不确定度应用中的弊病(1)：贬低合格仪器

csln 发表于 2018-12-12 16:29
99%以上的检定规程在设计检定方法时要保证检定的测量结果不确定度不大于被检MPEV的三分之一，这是发布前 ...

【 99%以上的检定规程在设计检定方法时要保证检定的测量结果不确定度不大于被检MPEV的三分之一，这是发布前必须要审查通过的，否则不可能发布实施，所以检定的合格性判定时是不需要考虑待定区的。】<<<

这可能不是事实吧？……对具体被检对象的"检定"尚未进行，所谓"结果的测量不确定度"从何而来？………我见过的有限几个"检定规程"好像都只是对(主)标准器(量)等关键器(件)有些"1/3"之类的具体要求。

"检定"方法"设计"时，弄个所谓"校准与测量能力"之类的东西出来是可能的，弄不出具体的所谓"结果的测量不确定度"。

同意23#及25#的观点

路云 发表于 2018-12-12 17:19
99%以上的检定规程在设计检定方法时要保证检定的测量结果不确定度不大于被检MPEV的三分之一实际的情况并 ...

实际情况是什么，事实是什么，好象这里是争论不出来的，比较简单的验证方法是您找您的计量技术委员会的朋友或者亲自主笔编制过国家计量检定规程的朋友聊一下这个问题，或者电话同国家局计量司审查部的老师聊一下，会有一个明确的结果

您说的计量标准的不确定度不大于被检MPEV的三分之一只是最基本的要求，仅满足这个不够的，9楼的2个例子计量标准的不确定度小于被检MPEV三百分之一也不止，但仍然不能用于检定

被检对象您尚未检定并不意味着规程编制人没有检定试验，规程编制人在编制规程设计检定方法时要对常规可能出现的各种被检设备试验，满足要求后编写出检定规程

此帖一并回复njlyx先生

我们来看看JJF1094是如何表述U₉₅的吧：

归纳起来有以下几种：

①评定示值误差的不确定度U₉₅。这个不确定度从字面意思上来理解，应该是指“测量过程的不确定度”，理论上应该不包含被测对象自身因素引入的不确定度分量。或者说是“校准和测量能力CMC”(大部分规程规范中将其以“计量标准的不确定度”代称)；

②示值误差评定的不确定度U₉₅。这个不确定度从字面意思上来理解，应该是指“测量结果的不确定度”；

③示值误差评定的扩展不确定度U₉₅。同上；

④示值误差的扩展不确定度U₉₅。同上。

但就其所举的示例来看，不仅称谓乱，意思也乱。有时指“测量过程的不确定度”，有时又指“测量结果的不确定度”，让人无法正确理解和解读。按照我个人的理解，第5.3.1.4条所说的评定示值误差的不确定度U₉₅应该就是指“校准和测量能力CMC”，当公式(14)成立时，对被测对象进行合格判定时，是无需去考虑这个“评定示值误差的不确定度U₉₅(即‘校准和测量能力CMC’)”对测量结果的影响的。需要考虑的是②、③、④所说的“测量结果的不确定度”。此时会出现两种情况：第一种情况是①≤1/3MPEV(即公式(14))，②(或③、④)≤1/3MPEV，此时直接对测量结果进行符合性判定；第二种情况是①≤1/3MPEV(即公式(14))，②(或③、④)＞1/3MPEV，此时应考虑②(或③、④)对测量结果的影响，也就是第5.3.1.6条所说的情况。当①＞1/3MPEV(即不满足公式(14))时，②(或③、④)必定大于1/3MPEV，仍然可以按照第5.3.1.6条去实施。

综上所述，我认为第5.3.1.6条所说的U₉₅，应该是②(或③、④)才合理。所以说：

①≤1/3MPEV(即公式(14))是衡量测量过程(人、机、法、环四因素)是否合理的判据；

②(或③、④)≤1/3MPEV是对被测对象进行符合性判定时，是否需要考虑“测量结果的不确定度”对符合性判定影响的判据。

另外，在第5.3.1.6条的最后还有一段这样的表述：

大家可以仔细想一想，当由于被测对象自身的因素导致“测量结果的不确定度U₉₅”大于MPEV的三分之一时，此时的被测对象(料)引入的不确定度分量已经成了“测量结果的不确定度”的主分量。此时不去抓主要矛盾，却去从人、机、法、环这些次要因素中动手术，抓芝麻丢西瓜，能降低“测量结果的不确定度”吗？被校对像本身就是不合格的，即使送到国家计量院去校准也是白搭。

csln 发表于 2018-12-11 22:30
实际情况是什么，事实是什么，好象这里是争论不出来的，比较简单的验证方法是您找您的计量技术委员会的朋 ...

