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[数据] 校准证书的不确定度

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ssd2016 发表于 2017-10-23 18:04:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
请教:
    校准证书必须要出具每次校准结果的不确定度吗?单位打算申请建立计量标准,之前的校准证书只有计量标准的不确定度,这样可以吗?
路云 发表于 2017-10-24 00:40:35 | 显示全部楼层

千万不要被2楼的说法给误导。“校准方法的不确定度”与“校准结果的不确定度”是完全不同的两个概念,没有哪个标准里说了可用前者代替后者。后者是与被校对象的计量性能关系极大(尤其是被校对象的示值重复性),前者仅仅是后者的一个分量。“校准结果的不确定度”是由人、机、法、环四个因素引入的不确定度分量,与料(被校对象)自身因素引入的不确定度分量合成得到。建议您参阅GJB2749A-2009《军事计量测量标准建立与保持通用要求》第5.2.10条“测量标准的不确定度评定”与5.2.12条“测量结果的测量不确定度评定”,应特别关注以下条款:

5.2.10.3在测量标准的不确定度评定中,一般不包括被测对象引入的不确定度分量。

5.2.12.3测量标准的不确定度只是测量结果的测量不确定度的一个分量,一般不应直接引用作为测量结果的测量不确定度。

注:测量结果的测量不确定度,不仅与测量标准、测量原理和测量方法等有关,还与实际被测件有关。

路云 发表于 2017-10-25 14:40:55 | 显示全部楼层

“校准结果的不确定度”是定量反映被校对象所复现的量值的可靠程度。从理论上讲,它不代表本级测量方法的可靠性,除非是对所能获得的“最佳仪器”进行校准(这样获得的“校准结果的不确定度”称之为“校准和测量能力CMC”)。对日常被校对象进行校准所得到的“校准结果的不确定度”只能代表被校对象复现量值的可靠性,是本级测量过程的输出,而不是评估本级测量过程可靠性的输入。决定本级测量过程可靠程度的因素是操作人员、所使用的测量标准、校准方法和环境条件(即所谓的人、机、法、环),而不包括被测对象(料)。对于本级测量过程的输出来说,该“校准结果的不确定度”同时又是用于评估下一级测量过程是否可靠的输入源之一。对一台示值重复性(或示值变动性)差的被校对象进行校准,得到的校准结果的不确定度必定大。但大并不代表本级测量结果不可靠,也不代表本级测量方法有问题,它是真实反映被校对象计量性能可靠程度的定量表征。该被校对象是否能满足下一级测量过程的要求,那就需要它的用户对其进行计量确认。就如同医生给病人看病,病人的病被医生诊断出来,并不代表医生的水平不行,也不代表医院的诊疗方法不行,因为这些对所有的患者都是相同的。不能说给病人诊断出没病就是好医生,诊断出有病就是差医生。同理该病人能否胜任他的工作岗位的要求,那就需要用人单位去据此进行确认。

无论是输入量还是影响量,只要是对测量结果有影响,必定在测量结果的不确定度中有所反映。分别对同型号同规格的两台被校对象在相同的校准条件下先后进行校准,其中一台的示值重复性(或变动性)很好,另一台的示值重复性(或变动性)非常差,“校准方法的不确定度”(除被校对象自身因素引入的不确定度分量以外的所有不确定度分量合成)两者都相同,但所得到的“校准结果的不确定度”(“校准方法的不确定度”与被校对象自身因素引入的不确定度分量合成)是绝对不相同的。无论哪一台“校准结果的不确定度”都不可能小于“校准方法的不确定度”,并且重复性差的那台“校准结果的不确定度”必定大于重复性好的哪一台。

