仪器设备显示的数值的所有位数都要记录吗？

springgcf

例如1级精度的电液伺服压力试验机，电脑显示的力值为384.79kN。

作为检测单位，非计量单位。

问题1：在记录的时候，是所有的数值都记录下来，还是修约后再记录。这个跟精度有关系吗？有的甚至384.792kN等小数点后有好几位。
问题2：现在还有有效数字的概念吗？
问题3：如果有的话，那么384.79kN，“9”这一位是不准确位，“7”这一位就是准确位，可是，1级精度的试验机，能准确到“7”这一位吗？
问题4：1级精度的试验机允许有±1%的示值误差，也就是“4”这一位上已经有误差了，这个理解对吗？
问题5：如果力值的记录的确要考虑有效数字而修约，那么相关的精度等级是不是要以计量院的检定证书为准，不能以设备厂家提供的信息为准？
问题6：1级精度试验机示值误差±1%，相对分辨力为0.5%，这是《电液伺服试验机》JJG 1063-2010上的要求。而设备厂家的技术合同上是分辨力优于10N。那么能以分辨力10N来使用吗？如果换算到相对分辨力，远优于0.5%

有高手能解答下吗？

路云

springgcf 发表于 2018-2-9 13:10
计量院给出的是检定证书，比如符合1级精度，他的报告上没有给出测量不确定度。
那么，这个时候这个“哪一 ...

上级机构出具的《检定证书》，通常不会给出“检定结果的不确定度”，除非检定规程有要求。客户如果有这方面的需求，可以有三种方式：1、在与上级机构签订下厂检定委托合同时，就向承检机构提出该需求和理由；2、以校准方式溯源，让承检机构出具《校准证书》，得到《校准证书》后自己做计量确认；3、向承检机构索要检定原始数据自己评估“检定结果的不确定度”(该法属事先未与承检机构约定，事后补救的举措)。

我7楼已经说了，现在关键的是看试验机的“有效分辨力”，而不是试验机的所显示的“分辨力”。现在有许多试验机的控制系统软件可以自己设置，想要看几位小数就设置几位小数，而实际的“有效分辨力”并没有那么高。例如，设置5位小数，实际上小数第3位就在跳变，后两位可以说是无效的。

您1楼的问题6说：1级精度试验机示值误差±1%，相对分辨力为0.5%，这是《电液伺服试验机》JJG 1063－2010上的要求。而设备厂家的技术合同上是分辨力优于10N。那么能以分辨力10N来使用吗？如果换算到相对分辨力，远优于0.5%。如果分辨力是10N，那么可以反推，该试验机的测量下限就是2kN，2kN以下是保证不了1级准确度的。

《检定证书》虽然没有给出“检定结果的不确定度”，但通常都给出了各检定点的“实测值”，我们完全可以依据所给出的“实测值”的小数位数，来确定哪一位小数位是欠准数，记录时只要记到该位足矣。《校准证书》尽管给出了“校准结果的不确定度”，但这个不确定度是以“相对扩展不确定度”的形式给出的，而不是以绝对量的形式给出的。它表征的是“示值相对误差”的不确定度，与“示值相对误差”的小数位数对齐。所以说要记录到小数哪一位，完全可以根据《检定/校准证书》给出的“实测值”的小数位数确定。

顺便提一下，“检定结果的不确定度”与“校准结果的不确定度”就是同一个东西，它定量表征的就是被校对象(本主题就是您的试验机)所复现的量值的可靠程度，而不是某人所说的“用来评判他们的测得值能否用于该准确度等级判定的指标”，后者是上级机构的“校准和测量能力CMC”(即上级机构在常规条件下所能获得的最小的“测量结果的不确定度”，只要它满足量传的要求，就可用于评判被检定/校准对象的检定/校准结果是否满足被检定/校准对象的准确度等级)，而不是日常常规被校对象“检定或校准结果的不确定度”。

至于您使用该试验机对下一级被测对象进行测量，用测得的力值来求得强度，那么您的测量模型与上级机构校准的测量模型是不一样的，您的输出量是“强度”，“力值”与“截面积”是输入量。您必须根据您的测量模型，来求得各输入量的传递系数，然后再根据各输入量和影响量引入的不确定度分量进行合成，得到输出量“强度”的“合成标准不确定度”。计量院的证书给出的不确定度，仅仅是您用该试验机进行下一级测量，由测量设备引入的不确定度分量(即“力值”引入的不确定度分量)，千万不能将其视为您的测量结果(强度)的不确定度。

