方向测量结果的不一致，除了卡尺的重复性，还包含了钢棒直径的不均匀性。要考核卡尺的重复性只能在相同部位、相同方向进行测量，以将钢棒直径的不均匀性的影响降到最低。

在工作中我只能尽量做到在同一个部位，不知这样对否

老兄言之有理。
       但是这里面有一个“被测量”和“被测物”的区别问题，二者不能互换。如果“重复性”的定义为：在相同测量条件下，对同一“被测物”进行连续多次重复测量所得结果之间的一致性。老兄所说的就是完全正确的。因为钢棒的直径可以在不同的部位、不同的方向测量。可是，这实际上已经把被测量直径悄悄的换成被测物钢棒的概念了。但是JJF1001对“重复性”的定义却是：在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次重复测量所得结果之间的一致性。
      JJF1001给“被测量”的定义是：
       作为测量对象的特定量。
       例：给定的水样品在20℃时的蒸汽压力。
       从定义给出的例子可以看出“特定量”的含义。不能简单地说被测量是水样品的蒸汽压力，而应该说水样品在20℃时的蒸汽压力。同样，你的例子也不能简单地说，被测量是钢棒的直径，而应该说被测量是钢棒某某截面某某方向的直径。这实际上表明重复性定义中提到的“被测量”就是指你说的那个“同一量值的被测量”。
       所以JJF1001对重复性给出的定义是充分的、必要的、完善的，正确的。

JJF1001中对“被测量”的定义中的例子，您的理解是对的。但实际工作中有许多的被测量是无法实现重复测量的，例如：硬度这一参数，如果只是说“在重复性条件下对标称值为20.5HRC的标准洛氏硬度块进行连续多次重复测量。”实际上是做不到对同一量值进行测量的。规范中的例子往往是一些有固定量值，且可实现重复测量的量。而对于像硬度这样无法在相同部位进行重复试验的参量，又如何对测试仪器进行重复性考核呢？

破坏性试验不能做重复性。

关键这句话“钢棒的直径可以在不同的部位、不同的方向测量。在不同部位和方向测量结果的不一致，除了卡尺的重复性，还包含了钢棒直径的不均匀性。要考核卡尺的重复性只能在相同部位、相同方向进行测量，以将钢棒直径的不均匀性的影响降到最低。”才能对概念的理解

硬度测量仪器的重复性考核问题，应该使用标准硬度块。像硬度，的确是无法在相同部位进行重复试验的参量。但是，在这里标准硬度块的硬度值均匀性在生产、出厂检验和计量检定几个过程中是经过严格筛选了的，它的硬度值尽管各处是有差异的，但是这个差异对于硬度测量仪器而言是小巫见大巫，可以忽略不计，我们仍然看作为标准硬度块的硬度值处处一样。就像量块的长度，并不是处处一样，但是对于游标卡尺的重复性考核而言，这一点点差异是微不足道的，我们仍然认为量块的长度处处一样。

对硬度计的检定，用标准硬度块去测量其重复性；对天平的检定用标准砝码测量其重复性；等等虽然方法不完全等同，但最后考察的结果是一致的。

硬度块的均匀性并非您所说的那样可以忽略不计，尤其是对于标准硬度计来说，标准硬度块的均匀性往往要大于标准硬度计的重复性。所以，在评定标准装置复现量值的不确定度时，重复性是主要贡献分量，所占比重也最大。而重复性的主要来源，硬度块的均匀性占了很大比重。因此，对标准硬度计的重复性考核时，只能在标准硬度块工作面的局部小范围内进行测试，将其均匀性的影响降至最低。
       另外楼上(10楼)所说的情况中，标准硬度块和标准砝码虽然都是标准，但测量的方法和属性是不同的。砝码这种物质在重复性条件下短时间内一般认为其质量是很稳定的，不会发生变化。其短期稳定性要远远高于天平的重复性。标准硬度块是测量不同部位的硬度值，与它还是有区别的。就如同测量标准砝码不同部位的密度一样。

[ 本帖最后由 路云 于 2009-3-18 21:31 编辑 ]

这个是附注，对于理解还是有帮助的
注：

1． 这些条件称为重复性条件。

2． 重复性条件包括：相同的测量程序；相同的观测者；在相同的条件下使用相同的测量仪器；相同地点；在短时间内重复测量。

3． 重复性可以用测量结果的分散性定量地表示。

“钢棒直径”这一个被测量，的稳定性重复性大于卡尺的重复性，所以卡尺是不能检测到钢棒直径重复性，必须找一个仪器的稳定性重复性是钢棒直径这一个被测量的稳定性重复性的3倍才可以，现在人类还没有发明该种仪器，所以你的例子卡尺是稳定性重复性不符合JJF1001 的对仪器检定被测量要求

这个是附注，对于理解还是有帮助的注：
1． 这些条件称为重复性条件。
2． 重复性条件包括：相同的测量程序；相同的观测者；在相同的条件下使用相同的测量仪器；相同地点；在短时间内重复测量。
3． 重复性可以用测量结果的分散性定量地表示。
youhaoabc 发表于 2009-7-13 13:52