您说的计量标准的不确定度不大于被检MPEV的三分之一只是最基本的要求，仅满足这个不够的，9楼的2个例子计量标准的不确定度小于被检MPEV三百分之一也不止，但仍然不能用于检定

您说的这是特殊例外的要求，我们现在讨论的是通用基本的原则与要求，但道理、方法和思路应该是有共性的。

路云 发表于 2018-12-12 21:15
您说的计量标准的不确定度不大于被检MPEV的三分之一只是最基本的要求，仅满足这个不够的，9楼的2个例子计 ...

但是用测量结果的不确定就不会有这样的特殊例外，而用计量标准的不确定度就会有找出无数这样的特殊例外

您可能对JJF 1094中的“评定”有特别的理解，但是，凡测量结果的不确实度无一例外是评定出来的，JJF 1059本来就是：测量不确定度评定与表示

CMC本来就包含被校对象的分量，只不过评定时选用的是计量标准可以校准的最优的对象，尽管如此，CMC仍然包含了被校对象的分量

您对JJF 1094和JJF 1033理解有偏激的地方，检定的测量结果不确定度评定选用的是常规的被检对象，不能是最好的，可以是比较差的，但绝对不能是检定不合格的

csln 发表于 2018-12-12 01:49
但是用测量结果的不确定就不会有这样的特殊例外，而用计量标准的不确定度就会有找出无数这样的特殊例外

...

您说得没错，都是“测量结果的不确定度”，也都是评定出来的，都叫“U₉₅”。但我们要说清楚，究竟是“校准和测量能力CMC”，还是对日常常规被校对像校准所得的“校准结果的不确定度”，这两者的功能、意义和用途是不一样的。前者是在常规条件下对符合量传关系的“最佳仪器”校准所得到的“测量结果的不确定度(校准和测量能力CMC)”，后者是在常规条件下对符合量传关系的“常规仪器”校准所得到的“测量结果的不确定度”。后者大于、小于、等于1/3MPEV都是有可能的，它只能用来对被测对象进行合格判定，而不能用来判定测量过程是否合理。判定测量过程是否合理应该用前者。

路云 发表于 2018-12-12 21:06
我们来看看JJF1094是如何表述U的吧：归纳起来有以下几种：①评定示值误差的不确定度U。这个不确定度从字面 ...

您对“评定”两个字产生了太多想法，您觉得一个规范中同一个符号可能表示不同的意思吗？您觉得前面给了一个公式，接着给个例子如何应用这个公式，U95就变成与公式中不同的U95了吗？

规程、国家规范中同一个符号只能表示惟一的一个量，整个规程必须保持一致

我认为您对1094理解有偏激的地方。U95大于被检三分之一至少有两种情况，一种是计量标准测量所有这一类被检仪器都大于三分之一，这时要么计量标准不符合要求，要么检定方法或其他情况有缺陷；另一种情况是对一类被检仪器大大部分连比较差的也能保证不大于三分之一，只有因自身分散性大的个例大于三分之一，这种情况U95再大，也不影响判定其不合格。您其实不用非常慎重去考虑这些个例，正常情况下不大会有人用一个不合格的被检设备评定不确定度来用作建立计量标准时考核对象。

我是同意 不确定度理论的，就拿 楼主的 量块测量卡尺的示值误差的 不确定度来说 ， 由于 卡尺本身的 分辨率 过低为0.05mm ,导致 就算 标准器量块的不确定度 为 0， 测量结果的不确定度依然有 0.05mm。按照 欧洲 的例子。
   