5466

不是高手，对几个问题谈一下个人理解，探讨一下。
我觉得在使用仪器的时候，记录数字的有效位数应该是取决于我们被测产品的允差要求，比如，我的被测量应该是50N±0.5N，那我在测试的时候就应该记录到0.01这个级别。
楼主所说的记录时是不是要考虑测量仪器的允差的问题，我觉得，测量仪器的允差，应该在仪器选型的时候考虑；在每年的校准之后，对结果做确认时考虑。在后续使用记录时不用考虑了。否则就把事情做的过于复杂了。
另外楼主说厂家的指标优于检定结论的问题，我觉得如果真是这种情况楼主可以考虑做校准，看校准结果到底如何。

新司机上路

如果是计量检定的话，是必须记录仪器显示的所有位数。
因为必须保证数据的原始性，不能擅自加工。

同理，我是推荐记录所有位数的。这样的数据比加工过的数据更有可信度和说服力。

f8c8

1、仪器显示几位，记几位吧。记录到不跳字的那一位。乱跳字位无计量价值，也看不清楚，不记录。
2、加工仪器测数？
      感觉好无聊呀。
      你是能比仪器精确呢？还是你比仪器聪明呀？
3、真实记数，做老实人，简单快乐。
4、分辨力是对仪器敏锐性的描述呀。
     仪器测值位数越多，末位还能稳定不跳字，好仪器呀，大大有利于工业控制做趋势判断呀。
     1%准确性，百万分之一分辨力——自动化工程师的最希望仪器能如此了，可惜凤毛麟角，可惜难得一见 。

pipic

应该是仪器显示几位记几位吧

springgcf

5466 发表于 2018-1-29 10:47
不是高手，对几个问题谈一下个人理解，探讨一下。
我觉得在使用仪器的时候，记录数字的有效位数应该是取决 ...

我觉得在使用仪器的时候，记录数字的有效位数应该是取决于我们被测产品的允差要求，比如，我的被测量应该是50N±0.5N，那我在测试的时候就应该记录到0.01这个级别。

这个可能提醒我了。我们是做检测的，不是计量。我们的测试方法中，要求了力值试验机达到1级精度，测试的这个力值，并不是最后的结果，往往结合其他测试到的参数，通过公式计算得到诸如强度、弹性模量等等，这些才是最终结果。
测试方法中一般只对力值试验机的精度提出要求，多数是1级精度，至于力值记录到1N，还是0.1N，是没有要求的。
我们的试验机，通过计量院的计量，能达到1级精度，是满足要求的。
在这种情况下，力值记录到哪一位呢？
是不是也可以理解成记录到比1（1+1%）多一位呢？

路云

springgcf 发表于 2018-1-28 18:47
我觉得在使用仪器的时候，记录数字的有效位数应该是取决于我们被测产品的允差要求，比如，我的被测量应该 ...

1、试验机的分辨力并不能只能看试验机显示到小数后第几位，有的试验机的控制软件可以自己设置小数位数。但我们现在讨论的是“有效分辨力”，也就是说能够稳定显示的那一位的下一位是那一位是哪一位(对一稳定的被测量)。通常的判定方法对于数显仪器来说，是取变动范围的二分之一。

2、除此之外，还要根据每一量程的测量下限F_L。

3、以上两点，是试验机的物理分辨力。还有一点不可忽略的因素是“鉴别力域”，或者说是“灵敏度”。有的情况稳定并不非真正的稳定，而是因为灵敏度过低所致。

综上所述，真正应读到那一位，应当根据上级机构给出的“校准结果的不确定度”，来确定那一位开始是欠准数，读数读到那一位就OK了。位数少了可能误差太大引起误判，位数多了纯属无效。