重复性条件相对来说比较好实现，重复性试验当然要在上述条件下进行。但还有一项最为关键的是：要在短时间内对一个具有稳定量值的被测量进行测量。从这一点来说，对于那些要进行破坏性试验才能得到测量结果的参数(如：硬度)，也就是说不能对同一部位的量值进行重复测量。在这种情况下，短时间内测量结果的变化就不完全是测量仪器的重复性所致，它还包括了被测对象量值的均匀性。

硬度块的均匀性并非您所说的那样可以忽略不计，尤其是对于标准硬度计来说，标准硬度块的均匀性往往要大于标 ...
路云 发表于 2009-3-17 07:02

    你说的非常对。以布氏硬度为例，GB231.3-2002《标准硬度块标定》规定，标准硬度块的不均匀度的最大允许值根据压痕的大小由1%～2%。而JJG150-2005规定布氏硬度计的示值重复性根据硬度值大小为2.5%～3.5%。硬度计示值重复性是硬度块示值均匀性的大约两倍，硬度块的均匀性的确占了硬度计重复性很大比重。因此对硬度计的重复性考核时，在标准硬度块工作面的局部小范围内进行测试，将其均匀性的影响降至最低也是重要的技术措施之一。

回复 13# 规矩湾锦苑
      在我国，布氏硬度块的标定或检定并不是依据GB/T231.3—2002《布氏硬度试验 第3部分：标准硬度块的标定》，而是依据JJG147—2005《标准金属布氏硬度块检定规程》。规程中对布氏硬度块均匀性的要求并不是依据压痕的大小，而是依据硬度值的高低来规定的，大小由2.0%～3.0%。而JJG150—2005《金属布氏硬度计检定规程》也是依据硬度值的高低来规定布氏硬度计的示值重复性，大小为2.5%～3.5%，两者不到1倍的关系。

回复 14# 路云


    这样我们就发现了两个问题：
　　1.GB我们称为国家标准，JJG我们可以称为专业标准或者行业标准，现在关于标准硬度块的均匀性规定GB231.3-2002和JJG147—2005发生了矛盾，一个规定为1%～2%。而另一个规定为2.0%～3.0%，发生纠纷时应该以国家标准为依据还是以专业标准为依据呢？
　　2.关于重复性、不均匀性、示值误差之间的关系（以下例子暂不考虑测量人员、测量环境等带来的不确定度分量）
　　以125mm卡尺检定为例，检定规程规定最大示值误差为±0.02mm。量块两个工作面的距离在各个局部区域是不一样的，称为量块尺寸的不均匀性，这个不均匀性相对卡尺示值误差太小，其对检定结果带来的不确定度分量也就忽略不计了，评定检定结果的不确定度，我们只考虑量块中心长度的示值误差带来的不确定度分量就足够了，就可以了。用卡尺对同一尺寸量块多次测量，可以计算出检定过程的重复性引入的不确定度分量。量块中心长度示值误差带来的不确定度分量和重复性引入的不确定度分量合成就是检定结果的标准不确定度。
　　对布氏硬度计的检定，JJG150规定最大示值误差±（2～3）%，示值重复性≤（2.5～3.5）%。标准硬度块不均匀性（2.0～3.0）％，标准硬度块没有示值误差，这个不均匀性就是标准硬度块的示值误差，而且是示值误差的全宽（由最大示值减最小示值与约定真值平均值的比计算得到，无正负号），不像量块的示值误差是半宽（量块的检定结果与约定真值标准块的长度之差得到，有正负号）。然后用硬度计多次测量同一标准硬度块，可以得到重复性引入的不确定度分量，这个重复性引入的不确定度分量与标准硬度块“示值误差”引入的不确定度分量合成，就是硬度计检定结果的标准不确定度。这样我们就得到了与卡尺检定相同的理解。
　　因此，千万不要把JJG150中说的硬度计示值重复性与JJG147说的标准硬度块均匀度相混淆，尽管计算方法似乎完全相同，但是含义却完全不同。前者的确是重复性的概念，尽管没有使用标准偏差表示。后者却是相对示值误差的概念，尽管使用了示值误差的全宽。由JJF1033－2008可知，计量标准重复性考核时，并没有过高要求，如果没有明确规定重复性指标，只要“满足检定或校准结果的测量不确定度要求”就可以了，可以认为只要重复性不超过示值误差的半宽也就可以了。因此规定硬度计的示值误差是±(2～3)%，示值重复性≤(2.5～3.5)%也还算基本合理。但是JJG147规定检定硬度计的标准器（标准硬度块）示值误差（不均匀性）也为〔（2.0～3.0）%〕/2＝±(1.0～1.5)%，似乎按三分之一原则要求稍微欠缺了点，GB231.3规定〔(1～2)%〕/2＝±（0.5～1）%是硬度计示值误差的1/3～1/4应该更为合理。

