关于具有单侧误差限测量仪器的符合性评定问题

回复 15# 规矩湾锦苑


   

请见：GB/T 3177-2009 《产品几何技术规范(GPS)光滑工件尺寸的检验》

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表1 太大，略。请细看表1。

表1 规定：公差等级9级，当T=100μm时，测尺的规格u1优先选取9μm（第Ⅱ档为15μm，第Ⅲ档为23μm）。正常情况，就要选优于9μm规格的测尺。

表1 规定：公差等级10级，当T=100μm时，测尺的规格u1优先选取9μm（第Ⅱ档为15μm，第Ⅲ档为23μm）。正常情况，就要选优于9μm规格的测尺。

表1 规定：公差等级11级，当T=90μm时，测尺的规格u1优先选取8.1μm（第Ⅱ档为14μm，第Ⅲ档为20μm）。正常情况，就要选优于8.1μm规格的测尺。

表1 规定：公差等级12级，当T=100μm时，测尺的规格u1优先选取9μm（第Ⅱ档为15μm，没有第Ⅲ档）。正常情况，就要选优于9μm规格的测尺。

以上四个公差等级中，列有T=100μm的公差限（一个是相近值）。该用的测量工具，正常的情况下，都应是规格小于9μm的测尺。

正规的生产、检验、计量、验收，都应照办。

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我所说的“实际情况”，是指客观需求，不是“凑合”。是要提倡先进，绝不该死啃某些不当规定。我甚至怀疑半宽1.5比1，是以讹传讹或根本就是抄写错误。太没谱了！

上边所引国标，本质是手段对象比为1比5.（半宽比半宽）。

本例该选用千分尺（螺旋测微器），不宜用游标卡尺。（我不知道有没有指标优于10微米的游标卡尺；如有，当然可选。）

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世界上根本就没有1/3原则；不要把“无奈”说成原则。更不能说是“公认原则”。

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现在通用的不确定度，就是误差范围即最大允许误差。否认这一点，无法读懂如上所引的国标。

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回复 24# 285166790

　　我没有理解错。因为测量设备没有不确定度，因此那个U既不是被测仪器的，也不是标准器的，而是所用的测量设备计量特性给测量结果引入的不确定度分量。当使用量具和仪器检测产品参数时，那个U就是量具和仪器的示值允差带给测量结果的不确定度分量。检定/校准无非是个特殊的测量过程而已，当使用计量标准检定量具和仪器的示值误差时，那个U就是计量标准的示值允差带给检定结果的不确定度分量。　　仪器符不符合使用要求是将示值误差的检定结果与被测参数的计量要求相比较来确定的，这个确定过程国际上称为“计量确认”。因此，用户根据U/T≤1/3或U/MPEV≤1/3公式评判的不是仪器是否符合使用要求，而是测量者给出的测量结果或检定/校准员给出的检定/校准结果是否可信（又称可靠）。这正是体现了在使用中证书报告的不确定度与误差、偏差、示值误差本质上不同的地方，判定测量结果、测量方案（或校准结果、校准方法）是否可信或可靠是不确定度最根本的的一个应用目的。

回复 27# 规矩湾锦苑


   JJF1094-2002就是用来进行“计量确认”的依据，U/T≤1/3只是判断的第一步，如果符合这一点，则在后续判定中可以不考虑示值误差测量不确定度的影响，用公式|Δ|≤MPEV,即可认为合格，否则就要用5.3.1.4中的公式来判定了。您在20讨论的是测量方案，不应该联系到JJF1094-2002上，它5.3.1.4 又不能确定测量方案，只是对测量结果进行判定用的，我们的测量方案显然是来自于校准规范或说明书、公开发布的权威方法等的，或自行编写校准规范，这些规范中已经包含了计量标准的选择和测量的具体方法，甚至不确定度的评定方法，都是建标时定下来的成熟方案，没有这些正规的方法和流程是不允许开展的校准工作的。所以说对结果判定的方法有疑问我还可以理解，不知道怎么选择标准器我估计那就是还没建标，所以才会有这种问题。

