測量不確定度在地磅計量檢定中的應用芻議

測量不確定度能夠規范計量檢定結果，反向提高計量檢測精度，是計量學科的重要支撐。介紹了地磅計量檢定中測量不確定度的應用方法與特點，探討了其應用范疇及注意事項。研究表明：計量檢定中的測量不確定度具有嚴密性、針對性和選擇性；與測量誤差既有區別，又有聯系；應用領域涵蓋測量設備，需根據測量結果的常規性或特定性有所取舍。測量不確定度在計量檢定中的應用，可提升檢定工作效率及質量，推進社會量值的準確和統一。

引言

缺少質量檢驗的工程或產品是無法放心使用的。檢驗結果必須以測量不確定度報告為支撐，方具備完整意義。為進一步規范計量檢定結果、提高計量檢測精度，測量不確定度的引進是不二選擇。

本文介紹了地磅計量檢定中測量不確定度的應用方法與特點，對其應用領域等方面進行了探討，提出了測量時的重要注意事項。

1 .應用方法與特點

1.1 應用方法

測量不確定度可按照評定方式分為兩類——A類不確定度和B類不確定度。A類不確定度主要指對觀測列的統計方式進行評定，對標準不確定度采用標準偏差進行體現。B類不確定度主要表達和觀測列不同的統計方式的評定，也就是所有和A類不同的不確定度評定都是B類評定。A類不確定度通常很容易理解，并且統計計算工作也能夠很好開展，僅需在規定基礎上實現觀測列測量，并且對這些數據中的偏差進行計算即可。但對于B類不確定度，通常需按照實際工作經驗及資料和所要假設的分布對標準偏差進行估計，其原始數據通常不是所觀測到的數據，而是主要在試驗及相關信息的概率及密度函數的估算基礎上獲得，往往和評定者實際工作經驗及認知水平有著緊密聯系，本身有著一定的主觀成分，因此評定較為復雜。

1.2 應用特點

計量檢定中的測量不確定度具有四大應用特點：

（1）嚴密性。在測量系統及裝置的登記報告中給出較為準確結果的同時，也應給出儀器的測量不確定度。若測量系統或相關設備可校對與檢定多個參量，則應給出所有參量的不確定度；若校對或檢定范圍有所增加，則需把測量范圍進行分段，再給出不同參量的測量不確定度。當然，也可選擇其中最小及最大的不確定度作為最重要的參考依據，表明不確定度的測量條件和形成的典型值。

（2）針對性。應依據準確度級別選擇計量標準器具，同時給出報告或相關證書。報告或證書中不僅應包括具體測量值與修正值，也應給出擴展不確定度，從而使得計量工作人員能夠更加準確地選擇計量檢定儀器。特別應注意的是，修正值在計量標準評定過程中需要用到，因此必須給出。

（3）選擇性。在出具依據準確度級別的計量標準報告或證書時，通常無需出具客戶要求以外的數據，只需給出滿足準確度級別的技術指標便可。所以，在準確度級別中仍應選擇最大允許誤差或列出導致誤差的參數，進行定量表述。一般來說，這類設備在認定不確定度的過程中能夠按照檢定系統相關規定直接實施，同時也能夠按照檢定系統或規定的最大允許誤差等信息進行計量檢定，所以并非必須出具測量不確定度。

（4）與測量誤差的異同。公眾往往直接將不確定度認為是誤差，其實不然，而是既有區別也有聯系。誤差理論有著較為獨特的理論體系，主要是將線性代數、概率論和微積分的變換作為數據計算基礎，在誤差分析中采用實驗標準差作為其主要方式。這也正是測量不確定度的主要理論基礎，研究方式也非常相似。本質上，不確定度主要就是從誤差的基礎上發展起來的，在評價方式及計算中難免有很大相似度。兩者不同之處主要在于定義。測量誤差主要體現測量結果及真實值之間的差距，而測量不確定度主要體現測量結果在數據上的分散性，同時對分散性有效分析及評定，最終得出數值區間。此外，誤差往往不受到人為因素等影響，較為客觀，能夠按照實際測量數據有效分類，可在一定意義上實現測量結果修正，而測量不確定度則不然。在實際操作中，只有對這兩者之間的區別加以理解，方可將測量不確定度有效應用到實際計量檢測中。