补充内容 (2018-2-4 03:51):
更正：第一段第二行的“…能够稳定显示的那一位的下一位是那一位是哪一位(对一稳定的被测量)。”应删除蓝色字部分。

规矩湾锦苑

　　问题1：在记录的时候，是所有的数值都记录下来，还是修约后再记录。这个跟精度有关系吗？有的甚至384.792kN等小数点后有好几位。
　　答：可以记下所有的数值最后计算出测量结果再修约，也可以按修约规则修约，修约时多留一位数字，最后再计算测量结果。384.792kN等小数点后有好几位其实没有必要，多余的位数是没有价值的。
　　问题2：现在还有有效数字的概念吗？
　　答：“有效数字”的概念属于数学领域里的基本概念，现在乃至今后都不会取消。
　　问题3：如果有的话，那么384.79kN，“9”这一位是不准确位，“7”这一位就是准确位，可是，1级精度的试验机，能准确到“7”这一位吗？
　　答：在数学领域，384.79的有效数字是5个，384.7的有效数字是4个。“9”这一位是不准确位，“7”这一位就是准确位属于计量领域里的概念，不影响数值的有效数字个数，但测得值的末位数位置直接影响测得值的准确性。“9”这位数是小数点后第二位，“7”这位是小数点后第一位，“9”是不准确位，“7”是准确位，表示测得值384.79的小数点后第二位是估计值。“1级精度的试验机”允许的相对误差为1%，384.79×1%=3.89，测得值384.79要求准确到整数位，多保留一位读到小数点后一位，384.8足矣。当然读到384.79最后得到测得值后再修约，也没有人反对，就是自己多记一点，多麻烦一点。
　　问题4：1级精度的试验机允许有±1%的示值误差，也就是“4”这一位上已经有误差了，这个理解对吗？
　　答：测得值384.79的“4”这一位在整数位，384.79的1%也在整数位，理论上“4”这一位上的数字应该是准确的，没有误差。
　　问题5：如果力值的记录的确要考虑有效数字而修约，那么相关的精度等级是不是要以计量院的检定证书为准，不能以设备厂家提供的信息为准？
　　答：使用中的测量设备的准确度等级要以计量技术机构给出的结论为准，具体来说也是以检定规程的规定为准，不能以测量设备的制造商提供的信息为准。新购进的测量设备以制造商书面承诺为准进行入库检定或验收，因为采购合同规定了设备的准确度等级，按规定的准确度等级付给制造商资金，供应方必须兑现自己的合同承诺。
　　问题6：1级精度试验机示值误差±1%，相对分辨力为0.5%，这是《电液伺服试验机》JJG 1063-2010上的要求。而设备厂家的技术合同上是分辨力优于10N。那么能以分辨力10N来使用吗？如果换算到相对分辨力，远优于0.5%。
　　答：JJG 1063-2010规定1级精度试验机示值误差±1%，相对分辨力为0.5%，制造商承诺的是绝对分辨力，与检定规程的相对分辨力不一致，就必须将相对分辨力转换成绝对分辨力或将绝对分辨力转换成相对分辨力加以比较，如果制造商承诺的比规程规定的优，对于新购的按制造商的承诺验收。如果制造商承诺的比检定规程规定的差，按规程规定的分辨力验收。对于已经投入使用的试验机可以一律按检定规程规定的分辨力判定其符合性。

springgcf

路云 发表于 2018-2-4 20:18
1、试验机的分辨力并不能只能看试验机显示到小数后第几位，有的试验机的控制软件可以自己设置小数位数。但 ...

计量院给出的是检定证书，比如符合1级精度，他的报告上没有给出测量不确定度。
那么，这个时候这个“哪一位”怎么看？
还有，是不是计量院在出具检定证书的时候，也要给出不确定度？

springgcf

路云 发表于 2018-2-4 20:18
1、试验机的分辨力并不能只能看试验机显示到小数后第几位，有的试验机的控制软件可以自己设置小数位数。但 ...

是不是也可以怎么理解：
比如测强度，公式是力/面积。我们在测“力”这个参数时，计算不确定度是多少，那么之后力值记录的最后一位，和不确定度保持一致？
就是说，这个不确定度由我们自己算，而非计量院。

计量院的校准证书是有不确定度的，而检定证书和检测证书是没有不确定度的。

springgcf

规矩湾锦苑 发表于 2018-2-5 13:54
　　问题1：在记录的时候，是所有的数值都记录下来，还是修约后再记录。这个跟精度有关系吗？有的甚至384.7 ...