现在 我 举个简单的例子，就拿0.05mm的卡尺来说，
如果现在 用 50mm的 量块 来测 这把0.05mm的卡尺，结果为 50.05mm 。 结果为合格。 没问题吧？
那现在    用 49.99mm的量块来测 同样的这把0.05mm的卡尺，结果还是 为 50.05mm, 结果显而易见 ， 不合格。
再用             49.96mm的量块 来测 同样的这把0.05mm的卡尺 ，结果 可能为 50.05mm ,也有可能50.00mm, 为什么？
怎么办？    到底是 合格还是不合格？
为什么用同样 精度的量块 来测 ，会出现3种不同的情况？按理说，量块的误差肯定比卡尺的小的多，为什么测量结果会不一样啊？
我有点慌。


反之， 再举个例子 ，用 0.05mm的卡尺来测 50mm量块，偏差为 1μm （假定）得结果 50.00mm
                                 再用 0.05mm的卡尺来测50mm量块，偏差为 0.1μm （假定）结果还是50.00mm
                                   最后用 0.05mm的卡尺来测 国际基准50mm，不确定度为0.0001纳米（假定）结果还是50.00mm
得出结论， 该卡尺的精度 为 国际基准 级别，为什么 ？因为该卡尺与 国际基准 测量结果 一致。误差为0mm


这下，我完全慌了。
怎么办，，。，。。。。。

刘耀煌 发表于 2018-12-12 12:12
小铯钟不能检指针式频率表是因为小铯钟的输出幅度不能满足驱动指针式频率表的要求、不能直接提供指标频率 ...

       谢谢刘辉煌先生的清晰说明。
       计量标准要发挥作用，一般都需要一定的条件，通常都需要配备一些附件。
       我个人主要是搞时间频率测量计量的，但实际上主要是铯原子频标（大铯钟和小铯钟）、高稳晶振、数字式频率计等，却没接触过指针式频率表。原来是驱动幅度要求的问题，明白了。开导一句，明白一条道理，永不忘记。

       其实用铯原子频标检定高稳晶振，要有频标比对器，而检定数字式频率计，必须有频率综合器，道理都是一样的。因此，我文章中写的R_标都是指标准及其附件的误差范围。附件是计量手段，附件引入的误差必须被包括在计量误差之内。而不确定度体系计量（包括检定和校准）中评定的U₉₅，包含有被检对象的因素，再当成计量的误差，是不对的。

       不确定体系混淆对象与手段，评定的U₉₅包含有被检对象的因素，把它当成计量的误差，是错误的。这是普遍问题，不是特殊现象。
       欧洲人评定的“校准中的游标卡尺的不确定度”，堵塞合格通道，错误明显。有人认为是特殊问题，是明显错误，谁都看得出，不值得一提。其实不然。如果知道它是错的，为什么欧洲人把它当“样板”；如果CNAS的专家们知道它是错的，干嘛还列入中国的校准规范？国家计量院的专家倪育才，若知道它是错的，为甚么还要抄录于他的畅销书《实用不确定度评定》中，自找丢人吗？
       本网规矩湾锦苑，道破天机，原来把数编的小一点，就可以了。你就无法挑错了。史锦顺认为：测量计量业务，必须实际测量和按公式计算，任何“评定”“评估”，都容易把人引入邪道。“评定”的作法，常常形成编造，是不确定度体系给计量界带来的歪风，要用大力气纠正。
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路云 发表于 2018-12-12 22:08
您说得没错，都是“测量结果的不确定度”，也都是评定出来的，都叫“U”。但我们要说清楚，究竟是“校准和 ...

后者大于、小于、等于1/3MPEV都是有可能的，它只能用来对被测对象进行合格判定，而不能用来判定测量过程是否合理。判定测量过程是否合理应该用前者。

CMC是常规条件下机构可以提供的最高测量能力，但未必是机构的最高能力，常规条件下机构没有见到的比CMC更高水平的被校计量器具仍然可能存在，只是机构没有机会接触到，当然不可能评出更高的CMC，CMC只是机构宣称的，不一定是最高，但不可以比最高能力更高，也不是计量标准的不确定度

检定的U95与CMC当然有区别，被检定的对象是你要检定的特定类型被检仪器，选定的对象不能是最好的，可以选要检定的最差的，但考核时绝不能选不合格的，所以检定的U95在考核时绝不可以大于被检MPEV三分之一（个别专业目前技术水平不能达到的另当别论），所以这个U95当然是用来考核计量标准的检定过程是否合理，包括标准器、配套设备、环境条件、检定方法、被检仪器等。常规检定时不再需要考虑不确定度了啊

237358527 发表于 2018-12-13 07:53
我是同意 不确定度理论的，就拿 楼主的 量块测量卡尺的示值误差的 不确定度来说 ， 由于 卡尺本身的 分辨率 ...