回复 26# 史锦顺

　　您说的没错，但我说的也没错。GB/T3177-2009 《产品几何技术规范(GPS)光滑工件尺寸的检验》的确是三分之一原则在光滑制件检验领域中的具体应用典型案例，在≤1/3的范围内，和JJF1094的公式U/MPEV≤1/3选择了U/T≤1/6一样，根据风险大小在≤1/3范围内GB/T3177分为三档选择了1/10、1/6、1/4（见GB/T 3177-2009的5.1条第二自然段）。史老师所说的T=100μm时，量具U1选取9μm、15μm、23μm正是100μm的1/10、1/6、1/4，至于有微小差别是因为考虑了测量设备引入的不确定度分量一般占总不确定度的90%造成的。因此，我还是那句话，不同的行业或专业测量领域在应用三分之一原则原则时，选择的值根据本领域测量风险各不相同是正确的，但一定是在≤1/3的范围内选择，一般在1/3、1/4、1/5、1/6、1/8、1/10这几个值中选择。
　　不过，史老师并没有回答我在20楼向您请教的案例，购买一车重30t的物资，允差5‰，即允许少给150kg已经非常肚量大了，可是这个5‰允差该用什么汽车衡来保证呢？如果对汽车衡的允差连占其1/3都认为太粗糙了，那我们该用什么样的汽车衡来称量呢？
　　其实GB/T3177-2009规定的优先选择1/10，即您说的优先选择9μm也只是说说而已，据我所知绝大多数企业从测量成本出发，在保证测量要求基本满足的情况下仍然优先选择Ⅲ档（您说的23μm），即优先按U/T≤1/4选择所用测量设备。
   　另外随便提一下： GB/T3177-2009的规定证明了当被测参数的控制限上下偏差不对称时，不能按上下偏差的要求分别计算所选测量方案的不确定度要求，无论上下偏差要求对不对称，无论上下偏差是否有一个为０，一律按上下偏差的差，即控制限T来计算所选测量方案的不确定度要求。

回复 28# 285166790

　　您说的没错，JJF1094-2002就是用来进行“计量确认”的依据，U/T≤1/3只是判断的第一步，这个第一步判断就是用不确定度来判定所用测量方案或测量设备的可信性，而不是判定被测对象是否合格。判定被测对象合格与否的指标是|Δ|≤MPEV，公式|Δ|≤MPEV中没有不确定度U，只有误差，Δ是被测对象测量结果的误差，MPEV是被测对象的最大允许误差。
　　|Δ|≤MPEV和U/T≤1/3（对于校准是U/MPEV≤1/3）这两个公式说明了误差是准确性的量化，可用来判定被测对象是否合格，不确定度是可信性的量化，用来判定测量结果是否可信。但只有可信的测量结果才能用来判定被测对象是否合格，这就是不确定度与误差的本质区别，因为有这个本质区别，误差和不确定度各司其职，任何将不确定度与误差相混淆，或视不确定度为误差的一部分的观点都是错误的。

回复 23# 规矩湾锦苑


我那时没看到您在后来的帖子，后来看到了明白您的意思了。您是说在量传过程中选用1/6，在量传过程之后，用于测量产品、工件时选用1/3，是这样子的吧。

回复 25# 285166790


我当然知道“它里面的U是测量结果的不确定度，不是标准器的”。你说“JJF1094-2002不是标准器选择的依据，是校准结果的判定依据”，怎么会不是标准器、测量方法的选择依据？你可以看一下，很多规程、规范的引用文献（现在成为引用文件）里都引用了JJF1094-2002，在规程所附的不确定度评定示例的最后往往加上一句类似的话“U≤1/3MPEV，确认：本规程提出的XXX的技术要求、测量原理、测量方法和测量程序是科学的、经济的及可行的”、或是“U≤1/3MPEV，可知本方法满足XXX的检定要求”，大多有这么一句话。假如现在有一件非常规计量器具，当然是没有规程、规范的，让你来编写一个校准规范，那么你也要依据JJF1094-2002，看你所选用的测量仪器、测量方法所得到的测量结果的U是否满足U≤1/3MPEV，满足证明你制定的测量方法是可行的。