谢谢先

到这里来寻求答案，其实是有一个问题困扰我。

比如384.79kN和384.8kN，这2个数据去算强度，就是再除以某个面积后，强度有可能会是29.9MPa和30.0MPa，在计算强度时，修约后，数值最后一位可能不一样。而当30.0MPa刚好是临界值时，就存在是合格还是不合格的问题。

我们是检测单位，报告是要给出结论的，也不会因为不确定度的原因，把29.9MPa给出合格结论。

那么，384.79还是384.8，最终会得出两个结论完全相反的结果。这种情况下，到底是用384.79去计算，还是384.8去计算？

而现在普遍使用微机控制电液伺服的力值试验机，试验机界面上显示的是384.788，甚至是384.7921这样的数据，最终我们记录到哪一位呢？


我刚参加工作的时候，普遍还在使用表盘式的力值试验机，表盘上根据不同的量程的档位，最小分度值1kN、2kN、5kN之类的，写的很清楚。后来更换微机控制的电液伺服试验机后，觉得它的力值比表盘式的精确多了，也是显示多少记录多少。


后来随着工作经验的慢慢积累，慢慢开始仔细分析计量院出具的报告，也仔细看检定规程校准规程，对传感器的原理也有所了解。这时候，就思考这种类型的试验机，仪器上显示多少就记录多少，就以这个记录值去计算，这种做法正确吗？

电液伺服试验机的力值传感器，多数都是贴了应变片的弹性体，弹性体的受力变形，通过应变片，反映成电流或电压信号的变化，再假设这种对应关系是线性的，通过两点或两点以上进行标定。其实就是线性回归，说白了和老式的表盘式的试验机一样的，也是线性回归，只不过新式的试验机多了个传感器本身的应变和电信号的线性回归而已。

只要这个电流或电压的信号能被分辨出来，通过回归方程，自然会在力值也有分辨。所以这类试验机，厂家标称绝对分辨率都很高，前提是绝对的弹性体，绝对的线性关系，但是这是现实不存在的。


个人觉得我们检测行业和计量行业有个明显的区别。计量对数据的处理还是非常严谨的，我们就相对其次了，在标准制定的时候，会考虑产品或者工程的某些性能，但在数值的计算上，有时候会考虑不周。比如某测定值，单个值精确到了个位，3位有效数字，而平均值却要求精确到小数点后1位。

规矩湾锦苑

springgcf 发表于 2018-2-10 10:12
谢谢先

到这里来寻求答案，其实是有一个问题困扰我。

　　计量院在出具检定证书的时候，一定要给出合格与否的结论，如果有准确度等级也一定会给出符合哪个准确度等级的结论，但不一定要给出不确定度。其测量不确定度是用来评判他们的测得值能否用于该准确度等级判定的指标，因此一般不会给你。但，既然计量院给了准确度等级的判定结论，我们也就可以相信他们的判定是正确的，可信的。
　　384.79kN和384.8kN，这2个数据再除以截面积，强度有可能会是29.9MPa和30.0MPa。而当30.0MPa刚好是临界值时，的确存在着合格与否两个结论完全相反的问题。那么合格与否的判定对不对，就要看用于判定的测得值是否可信。测得值用于符合性判定可不可信的判定指标，就是“测量结果的测量不确定度”，我们必须像计量院一样评估一下我们用来判定强度合格与否的强度测量结果的测量不确定度。
　　修约保留的有效数字个数与测量结果的测量不确定度的大小密切相关。如果你的试验机是１级，可以依据检定规程得出试验机校准结果的不确定度，计算强度时要“除以截面积”，这个截面积到底是多大，用什么方法测得的，得到“截面积”这个输入量給强度测量结果引入的不确定度分量是当务之急，然后就可以得出判定符合性使用的强度测量结果的不确定度到底是多少，最后才能判定你修约到保留３个或多少个有效数字的强度测量结果，用来判定被测对象的强度符合性才值得采信。

springgcf

规矩湾锦苑 发表于 2018-2-10 17:33
　　计量院在出具检定证书的时候，一定要给出合格与否的结论，如果有准确度等级也一定会给出符合哪个准确 ...

