如何建标-评UA评定(9)

  史锦顺 ·  2012-09-11 15:14  ·  58576 次点击
**如何建标-****评UA评定(9)**
史锦顺
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**(一)计量界的传统作法**
根据仪器检定工作的需要,单位设立某一量值项目的标准,简称为“建标”。建标要达到一定的准确度等级的要求。若计量的误差范围与被检仪器的误差范围之比是q,要求q值要小于1/3(如电子计量),小于1/4(如压力计量),或小于1/10(如时频计量)。
计量的误差范围,由计量标准的误差范围与附加误差构成。其中最主要的是所选标准的误差范围(又称允许误差、误差限或准确度等级)。考虑附加误差,易于想到辅助测量仪器、测量方法、环境条件、人员操作等因素,要具体分析。
计量是规范性的作业,不允许因操作不当而引入误差。正常人因视力限制而产生的误差,应计入在测量仪器误差范围内,因此,计量不该有“人员误差”这一项。
环境条件例如温度、湿度、电磁干扰、振动影响,电源电压波动的影响,都应满足计量标准的说明书的环境条件要求,以保证计量标准指标的实现。有的标准有特殊要求,例如,铯原子频标要求磁场强度,而原实物长度基准(现已降格)要求严格的环境温度控制。计量标准的环境条件要求,在说明书中都有说明。在满足环境条件要求的条件下,计量标准应实现其指标。
计量为保证准确度,一般都是直接测量,不存在方法问题。操作者要正确使用计量标准。
由上,单位建立计量标准,要满足标准对环境的要求,要正确使用标准。在此条件下,计量误差,有两项,一是标准的误差范围,一是辅助仪器的误差范围,要选择辅助测量仪器,使其误差可略。计量误差范围的确定,是送上级计量部门检定的问题,不是本单位评定的事。要老老实实送检,搞花架子,没用。
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**(二)不确定度理论的“建标与建模”**
当前在中国计量界乃至世界计量界的不确定度宣传与贯彻,并没有指明该如何建标,而是集中体现在“建模”及随后的不确定度分析上。如果后两项分析得当,也就实际解决了建标的问题了。可是,不确定度论的“建模”与不确定度计算,大部分是错误的。
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GUM提出建立模型一事,但如何建立,没细说。国际法制计量局的一些检定规程,规定计量中要评不确定度。谁的不确定度?不全是计量标准的,也不全是被检仪器的,似乎是二者结合中出现的。又规定不确定度必须小于被检仪器允许误差的1/3,才能进行计量。这样一种做法,体现在中国的不确定度宣贯中,就成为建标中的“建模”,即建立模型,进行分析,给出不确定度,要求此不确定度小于被检仪器允许误差的1/3。
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1在建标问题上的A类评定,是手段与对象颠倒、统计方法用错场合,是完全错误的。用被检仪器的性能反过来评定检定装置的性能,是源流错位、传承关系倒置,是让儿子生爸爸的严重错误。
2没有给出测量方程,大量样板评定的“建模”,实际是估计一些误差因素,随意得很。
计量中必须区分开两件事,一是确定测量仪器量值(示值)时的误差,一是仪器量值(示值)本身的偏离性(包括系统偏离和随机偏离)。测量仪器量值(示值)的偏离性(示值与被测量真值之差),才是测量仪器的性能指标。而在此后的测量工作中,测量仪器的偏差体现为被测量的误差,它等于测量仪器的示值偏差,这样通常又称测量仪器的偏差范围为误差范围。
由上,测量仪器的性能指标有双重性。在计量场合,使用标准来检定测量仪器,是统计测量;而使用仪器进行测量时,测量常量(基础测量)仪器的偏差范围(应用中改称误差范围)就是测得值的误差范围;测量快变量(统计测量),仪器的偏差范围(改称误差范围)仅是被测量单一量值的确定误差,而被测量本身的量值大小及变化范围要进行统计计算。
3在不确定度的评定中,已形成常规的是:标准的误差范围,测量的重复性,分辨力,有的重复(如分辨力),有的错误(重复性是测量仪器问题,错当成计量问题)有的是把自己不能实测的数据(如标准的误差范围)再重算一遍,除以一个值,再乘一个值,没有什么充足的理由,只是走走形式,而又降低了可信率(从99%降至95%)。