规矩湾锦苑 发表于 2017-10-23 18:29:43 | 显示全部楼层
  是的,校准的定义就把校准过程分为两大步,第一步给被校对象赋值,给出校准值;第二步不确定度评定,给出校准值的不确定度,所以校准证书必须要出具每个校准结果的不确定度。
  校准结果的不确定度不是计量标准的不确定度,所以校准证书只有计量标准的不确定度的说法错误。校准结果的不确定度评定使用了所用计量标准的实际计量特性。校准方法的不确定度评定使用了计量标准的允差,计量标准是在合格状态下使用的,因此计量标准实际计量特性小于计量标准允差,校准结果的不确定度小于校准方法的不确定度。
  为了使“校准”这个测量工程的安全可靠,用校准方法的不确定度代替校准结果的不确定度给顾客是一种安全举措,是可以的。计量标准考核时的不确定度评定报告评定结果是校准/检定方法的不确定度,计量标准的允差给校准方法带来的不确定度分量已经考虑在内,这个不确定度分量只是校准方法不确定度的一部分。因此校准证书给出的校准结果不确定度可以使用计量标准考核组承认的那个不确定度评定结果,没必要每次校准对每个校准结果都单独另行不确定度评定,当然也不会反对另行评定不确定度。
规矩湾锦苑 发表于 2017-10-24 14:36:46 | 显示全部楼层
  人们所说的测量方法或测量方案包括了测量人员、测量设备、测量原理、测量环境和被测参数的稳定性,如果3楼实在不适应人们所说的测量方法,那就按计量学的科学说法使用“测量过程”好了。测量结果的不确定度和测量过程的不确定度相比,测量过程的不确定度在评定所用测量设备计量特性引入的不确定度分量时,使用的是测量设备的最大允差绝对值,测量结果的不确定度在评定所用测量设备计量特性引入的不确定度分量时,使用的是测量设备实际特性。
  因为测量设备是在检定合格状态下使用,测量设备的实际误差不得超过其最大允差绝对值,因此测量过程的不确定度不会比测量结果的不确定度小,使用较大的测量过程的不确定度代替较小的测量结果的不确定度交给顾客,对于保证测量工程的安全性是有利的。
  计量标准考核时认可的计量标准的不确定度,实际上是检定/校准过程的不确定度。因此校准报告给出的不确定度可以用校准过程的测量不确定度,没必要每一个校准结果都独立做不确定度评定。那种对不确定度评定教条的理解和做法,是极端不经济的,对实际校准工作的效率极其有害,是一种对不确定度评定的滥用,并且也没有多大科学价值。
chuxp 发表于 2017-10-24 15:06:52 | 显示全部楼层
四楼扯的太远了,而且基本上是一大篇不相干的论述,总体上没什么说对的地方。

楼主所言的情况很常见,与检定证书一样,校准证书过去都是仅仅给出计量标准的不确定度,现在考评严格了,校准证书都明确要求要给出校准结果的不确定度。一般建标时的技术报告里面都有一个不确定度评定结果,通常是选择典型的被校对象的评定结果,可参考这个方法进行今后的评定,评定依据JJF1059,没有什么简化的方法。基本上不同型号的被校设备都需要评定一次,制成模版,以后同型号的就不必再次评定了。
路云 发表于 2017-10-24 15:52:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 路云 于 2017-10-23 20:00 编辑

校准结果的不确定度与被校对象自身的计量性能好坏强相关,当被校对象自身的计量性能很差时,尤其是示值重复性很差是,其被校对象自身引入的不确定度分量往往是“校准结果不确定度”的主要贡献分量,“校准结果的不确定度”该大就大,该小就小。示值重复性差的被校对象,其校准结果的不确定度就是比示值重复性好的被校对象的校准结果的不确定度大,这是不可否认的科学事实。“校准结果的不确定度”由“测量过程的不确定度”分量与“被校对象自身因素引入的不确定度”分量合成得到,因此“校准结果的不确定度”必定不小于“测量过程的不确定度”。

众所周知,测量设备都是通过各级测量标准的校准,逐级溯源至国家基准。在整个向上溯源链上,各级校准结果的不确定度是自下而上逐级缩小的。因此,不存在某版主所说的“使用较大的测量过程的不确定度代替较小的测量结果的不确定度”的说法。否则的话如果每一级校准结果的不确定度都这么处理,岂不是最大的不确定度在国家基准,这是不可能的。

1256522525 发表于 2017-10-25 09:55:38 | 显示全部楼层
路云 发表于 2017-10-24 15:52
校准结果的不确定度与被校对象自身的计量性能好坏强相关,当被校对象自身的计量性能很差时,尤其是示值重复 ...