  49.96mm的量块 来测 同样的这把0.05mm的卡尺 ，结果 可能为 50.05mm ,也有可能50.00mm, 为什么？
怎么办？    到底是 合格还是不合格？---------------------如果会被读到50.05mm,那显然不合格，测量误差达到0.09mm了

刘耀煌 发表于 2018-12-12 12:12
小铯钟不能检指针式频率表是因为小铯钟的输出幅度不能满足驱动指针式频率表的要求、不能直接提供指标频率 ...

按照您这个说法，1E-12的小铯钟锁定一台频率合成器，再加一台输出能力足够的功率放大器，R标   远远远远远 小于0.2级指针式频率表的MPEV三分之一了吧，45、50、53.000000Hz都可以输出了吧，不设计检定方法就可以检定指针式频率表了吗？不考虑被检定指针式频率表分辨力可以吗？

但是用U95判定就绝不可能出现这样的问题

路云 发表于 2018-12-12 16:57
这个所谓的“目标不确定度”应该是用来判断被校对像是否满足使用要求的判据之一，而不是用来判断测量标准 ...

很高兴能和您探讨学习。
1.”这个所谓的“目标不确定度”应该是用来判断被校对像是否满足使用要求的判据之一，而不是用来判断测量标准能否开展检定/校准活动的判据。”
根据我的理解，目标不确定度不是用来判断被校对象是否满足使用要求的判据之一。您说的判据应该是被校对象的实际误差与误差要求的比较关系，实际误差不大于误差要求，则被校对象满足使用要求，否则不满足。而目标不确定度是个前提条件，即测量结果不确定度小于等于它时，实际误差与误差要求的直接比较有效，否则需按JJF 1094-2002 的相应条款进行判断。
2.“测量过程的不确定度”就是“校准和测量能力CMC”，即校准机构日常校准所能获得的最小的“测量结果的不确定度”，您说的测量过程的不确定度是否也包含被测对象本身的影响量在内了。
3.“校准和测量能力CMC”≤1/3“目标不确定度”
目标不确定度是被校对象允差绝对值的1/3，那么校准和测量能力CMC就要”≤1/9 被校对象允差绝对值。那么请问有多少技术机构的多少项目可以满足被校对象允差绝对值1/9要求的。

刘耀煌 发表于 2018-12-13 09:23
49.96mm的量块 来测 同样的这把0.05mm的卡尺 ，结果 可能为 50.05mm ,也有可能50.00mm, 为什么？
怎么 ...

那为什么同样的卡尺。
测量 50mm 就是合格，测量 49.99mm就是不合格？
这到底是什么原因？

237358527 发表于 2018-12-13 10:48
那为什么同样的卡尺。
测量 50mm 就是合格，测量 49.99mm就是不合格？
这到底是什么原因？ ...

也许是因为您假定的数据不一定真实出现？

在申明的"测量范围"内，测量仪器在不同测量点上有不同的"测量误差"可能是件平常事，所谓"合格"，大概是要求在"测量范围"内的任何测量点上的"测量误差"都不大于"(最大)允许误差"。……

njlyx 发表于 2018-12-13 12:03
也许是因为您假定的数据不一定真实出现？

在申明的"测量范围"内，测量仪器在不同测量点上有不同的"测量 ...