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不确定度论的对检定能力的评定,总的来说是不合理、重复、走形式,摆花架子,不能解决任何问题。开展计量工作,要老老实实按误差理论意义下的程序办事。
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计量单位建立基准标准,工厂、企业、研究所建立某项计量标准,是件严肃的工作,要履行必要的称序。建立基准要开国家级的鉴定会。省市级计量标准的建立,要有国家级计量部门的认可。单位的“建标”,要经上级计量部门的认可。具体形式可以是送出去(送检),或请进来(邀请上级计量部门来鉴定)。计量业务的“尊神”,就是尊重高一等的计量标准。没有高一等计量标准的介入,评定是走过场。
**(三)两个规范**
在要发此文时,读到两份文件,《JJF1069-2012法定计量检定机构考核规范》与《JJF1033-2008计量标准考核规范》。对建标有详尽的规定。这是当前正贯彻执行的当家文件,搞“建标”,不能不读。较为重要的两点体会如下。
**1标准的指标提法**
按误差理论,标准的指标是误差范围,即误差元(测得值减真值)的绝对值的最大值,它又称最大允许误差、极限误差、误差限、准确度、准确度等级。自从宣贯不确定度以来,要讲究不确定度。但不确定度到底是什么?GUM说是不可信性;VIM第三版:序言说不确定度是系统误差与随机误差的综合;正文定义不确定度是表征分散性;又说不确定度是包含真值的区间的半宽。上述二国际标准文件有不同讲法,因而人们难以理解“不确定度到底是什么”这个不能回避的问题。
在我国的两个建标文件中,表达标准的指标,都用“不确定度或准确度等级或最大允许误差”。用两个“或”联立三个词:不确定度、准确度等级、最大允许误差。熟悉误差理论的计量人员最懂得最大允许误差这个术语,那就是误差元绝对值的最大值,就是误差范围,就是极限误差。而准确度等级,不过是准确度的分档与简化,准确度是定量的,准确度等级也是定量的。
准确度就是误差范围,准确度等级是准确度,误差范围是最大允许误差,因此说“或准确度等级或最大允许误差”等于说“或准确度或误差范围”。这个联立,按误差理论极易理解。而把不确定度跟准确度等级与最大允许误差联立起来,实际是等同起来,这可是对不确定度概念的新诠释,值得特别注意。说穿了,你不确定度论想避开真值、误差的概念,另起炉灶,是不可能的。因为测量计量面对的就是测得值对真值(实际值)的偏离问题,不谈这一点,你就没用。
这两个规范,明确地把不确定度当最大允许误差处理,这实际上是把不确定度拉回到误差的概念上来。一些人迷信不确定度是可信性,该体会一下这里的指标提法。
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**2单值的标准偏差**
测量仪器的示值的分散性,或称随机误差,必须用单值的标准偏差,而不能用平均值的标准偏差,这一点笔者已多次指出,并强调量值的分散性的本质的表征量是单值的西格玛,从而指出不确定度的A类评定(规定必须除以根号N)是错误的,不可用的。
《JJF1033-2008计量标准考核规范》指出:计量标准的重复性要用单值测量结果的实验标准偏差来表示。这是和不确定度论相对抗的,而与笔者反复强调的主张一致。
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1 条回复

lol  2012-09-26 22:13
1 在建标问题上的A类评定,是手段与对象颠倒、统计方法用错场合,是完全错误的。用被检仪器的性能反过来评定检定装置的性能,是源流错位、传承关系倒置,是让儿子生爸爸的严重错误。
计量中必须区分开两件事,一是确定测量仪器量值(示值)时的误差,一是仪器量值(示值)本身的偏离性(包括系统偏离和随机偏离)。
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计量检定必然包括被检仪器和标准器,两者是共生死的关系,而不是父子关系。再高级的标准器面对不稳定的被检仪器又能如何,要不就不检喽?
作者所谓必须区分的两件事,谁有能区分得清清楚楚呢?难道每次得到示值以后还要再区分究竟是误差还是偏离呢?这又有多大的意义呢?邓小平都说“不管白猫黑猫,抓到老鼠就是好猫”,难道猫抓到老鼠以后还要看看抓老鼠那个动作标准不标准?

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