检定规程和校准规范中的重复性和不确定度中的重复性一样?
雨蝶 发表于 2017-10-25 10:37:59 | 显示全部楼层
测量结果的不确定度可以这样表示吗如:U=5.02≈5.0(k=2)可以吗
规矩湾锦苑 发表于 2017-10-25 12:37:57 | 显示全部楼层
雨蝶 发表于 2017-10-25 10:37
测量结果的不确定度可以这样表示吗如:U=5.02≈5.0(k=2)可以吗

  U=5.02的写法使用了3个有效数字,违背了JJF1059.1的规定,因此必须修约至不得多于两个有效数字。如果测得值的末位数在小数点后一位,修约至U=5.0是可以的,当然也可以修约至U=5.1。因为不确定度评定的最主要的目的是评估测量方案的可信性,确保测量工程的安全性。不确定度是对测量方案的否定性参数,不确定度越大否定力度就越大,测量工程也就越安全。JJF1059.1规定不确定度的修约执行GB/T8170-2008,GB/T8170规定的修约方法每个人都知道,5.02的2小于5而舍弃是正常的修约方法。但如上所述,为了测量工程的安全性,将末位数后的数无论大小一律进位而不是舍弃,也是可取的修约方法,这在JJF1059.1中也明确规定了是允许的,所以2虽然小于5而进位的修约方法也是正确的。
规矩湾锦苑 发表于 2017-10-25 13:04:00 | 显示全部楼层
  检定和校准的目的是确定被检、被校对象自身的计量性能好坏,被检/校对象的计量特性可能好也可能坏,可能合格也可能不合格。一个不合格的被校对象给校准结果带来的不确定度是可想而知的,不能因为被校对象自身计量特性带来的不确定度而否定校准方法和校准结果的可信性,否定校准方法的不确定度。不确定度评定只能考虑测量模型中输入量的影响,有时输入量中可能有涉及被校对象的参数,但这个参数绝不是被校对象的被校参数,而是被校参数的影响量。例如校准被检仪器的示值误差,示值误差是被校参数,但示值误差等于被校仪器的读数减去标准值,测量模型中有一个输入量是被校仪器读数,这个读数的变动性由其分度值或分辨力决定的,不是被校参数(输出量)示值误差所决定。因此“校准结果的不确定度与被校对象自身的计量性能好坏强相关”是极其错误的提法。“测量过程的不确定度”包含了每一个输入量引入的不确定度分量,有一个输入量就必有一个不确定度分量,任何额外添油加醋的,没有输入量作依托的不确定度分量都是多余的,因此,只要使用合格的测量设备实施测量,其测得值的不确定度必小于“生产”该测量结果的测量过程的不确定度。
路云 发表于 2017-10-25 13:09:10 | 显示全部楼层
1256522525 发表于 2017-10-24 13:55
检定规程和校准规范中的重复性和不确定度中的重复性一样?