我的理解是测量不确定度的大小，不影响结果的判定。
比如指标是30.0MPa，测量结果是29.9MPa，无论不确定度是0.1MPa，还是0.2MPa，又或是其他的，结论只能是不合格。

感觉有点跑偏了。

力值试验机，计量院的检定证书是符合1级（示值相对误差±1%，相对分辨力0.50%），这种试验机显示的力值384.792kN，那么在记录的时候应该怎么记录？

直接记录384.792kN，用这个数据参与后续的计算吗？

如果是，那么1级精度的试验机能做到这么精确吗？如果记录384.792kN，我觉得是采信了试验机厂家给出的比如0.2级精度之类的等等参数，而非采用计量院给出的参数。那么这样计量检定的意义又何在？

刘耀煌

如果计算结果是29.9不合格，计算结果是30.0合格，说明用1.0级的试验机不合适

规矩湾锦苑

springgcf 发表于 2018-2-10 17:57
我的理解是测量不确定度的大小，不影响结果的判定。
比如指标是30.0MPa，测量结果是29.9MPa，无论不确定 ...

　　指标要求是≥30.0MPa，测量结果是29.9MPa，结论只能是不合格，这个判定方法本身没有问题，问题在于你使用的测得值29.9MPa是否值得采信，因此必须给出或评估出测量结果29.9MPa的测量不确定度。测量结果是否可用于被测对象符合性判定的唯一参数是该测量结果的不确定度，有的人讲的很复杂，其实对解决您的这个实际问题没有什么价值。
　　要回答直接记录384.792kN，用这个数据参与强度计算是否可以的问题，现在已知检定证书确定使用的试验机符合1级（示值相对误差±1%，相对分辨力0.50%），要评估测量结果29.9MPa的不确定度，最重要的还是缺试样的信息。因此，请说明你的试样截面是什么图形，若是圆形其直径多大，若是方形其边长多大，直径或边长的最大允差是多大。例如标准规定混凝土预制块抗压强度试验要求试样做成立方体，边长100mm，允差±0.20mm。

springgcf

路云 发表于 2018-2-11 00:01
上级机构出具的《检定证书》，通常不会给出“检定结果的不确定度”，除非检定规程有要求。客户如果有这方 ...

第一次上传图片，不知道成功没

大过年的还在给我回复，非常感谢。

上图是拍的检定证书的内容。

以我的理解，这个检定结果的示值相对误差是0.4%（不知道是不是默认省略了“+”号），表示与上级标准器比较，存在0.4%的误差，换算到实际的力值，是几点几kN这个级别，就表示在几kN这个级别上，已经有误差，并且这个误差是被接受的（试验方法要求试验机满足1级精度），那么我们在记录的时候，精确到kN的个位数就够了，比如801kN、623kN，不需要801.23kN，622.96kN。因为按照检定证书的示值相对误差，根本无法分辨出0.23kN这么精确的数值（甚至小数点后位数更多），最多精确到0.1kN足以。

不知道这个理解对不对。

路云

springgcf 发表于 2018-2-10 20:25
第一次上传图片，不知道成功没

大过年的还在给我回复，非常感谢。

这份《检定证书》的检定结果我看了一下，感觉不是很规范。首先，没有给出受力方向；其次，正误差省略了“+”号(除零误差外，均应带正负号以示误差方向，不带符号表示误差的绝对值)。与我单位给客户的《检定证书》相比，这四列数据都有，只是表头名称略有不同，第一列我们称“量程”，第二列我们称“检定点”，第三列相同，第四列称“示值重复性”。除这四列之外，我们还会多给出一列“实测值”(例如200 kN这一检定点的实测值为200.76 kN)，这样便可知最后一位“6”是欠准数字。根据我个人的经验，通常试验机几乎极少会遇到“示值相对误差”与“示值重复性”在全量程范围内如此一致的情形，不知道这些数据是否是真的实测出来的，还是您的试验机真的在全量程范围内有如此好的线性与重复性，该试验机几乎达到了0.5级的水平。

我们可以反过来推算。因为检定过程每一受检点都要进行三次测量，以200 kN这一点来说，示值重复性是0.1%，也就是说三次测量结果的最大值与最小值之差在(0.15～0.24)kN之间，也就是说第二位小数已经是欠准数字了，这与您所说的设备厂家承诺的10 N的分辨力大相径庭。如果真的如厂家承诺的10 N分辨力，那么它的测量下限2 kN这一点的“示值相对误差”和“示值重复性”也应该达到1级的水平。而对于1000 kN这一点来说，示值重复性仍然是0.1%，也就是说三次测量结果的最大值与最小值之差在(0.5～1.4)kN之间，说明第一位小数就已经是欠准数了，与200 kN这一点相比，相差一个数量级，这种情况通常不大可能。你们可以以需要评定检定结果的不确定度为由，让承检机构提供检定原始记录，看看是否确实如此。