真的学习了，很有感觉的

我不是搞计量的，我是这样理解重复性的

比如我测试考核一只温度传感器的重复性好坏，
首先，我得规划几个测试点，比如0℃、50℃、100℃、150℃、200℃
其次，我得规定好正方向和反方向
再者，我得规定好升/降温速度、稳定时间
然后，我使用同一个高低温试验箱，采用同一块标准温度计，对被检温度传感器，按上述规定进行循环测试
最后，我根据测试数据，得到的测试结论，例如：

       在“升温_50℃”时，温度传感器的测量重复性最大误差为。。。最小误差为。。。常见值为。。。
       在“降温_100℃”时，温度传感器的测量重复性最大误差为。。。最小误差为。。。常见值为。。。
       。。。。。。
       。。。。。。
       。。。。。。

回复 18# LLLWWW


    重复性就是楼主引用的JJF1001中的定义：“在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次重复测量所得结果之间的一致性。”，你说的这些内容就是解决“相同条件”这个要求的内容，是获得重复性的必要条件之一。还有一个必要条件是“连续多次重复测量”，一个循环测量不能称之为连续多次测量，只有进行多个循环测试后，才能得到重复性。

重复性可以用测量结果的分散性定量地表示

回复 15# 规矩湾锦苑

关于布氏硬度计的示值重复性与布氏硬度块的均匀性的要求，存在着两个标准版本，一个是国家推荐标准GB/T 231.2—2002《金属布氏硬度试验 第2部分：硬度计的检验与校准》和GB/T 231.3—2002《金属布氏硬度试验 第3部分：标准硬度块的标定》；另一个是计量领域所实施的JJG 150—2005《金属布氏硬度计检定规程》和JJG 147—2005《标准金属布氏硬度块检定规程》。两者在示值重复性和均匀性的表达形式上是不同的，GB/T是用压痕直径的大小差来表示，JJG是用硬度值的大小差来表示的，两者没有简单的可比性。

按照GB/T的规定：硬度计的示值误差为2%～3%(相对于硬度值)，示值重复性为2.0%～3.0%(相对于压痕直径)，硬度块的不均匀性为1.0%～2.0%(相对于压痕直径)；

按照JJG的规定：硬度计的示值误差为2%～3%(相对于硬度值)，示值重复性为2.5%～3.5%(相对于硬度值)，硬度块的不均匀性为2.0%～3.0%(相对于硬度值)。

从上面的比较可以看出，以硬度值来表示的范围要更宽。我将布氏硬度的表达式进行了推导，得出了压痕直径的变化与硬度值变化的关系为(ΔH/H)=-2(Δd/d)，即硬度值的相对误差是压痕直径相对误差的负两倍。这么看来JJG的要求尽管数字比GB/T大，实际上要求还更严。

JJF1001—1998中对“重复性”的定义为：“在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次重复测量所得结果之 ...
路云 发表于 2009/3/5 22:17

    同一测量量就是指同一处直径啦，你没搞懂概念，按你的理解的话那不同的被测量该如何理解啊

回复 21# 五七一二

按照JJF1001—1998《通用计量术语及定义》第3.1条“量”的定义是“现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性。”在该条的注1也进行了说明：“量”可指一般意义的量或特定量。一般意义的量如长度、时间、质量、温度、电阻等；特定量如某根棒的长度、某根导线的电阻等。

第4.7条“被测量”的定义是“作为被测对象的特定量。”并在后面加了注：对被测量的详细描述，可要求包括对其他有关量(如时间、温度和压力)做出说明。

从以上定义看，“某钢棒的直径”可以认为是同一“被测量”了，只是没有对该被测量的限制条件进行详细的说明而已。“某钢棒”是被测对象，“直径”是特定的量(不是“长度”，也不是“硬度”)。“直径”和“长度”属于“同类量”。“钢棒A的长度”和“钢棒A的直径”就属于不同的被测量。同理，“钢棒A的直径”和“钢棒B的直径”也属于不同的被测量。我们平时在重复性条件下对所选择的“被测量”进行测量，不一定都能得到唯一的量值。测量结果的分散性不仅包括测量器具(或测量标准)的重复性，有时还包括了被测量的短期不稳定性(或均匀性)。对于那些性能稳定的被测量(如砝码的质量)来说，测量结果的分散性基本上可以认为是测量器具(或测量标准)的重复性所致。另外一些是可以通过增加限制条件来获得唯一量值的被测量(如某钢棒某截面某方向的直径)。还有一些是无法通过限制条件来获得唯一量值的被测量(如金属材料的硬度)，这些被测量的值往往是要通过破坏性试验才能获得。我发帖的目的是要提醒广大量友，在进行重复性试验时遇到这类情况，应充分考虑被测量的不稳定对试验结果所带来的影响，应将其影响程度降至最低。

学习，学习

JJF1001对重复性给出的定义是充分的、必要的、完善的，正确的。

破坏性的试验是不是无法评估重复性？