不能说“不确定度中的重复性”,只能说重复性是引入不确定度的一个因素。“重复性”是一项重要的计量技术指标,它并不是不确定度,通常情况下是要用统计分析的方法(A类评定),对重复性试验的数据进行处理,得到实验标准偏差,来作为重复性引入的不确定度分量。

路云 发表于 2017-10-25 13:29:34 | 显示全部楼层
雨蝶 发表于 2017-10-24 14:37
测量结果的不确定度可以这样表示吗如:U=5.02≈5.0(k=2)可以吗

测量不确定度的最终结果,通常只要求保留一至两位有效数字。当保留一位有效数字时,通常情况下是按三分之一原则修约。即拟舍数大于保留数一个单位的三分之一时进,小于三分之一时舍。如:5.32修约至55.34修约至6。当保留两位有效数字时,拟舍数的首位非零即进。如:5.010修约至5.15.001修约至5.0

1256522525 发表于 2017-10-25 15:46:10 | 显示全部楼层
路云 发表于 2017-10-25 14:40
“校准结果的不确定度”是定量反映被校对象所复现的量值的可靠程度。从理论上讲,它不代表本级测量方法的可 ...

那么规程规范里有一项重复性,并且和平不确定度是的重复性算法不一样,这两个重复性怎么区分
zhangdaojuan 发表于 2017-10-25 16:31:02 | 显示全部楼层
本帖最后由 zhangdaojuan 于 2017-10-25 16:32 编辑
路云 发表于 2017-10-25 13:29
测量不确定度的最终结果,通常只要求保留一至两位有效数字。当保留一位有效数字时,通常情况下是按三分之 ...


请教你所说不确定度“按三分之一修约”的出处,在看到这个贴之前我都是非零即进修约的。比如5.32和5.34,我都修约至5.4或6的。
规矩湾锦苑 发表于 2017-10-25 17:55:43 | 显示全部楼层
zhangdaojuan 发表于 2017-10-25 16:31
请教你所说不确定度“按三分之一修约”的出处,在看到这个贴之前我都是非零即进修约的。比如5.32和5.34, ...

  关于不确定度的修约,建议你看JJF1059.1-2012的5.3.8.2条规定,这是国家正式的规定,不是哪一个人说的,上面写得清清楚楚。你“之前我都是非零即进修约的”,你的做法完全符合JJF1059.1-2012的5.3.8.2条规定。如果有人要判你的做法错误,你就拿出国家的这个计量技术规范,将这一条指给他看。
规矩湾锦苑 发表于 2017-10-25 18:23:39 | 显示全部楼层
  我在9楼讲到不确定度评定的目的是评估测量方案的可信性,确保测量工程的安全性。不确定度是对测量方案的否定性参数,不确定度越大否定力度就越大,测量工程也就越安全,因此才有了JJF1059.1-2012的5.3.8.2条的修约规定。
  但是测量工程的安全性虽然要求很高,终究没有上宇宙的、下深海的工程安全性要求那么高,一律按“非零即进”的修约方法修约,似乎投入的测量成本过于奢华。于是人们想到计量学的一个基本原则“三分之一原则”,即测量过程的不确定度应不大于被测参数控制限的1/3(说明:检定/校准工程风险性更大,JJF1094规定取小于1/3的1/6)。因此12楼提出了“通常情况下是按三分之一原则修约”的原则也是可行的。不过计量界在此基础上仿照GB/T8170修约时大于5进位,小于5舍弃的做法略加修改,默认的原则是大于等于3进位,小于3舍弃。例如若保留一个有效数字:5.32和5.30都应修约至6,5.29应修约至5。这种修约没有哪个标准或文件作规定,纯属计量界默认和可行的潜规则。
规矩湾锦苑 发表于 2017-10-25 18:49:15 | 显示全部楼层
1256522525 发表于 2017-10-25 15:46
那么规程规范里有一项重复性,并且和平不确定度是的重复性算法不一样,这两个重复性怎么区分 ...