回复 31# 长度室

　　是的，你说的正是我的意思。　　U/T≤1/3是个基本原则，至于≤到什么程度就要根据被测参数的重要度和不合格风险的大小进行选择，风险小的一般测量过程选择1/3，随着风险的增加和重要度的增加逐渐减小，1/4、1/5、1/6、1/8、1/10等都是最常被选用的值。校准过程是风险较大重要度较高的测量过程，因此，JJF1094选择了1/6，压力表检定规程甚至选择了1/8。所以，1/3原则常常被说成U/T≤1/3～1/10。其中1/3是顾客最基本的要求，越小越好，1/10是组织的要求，是所能承受的测量成本极限，越大越好（测量成本越低）。测量方案的设计者应该灵活运用1/3原则，在1/3到1/10范围内综合平衡，找到顾客要求与组织要求的最佳平衡点。

回复 32# 长度室


   你看的哪个规范，我所接触的规范中都没有你提到的那句话。

回复 34# 285166790


校准规范通常不做符合性评定，因此基本上看不到那句话。检定规程是要做符合性评定的，大多有。因专业不同，我只能提供几个几何量专业或光学专业的例子，你可以查一下，如JJG 1011-2006、JJG 194-2007、JJG 63-2007、JJG 704-2005、JJG 571-2004、JJG 818-2005、JJG 31-2011等，还有很多，不再一一列举。

回复 35# 长度室


   我看了你们长度的规程真的挺特别，我接触的比如温度、压力、电学的检定规程中从来没有类似的说法。按说被测仪器的重复性这一项是不确定的，除非提供一个稳定的被测仪器作为核查标准，否则在常规的测量中最终得出的不确定度大小也是不确定的，U的结果与被测仪器自身的性能有很大关系，所以怎么能通过这样的方法来证明测量方法的正确性呢？要证明也只能通过比对或测量审核等活动，这个在注册计量师的教材中也是有的。而且在JJF1094-2002的5.3.1.5也提到了，依据检定规程对仪器进行评定，不需要考虑示值误差评定的测量不确定度影响。所以你们那几个规程提那句话实在让人匪夷所思。   如果让我来编写校准规范，那肯定是要让标准器及测量环境及测量方法引入的不确定度至少小于等于被测仪器的1/3MPEV，而不是通过测量结果中的U来选择，因为这个U包含了被测仪器的重复性。

回复 35# 长度室


   没有规程、规范的选择计量标准应当按照《国家计量检定系统表》，找到上一级标准器，测量方法要满足客户的需求是最重要的，自编的规范要进行方法确认。确认有几种方法，但书上没有一条方法 是依据JJF1094-2002的。

　　JJF1094的标题是《测量仪器特性评定》，不仅仅适用于长度计量，也适用于所有的计量专业。许多长度计量检定规程中之所以有类似于也可以选择“U≤1/3MPEV“的其它测量设备进行检定的话语，是因为长度计量测量设备品种繁多，可供选择的范围较大，检定规程往往只能推荐性给出某个建立检定标准装置的品种规格，但也并不是非它莫属，只要满足JJF1094的规定， 选择其它满足“U≤1/3MPEV“的测量设备建立该项计量标准也是可以的。而力学、温度等计量领域中，往往能够检定某种计量器具的测量设备比较单一，例如工作用压力表一般就只有选择标准压力表，而这种选择已经使用了 “U≤1/3MPEV“原则，甚至压力表检定达到了 “U≤1/4MPEV“。这种现实状况，也就很不容易让人感到JJF1094在这个领域中的指导价值，其实任何计量专业领域的检定规程/校准规范的制定都必须遵循JJF1094关于 “U≤1/3MPEV“ 的规定。
　　没有规程、规范的选择计量标准应当按照《国家计量检定系统表》，这是对的，但国家计量检定系统表也是符合 “U≤1/3MPEV“ 的，只有极少数项目因为现有测量技术达到 “U≤1/3MPEV“ 非常困难，不得不退一步按一般测量的要求 “U≤1/3T” 即 “U≤(1/1.5)MPEV”设计检定系统表。
　　测量方法的不确定度必须满足测量要求，这是顾客为关注焦点的具体体现。顾客提出了测量需求，这个需求就是“最大允差”MPEV，允差对称时，被测参数的控制限T＝2MPEV，非对称时T＝允差上限－允差下限。我们要满足顾客的要求，实现测量（或检定/校准），选择的测量方案（或检定/校准方法）的不确定度U就必须符合三分之一原则U≤T/3，对于检定/校准这种特殊测量活动就应符合U≤T/6即U≤MPEV/3。