这数据是绝对出现的。也是在 测量范围里面的。
     检定也好，校准也好，选择的 测量点 ，只是选了典型的点，而不是说只能选择 这几点？
如果是，那 还有 检定校准的必要吗？实际用的时候，难道还得挑着点用不成？



其实，从这里就可以看出， 所谓卡尺的允差是0.05mm，而实际使用过程中，一把检定合格的允差为0.05mm的卡尺，往往会远远大于0.05mm 的情况出现，极端情况会出现0.09mm情况。
而这种情况，并不是 不确定造成的，而是 卡尺造成的，由于卡尺本身的分辨率只有0.05mm,而去要求卡尺允差0.05mm,
这确实是蛮可笑的一件事情。

~~~~~~~~~~~
所以，欧洲的卡尺0.05mmd不确定度例子，不是在证明 不确定的不合理，反而恰恰说明 不确定度的重要性，
只有不确定度，你才知道，你出的数据的可靠性是多少。

对于现行的、包含被测量自身可能散布影响的"测量不确定度"，若将它【表达测量结果"品质"】的"桂冠"摘掉，可能会减少许多"误会"？………表达【测量结果"品质"】用"CMC"之类"特定测量不确定度"

对普通被测量的"测量不确定度"，单纯就是"测量结果"的一部分，其大小与"测量结果"的"品质"(相应测量工作完成的"好坏")没有直接对应关系。

237358527 发表于 2018-12-13 12:18
这数据是绝对出现的。也是在 测量范围里面的。
     检定也好，校准也好，选择的 测量点 ，只是选了典型 ...

您的意思:  检定"合格"的、"允差"0.05mm的卡尺，在其测量范围内的某些点上的"实际"测量误差会达到0.09mm？…………我不了解

是"万一"出现的小概率事件？还是在此"测量点"上"一直"会是0.09？

njlyx 发表于 2018-12-13 12:30
您的意思:  检定"合格"的、"允差"0.05mm的卡尺，在其测量范围内的某些点上的"实际"测量误差会达到0.09mm ...

假如 0.05mm允差的卡尺在检定时，在检定点 41.2mm点上的示值误差为+0.05mm
而实际上使用时 ， 你用该 卡尺测量的实际样品尺寸为 41.11mm,而 在卡尺上读得的数据为 41.2mm.
为什么卡尺上读得的数据是41.2mm? 卡尺本身示值误差+0.05mm 加上 卡尺只能按0.05mm读数，有可能 41.11mm 读成41.15mm或者41.10mm

这样子，不就变 极端情况了吗？
当然这是夸张点。

237358527 发表于 2018-12-13 14:19
假如 0.05mm允差的卡尺在检定时，在检定点 41.2mm点上的示值误差为+0.05mm
而实际上使用时 ， 你用该 卡 ...

假如 0.05mm允差的卡尺在检定时，在检定点 41.2mm点上的示值误差为+0.05mm
而实际上使用时 ， 你用该 卡尺测量的实际样品尺寸为 41.11mm,而 在卡尺上读得的数据为 41.2mm.
为什么卡尺上读得的数据是41.2mm? 卡尺本身示值误差+0.05mm 加上 卡尺只能按0.05mm读数，有可能 41.11mm 读成41.15mm或者41.10mm


实际样品尺寸为 41.11mm，合格的卡尺只能给出41.10mm或者41.15mm两个读数！

刘耀煌 发表于 2018-12-13 14:23
假如 0.05mm允差的卡尺在检定时，在检定点 41.2mm点上的示值误差为+0.05mm
而实际上使用时 ， 你用该 卡 ...

你用 50mm的量块 ， 测得卡尺 读数值50.05mm 这个有疑问不？
你用49.99mm的量块，测得卡尺读数值50.05mm 这个有疑问不？
自己算算两次的误差？
你可以说， 检定点只有41.2mm，不会有41.19mm这种说法。
但是你实际使用 卡尺的时候，样品会不会有41.19mm？41.18mm?41.17mm?的长度.

这样子，实际使用的时候，允差是不是会超0.05mm?

237358527 发表于 2018-12-13 07:53
我是同意 不确定度理论的，就拿 楼主的 量块测量卡尺的示值误差的 不确定度来说 ， 由于 卡尺本身的 分辨率 ...

卡尺的最大允许误差就不该定在一个分度值，肉眼有时候并不能分别那么细微的差别，可能两条刻线都接近，实际的被测量也并不是像量块这么标准尺寸、平面度优的，实际操作中谁会在要严格保证工件加工误差不得超过0.05mm的情况下，用卡尺来进行判定。