  检定规程和校准规范里的重复性要求正确的叫法应该是“示值波动性”,严格意义上说不应该叫“重复性”。“示值波动性”是测量设备的计量特性,“重复性”是测量结果的计量特性,不属于测量设备的计量特性,因此JJF1001-2011取消了旧版(1998版)“[测量仪器的]重复性”这个术语,JJF1033-2016也将对“计量标准的重复性考核”改为“检定/校准结果(测量结果)的重复性试验”。
  测量设备的“示值波动性”可以作为测量模型中的一个输入量,可以给测量结果引入不确定度分量。重复性试验得到的重复性(测量结果的重复性)是不确定度评定的A类评定方法得到一个标准偏差,这个标准偏差可以作为测量结果的分散性给测量结果自己带来的一个不确定度分量,而这个不确定度的A类评定依托是测量模型中某个信息未知的输入量,即是这个信息未知的输入量引入的不确定度分量。没有信息未知的输入量是不需要进行不确定度的A类评定的,简简单单的B类评定就可以解决问题。
路云 发表于 2017-10-26 00:20:51 | 显示全部楼层
zhangdaojuan 发表于 2017-10-24 20:31
请教你所说不确定度“按三分之一修约”的出处,在看到这个贴之前我都是非零即进修约的。比如5.32和5.34, ...

关于“三分之一修约规则”的出处,您可参阅原子能出版社出版的,由原国防科工委科技与质量司编写的国防系统计量培训教材系列丛书第11卷《计量技术基础》第269页(截图如下)。到目前为止,国防系统计量检定人员的考证及到期复查,其计量基础知识的培训考试所使用的教材中,该教材仍然现行有效。

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规矩湾锦苑 发表于 2017-10-26 01:21:30 | 显示全部楼层
  19楼给出了一份“教材”关于不确定度的修约规则,19楼在“教材”中用红色勾出了两行字,明确指出了这个修约规则只是个“推荐”,不是国家标准或国家技术规范的规定,因此可以视为一个行业系统的默认潜规则,在军工行业内使用。JJF1059.1不仅仅是我国的国家技术规范,也是国际标准转化而来,是国际标准的要求,要得到国家和国际的共认,不至于产生不同行业,不同单位,不同的人之间的误解和纠纷,建议还是执行JJF1059.1-2012的5.3.8.2条的修约规定为好。
  “教材”中给出的例子0.001101保留两个有效数字的修约结果是0.0012,理由是符合JJF1059.1-2012的5.3.8.2条的修约规定,就不会有人反对。但“教材”的理由是“尽管”修约了第二位数字,“由于还有前一位未修约的数字,故对结果估计的影响不会超过1/10。”,那么按红笔勾出的最后一句“当保留一位有效数字时,按‘三分之一原则’进行修约”,“故对结果估计的影响不会超过1/10。”还成立吗?显然“教材”的这个理由有些牵强。
zhangdaojuan 发表于 2017-10-26 09:04:28 | 显示全部楼层
非常感谢,涨知识了
大漠孤烟 发表于 2017-10-26 10:11:52 | 显示全部楼层
如果被测物(校准物)是一个单值计量器具,如砝码、电阻、量块等,是否可以不用再进行不确定度的A类评定?
路云 发表于 2017-10-26 16:14:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 路云 于 2017-10-25 20:41 编辑

某版主20楼的表述简直就是不知天高地厚,没人搭理却非要插嘴嚼舌。当前国防计量领域,除了培训不到位,全行业都是按照这一不确定度修约规则执行的。这里是国防计量论坛,不优先按行业标准执行按什么标准执行啊?你规矩湾算老几呀?在这里指手画脚的。有了国家标准就不要执行行业标准了吗?有了JJF1033国防军工计量标准建标考核就不要执行JJF(军工)3JJF(军工)5了吗?军事计量标准的建标考核就不要执行GJB2749A了吗?有了JJF1059.1就不要GJB3756了吗?就你规矩湾是百晓,全国各行各业的决策都由你来定,你说执行啥标准就执行啥标准是不是?这都什么玩意儿嘛,《计量法》第三十二条的规定和作用是干什么的?再说这一修约规则也不是像某版主说的那样,是由某人凭空拍脑袋想出来的,教材的编者同样也是参照了国际上科学数据的修约规则总结出来的。你规矩湾算个什么东西,拿着鸡毛当令箭。