回复 35# 长度室


   我明白这几个规程写那句话的意思了，它们在编写时是已经先确定了仪器的各项指标要求，包括被测仪器的重复性在内，然后去检测一个符合这些要求的被测仪器，那么结论如果可以符合U≤1/3MPEV，由此得出测量方法是经济合理的，且直接可以判为合格。如果我们自己编写规程就不这么简单了，首先你得明确仪器的各项指标要求，这个得来自于客户的要求或国家的强制规定，必须事先确定，不是能事后验证的内容。

回复 38# 规矩湾锦苑


   检定规程中 “U≤1/4MPEV“，那是指标准器引入的不确定度，不是最终测量结果的，你又搞混了。

回复 40# 285166790

　　您说的没错，检定规程的U指的是标准器引入的不确定度，不是最终结果的不确定度。　　在压力测量或检定过程中，环境条件和测量人员等给测量/检定结果引入的不确定度分量与计量标准计量特性引入的不确定度分量相比，所占比重很小，在粗略评估测量方法不确定度时，这种情况往往以测量设备计量特性引入的不确定度作为测量方法的不确定度，直接用来评判测量方法的可信性或可靠性。

回复 41# 规矩湾锦苑


   压力表作为指示性测量仪器，又不是稳定的实物量具，指针有时会有轻微的卡滞，其自身示值重复性是比较大的，评定时不能忽略。只有在确保被测仪器总体上较稳定的情形，才能把以往的不确定评定数据用到以后的评定中。

回复 39# 285166790


这个你还是有些误解。几何量专业的检定规程的仪器的各项指标要求可不是事后验证的内容，规程的制定同样来自于相关的国家标准，大多是引用相关标准中的技术指标要求来作为规程、规范的技术要求。不是自己随便定，再最后来个验证。即也是“事先确定”的。那么在制定测量方法，规定使用的测量设备时，要考虑对测量结果的U要≤1/3MPEV，满足U≤1/3MPEV，即说明规程规定的测量方法是合理的。

回复 42# 285166790

　　压力表作为指示性测量仪器，因此指针有时会有轻微的卡滞，其自身示值重复性是较差的，但这都属于被检压力表自身的质量参数指标，这些参数都是被检对象，不属于不确定度评定时的输入量。
　　事实上有的压力表检定示值误差合格，有的因稳定性差可能示值误差检定不合格，用于判定合格与不合格结论的依据都是各自的检定结果，这两种检定结果的可信性相同，即不确定度相同，所以两种检定结果才都可用于评判被检压力表的符合性，符合性判定才不会造成误判风险。因此评定检定结果的不确定度应尽力排除被检压力表稳定性差对不确定度评定的影响，为此我们必须选择稳定性好的压力表做实验进行重复性实验。只有在确保评定不确定度时排除了被检仪器的不稳定影响，才能把以往的不确定评定数据用到以后的评定中。

回复 44# 规矩湾锦苑


   你还在认为重复性不是输入项那，这个我也不想多解释了，如果你建过标或是搞过CNAS校准项目，应该不会老是抱着这种说法的，考评员也不会同意的。

回复 43# 长度室


   你说的对，这它是从某些角度说明方法比较经济合理了，但是如果我们自行编写规程规范，就不是这么简单了，这个方法只能作为方法确认的一个方面，不能作为全部依据，不是说满足这个条件方法就一定就正确了，方法的正确性首先要看理论上是否正确，再从实验上证明客户的需求是否得到满足，得到客户同意，还得经单位批准，考评部门同意后实施。不是一两人临时想出的办法，鉴于过程的复杂性，一般单位很少会自行开展编写的。

回复 45# 285166790

　　工作用计量标准除外，我所在计量室建了30多个最高计量标准，也参加过计量标准考核、法定计量技术机构评审和测量体系认证，用得最多的技术规范可以说就是JJF1069、JJF1059、JJF1094，最常用的标准可以说是GB/T27025、GB/T19022、GB/T19001了。　　JJF1094的U/MPEV≤1/3的确是在无国家检定规程、校准规范和检定系统时开展校准活动建立最高计量标准时遵循的基本原则。这个公式中的MPEV应该理解成被校对象控制限的一半，即MPEV＝T/2。因此楼主的问题：“对具有不对称或单侧允许误差限的被评定测量仪器，……比如对于尺寸偏差下限为0，上限为0.05mm的仪器来说，选择测量不确定度U≤0.05mm/3的测量方法”是否可以？应该回答“不可以！”。
　　因为将MPEV＝T/2代入U/MPEV≤1/3得U/T≤1/6。下限为0，上限为0.05mm的仪器控制限T＝0.05－0＝0.05mm，则应选择测量不确定度U≤0.05mm/6的测量方法实施该项目计量校准活动。
　　至于重复性引入的不确定度是不是校准结果或校准方法的不确定度分量，则必须看测量模型中的输入量是不是存在着“被校仪器读数”。输入量有“被校仪器读数” 就必须进行一个重复性实验进行A类评定，输入量没有“被校仪器读数” 的身影，把重复性引入的不确定度分量计入总不确定度就违反了“既不遗漏也不重复”的原则，不确定度评定报告应判为不合格，必须重新评定。