2.應用范疇

2.1 測量裝置

在測量裝置檢定中，不但需要獲得相關測量結果，還需將測量過程及結果進行有效聯系，以此取得標準不確定度及擴展不確定度。例如，在出租車計價器的計量檢定中，就需和不同收費時間段之間進行聯系，并做好階段性分散化數值整合。再利用計時器所產生的誤差值獲得實際使用誤差，進而給出合適的誤差表達方式。可見，測量不確定度的有效應用，除了能夠為計量檢定提供大量參量，還可提高測量穩定性與精準性。

2.2 測量器具

在計量檢定電能表的過程中，因其與家用電器之間存在較大聯系，所以一定要考慮多種因素為不確定度帶來的影響，尤其是注意分散性分量數值的影響。組合成標準不確定度后，對相應的擴展不確定度進行計算，最終使得標準裝置能夠有效應用到電能表測量檢定中。由于檢定方式過于類似，故也要將各種影響因素納入檢定中，尤其在編寫與出示相關證書或報告的過程中，一定要做到清晰、精準，滿足實際需要。

2.3 強制檢定器具

例如，在對環境探測器進行測量的過程中，并無需應用測量不確定度。之所以會出現這種情況，主要在于設備檢定器構造較為簡單，準確度失真現象很少出現，再加上對環境要求很低，所以只需選擇科學合理的檢定結果及檢測數據即可，減少測量不確定度對評定所帶來的負擔。

2.4 測量儀器

在對實際儀器進行測量分析和評定時，通常需采用測量不確定度強化儀器準確性。然而，為了提升儀器測量工作效率，需按照實際情況對其工作流程加以簡化。例如，如果測量結果和真實值間誤差較小時，就可將誤差作為不確定度測量結果考慮在內，其中僅需根據計量檢定的相關程度對儀器進行測量即可。

3.注意事項

3.1 評定常規測量結果的不確定度

在實際計量檢定中有很多常規性測量，包括測量儀器或量具的檢定、校準及質檢部門對大宗產品或材料的檢驗等，其計量檢定思想如圖1所示。這類測量工作中，測量儀器及方法、程序是固定的；測量對象相似，并滿足一定要求；可以是不同的測量人員，但均需是經過培訓的合格人員；由檢定規程、國際/國家/部門標準、校準規范等技術文件規定測量條件。此時的測量不確定度一般會受到測量條件變化所帶來的影響，但既然測量條件已被限制，只要滿足規定條件，就能夠滿足測量使用需要。針對常規測量，應假設當時的環境正好滿足規定條件，使不確定度在合格條件下達到最大。

3.2 評定特定測量結果的不確定度

即便是測量對象、測量方法、測量設備及測量人員相同，再次測量的結果也會出現細微變化，測量不確定度也會因影響因素的改變而出現變化。這一情況下要求給出特定測量結果的不確定度，因此評定過程也需針對特定測量條件來實施。若所獲得的不確定度恰恰是特定測量結果的不確定度，則一般不可將其用在其他同類測量中。

4.結語

在現階段的計量檢定工作中，相關計量人員必須加強測量準確性的重視，同時必須能夠對證書及測量結果的表達形式加以理解，避免產生的錯誤給下個階段的測量設備量值傳遞帶來不利影響，從而制約測量檢定工作的實際開展。計量人員可以按照《計量標準考核規范》中的相關規定，對測量不確定度的具體應用進行相應簡化，提升檢定工作效率及質量，從而促進全社會量值的準確和統一。