教材中说“对结果估计的影响不会超过1/10”是针对修约至两位有效数字的情况而言的,某版主不懂装懂、断章取义,将驴头往马嘴上套,将其往修约至一位有效数字的情况里扯。“搅屎棍”不挑屎臭浑身都不得自在。

b.png

看清楚了没有某版主,不懂就虚心一点,多学一点,不要装懂。少插两句嘴,身上不会掉两斤肉的。

规矩湾锦苑 发表于 2017-10-26 22:58:59 | 显示全部楼层
大漠孤烟 发表于 2017-10-26 10:11
如果被测物(校准物)是一个单值计量器具,如砝码、电阻、量块等,是否可以不用再进行不确定度的A类评定? ...

  如果被测物(校准物)是一个单值计量器具,如砝码、电阻、量块等,被检对象就是一个实物量具,而不属于仪器仪表。实物量具的校准参数是“实际值”或“修正值”、“偏差”。也就是说实物量具的校准对象是“标称值”这个实物量具的“(显)示值”而不是“示值误差”。
  示值误差的测量模型是被校仪器显示值减去计量标准给出值,示值的测量模型是被校实物量具标称值的实际值等于计量标准给出值,前者有两个输入量,“被校仪器显示值”和“计量标准给出值”,后者只有一个输入量“计量标准给出值”,两者测量模型相差巨大。
  示值误差测量模型两个输入量中,决定“被校仪器显示值”的被校仪器信息在校准前未知,无法用B类评定,只能使用A类评定,因此必须进行费时费钱费精力的不确定度的A类评定。示值测量模型中的输入量只有一个“计量标准给出值”,而决定“计量标准给出值”的计量标准的信息,在校准前从检定证书或检定规程中我们了如指掌,因此只需要简简单单的B类评定即可,可以不用再进行费时费钱费精力的不确定度的A类评定。
规矩湾锦苑 发表于 2017-10-27 00:29:01 | 显示全部楼层
路云 发表于 2017-10-26 16:14
某版主20楼的表述简直就是不知天高地厚,没人搭理却非要插嘴嚼舌。当前国防计量领域,除了培训不到位,全行 ...

  我乃企业最基层从事计量工作的一介草民,比不上你这位高高在上的“大员”。幸亏这里是计量技术论坛,是个平等发表技术观点的平台,这里并非只有某大员才允许发言的地方。
  每个人在论坛的发言都不代表官方,谁也决策不了各行各业的计量工作方针政策和做法,执行啥标准本论坛没有哪个人有权说了算,你也并不在例外。但论坛给了不“算老几”的无名小辈“不知天高地厚”、“指手画脚”的平等发言权,每个人都可以讲自己的看法。非常遗憾的是,即便你再“高贵”,再趾高气扬,再恶毒地骂街,你也没有权力阻挡来自基层算不上老几的计量人员发言,你更没权力在这里侮辱人格,泼妇骂街。我已多次提醒你,技术讨论你怎么说都不过分,唯独请注意你那“高贵人”的形象,学习点中国传统道德,学习点社会主义核心价值观。
  教材的讲法人人皆知。教材终归是教材,不是国家标准,也不是军工标准,甚至也不是大中专院校的正规教材,只能算培训资料,没有哪一个军工标准规定不确定度的修约执行1/3原则。
  请问0.001332修约至一位有效数字,是不是该修约至0.001?如此修约你认为测量工程风险性有多大?修约至0.002和修约至0.001,哪种修约的军工产品安全?不确定度评定目的无非是评估测量方案的可信性,确保测量工程的安全性。JJF1059.1规定一律进位的修约方法,的确增加了测量成本,但对测量工程的安全性是有利的。如果要侧重考虑测量成本,JJF1059.1也规定了可以按GB/T8170大于5进位,小于5舍弃的做法修约。人们还想在考虑测量成本的基础上适当再向测量工程安全性倾斜一点,按大于3进位,小于3舍弃的潜规则修约也未尝不可,没必要精确到绝对的1/3。
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