回复 47# 规矩湾锦苑


     那按您这样说，测量模型都得写的十分严谨才行，否则总有一些模型体现不出的输入量，比如分辨力，死区形成的影响量，你都怎么表达进测量模型中去呢？就拿那个温度计案例来说，温场的均匀性也没有写在模型中，那是不是评定时都不考虑了？以此来看，书中几乎没有一个案例能做到模型表达的清清楚楚。

回复 48# 285166790

　　是的，测量模型是不确定度评定的目标，的确必须写的十分严谨才行。应该根据被测量的准确度要求筛选出与主要输入量，然后根据被测量的定义或被测量与输入量之间的函数关系写出测量模型。分辨力，死区形成的影响量一般不是输入量，而是输入量的子项。
　　术语的定义都是简明直接的，被测量的定义一般不使用“分辨力，死区”等间接术语来定义，而是直接指出被测量是什么，或直接指出它与其它量的关系。例如示值误差的定义是“被校仪器显示值与对应输入量的真值之差”，根据定义，“被校仪器显示值”和“输入量的真值”就是其两个输入量。输入量的“真值”是通过计量标准仪器体现的，因此被校仪器和计量标准仪器的计量特性就分别是两个输入量的子项。在考虑“被校仪器显示值”的各个子项时，“示值误差”是被检对象必须排除在外，只考虑影响被校仪器读数大小的其它特性值，例如它们的“分辨力，死区”等。在温度计案例中，温场均匀性不能作为输入量写入测量模型，因为“温场均匀性”是计量标准的特性之一，属于计量标准仪器体现的“真值”这个输入量的子项。
　　有些书籍和资料在给出不确定度评定案例时测量模型书写不够规范，甚至有的连测量模型都未给出，这种不符合JJF1059的规定的评定案例有时的确令人丈二和尚摸不着头脑，其案例分析只能供我们参考，不能照搬。

回复 48# 285166790


      如果是进行测量仪器或计量标准的设计，必须找到恰当的物理机制，并且写出严格的物理公式。由此出发，写出计值公式。联立物理公式与计值公式，得到测量方程。有了测量方程，就可给出测得值函数。分清常量与变量，对变量取微分，这就是误差分析。这是仪器设计的事。
     测量中有直接测量和间接测量。直接测量的误差范围，就用测量仪器的误差范围指标值。在满足测量仪器的应用条件的情况下，不必考虑环境（如温度）的影响。
     间接测量，要知道物理量间的关系式。对这个物理公式取微分，分析误差的传递关系。
     以上这些，是误差理论的基础。是真学问。搞计量一定要看误差理论的书，要学误差理论与知识。
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     不确定度论的一套，全是蒙人的。所谓的误差模型，写成y=x,或Δ=y-x,毫无内容，可以说对什么问题都对，可是什么问题也解决不了。微分不知函数关系，对谁微分？所谓那些评定的样板，随意得很，并不认真对待模型。模型中根本没有的变量，想到哪儿微分到哪儿。问谁也回答不出。这是不确定度评定本身的弊病。不治之症。
     一台测量仪器的测得值函数，只在研制时可以拆分；计量时，仪器是作为整体与标准比较的，以求出误差值；看是否合格；在测量中，就是利用厂家承诺、计量公证过的误差范围指标值。在计量中、测量中，拆分测得值函数（取微分），是错误操作。画蛇添足，没必要；有可能多计、错计，从而造成错误。
     我说这些，你不一定赞成；多看看，多想一想，就会明白：测量计量要靠误差理论；而不确定度论误事。
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