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计量标准装置不确定度的程序化分析与计算
裴健
（绥化市特种设备检验研究所，黑龙江绥化152000）
摘要：简要论述了计量标准装置不确定度的程序化。关键词：计量标准化；测量；不确定度
根据国际标准化组织、国际计量局等7个国际组织联合制定的对不确定度的定义以及国家计量技术规范JJF1059一1999测量不确定度评定与表示的有关规定，测量不确定度就是对测量结果质量的定量表征，测量结果的可用性很大程度上取决于其不确定度的大小。所以，测量结果必须附有不确定度说明才是完整并有意义的。
目前，在我国推行的ISO/IEC导则25（校准和检测实验室能力的通用要求》中，对测量结果的不确定度有明显的要求，国家计量技术规范JF1059-1999(测量不确定度评定与表示》中还规定了测量评定与表示不确定度的通用规则。以上这一切为不确定度的程序化计算奠定了基础。
1测量不确定度
测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。测量过程中有许多引起不确定度的来源，如计量器其本身的误差、取样的代表性不够、实际工作条件与标准工作条件不一致、所依据的理论不严密或所有的测量方法不完善、测量人员主观固素和操作技术等。由此可见，测量不确定度一般由许多分量组成，其中一些分量其有统计性，另一些分量具有非统计性。所有这些不确定度来源，若影响到测量结果，都会对测量结果的分散性作出贡献。也就是说由于这些不确定度来源的综合效应，使测量结果的可能值服从某种概率分布。
2测量不确定度的种类与计算
不确定度依据其评定方法可分为A类和B类标准不确定度两大类：
A类标准不确定度：用统计方法评定的分量。表征A类标准不
自由度三
1(4u)-2,—般公
A
=0.1，自由度取50
其中k-第i项B类分量的分布系数：
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e-第i项B类分量的灵敏系数。
经过上述分析后，对于任何计量装置都可以列出类似表1的误
差量，从而就很容易用微机形成计算程序。测量装置的有关参数见下表：
表1
8号
不费定度来源天平承值不重复
1
200g格准政码保表测分度值小法弱误
误差3
分市系数k
0. 0145sg 1. 414
0. 6rg 0.02mg
平衡小础号的误02码
空气游力
0. 046rg
1. 732 1. 732
1.732 1
us/k
更教系数
moe
1
1 1
1
0.2mg 0. 0067a
0.0067ag 0. 046ag
mg 自由度 0 50
50 50
合成标准不确定度：当测量结果是若干个其他量的值求得并且不确定度分量相互独立时,按其他各量的方差和协方差算得的标准不确定度，用u表示。
, +
扩展不确定度：不确定度既然是对真值所处范围的评定，而此
确定度分量的估计方差。是由一票列重复观测值计算得到的，即
范围与一定的置信概率有关。对于正态分布，合成不确定度的置信
为统计方差估计值S。标准不确定度u为u的正平方根值，故u=
概率为0.68，但是实际使用中往往希望把置信概率提高一些，即扩
S。A类不确定度用统计的方法计算，并用标准差和自由度表征。实际工作中，常用的方法是列出影响固素，再用贝塞尔公式计算有限次的实验标准差S,公式如下：
F-
n
式中x-第:次测量值；x-测量值的算术平均值；n-重复测量次数。
在实验时，再任取m台同类型计量仪器，在不同时间里各自进行m组测量测量，每组测量n次，求出每组的标准差，再利用下面的公式计算出样本标准差及自由度。
v=m x (n1)
B类标准不确定度：用非统计方法评定的分量。它是根据有关信息来评定的，即通过一个假定的概率密度函数得到，此函数基于事件发生的可信程度，即主观概率或先验概率。B类不确定度为上述各分量的合成，可用类似实验标准差的标准差表征。计算B类不确定度，不仅要考虑各分量的大小，还要考虑各分量的分布状态以及传播情况，所以还应先根据数学模型求出各分量的分布系数ki 及灵敏系数e,再用下列公式计算B类不确定度：
,=(cu,)
A
大置信概率，扩大置信概率后的不确定度称为扩展不确定度。根据国际上和国内计量规范的规定，扩展不确定度用U表示，计算公式如下：
U=Ku, =lgse)n
系数K是置信因素又称包含因子，在不同置信概率P下，K值也不同。K值一般按置信概率P=95%和有效自由度取值。
3结论
通过对标准装置的扩展不确定度分析，我们编制了不确定度评定及计算程序<>，程序存储了概率为95%的T分布系数，根据选定的自由度，自动查询s并算出扩展不确定度，计算-步到底，可以快速形成不确定度的分析报告及重复性的验证报告，对在今后工作中配置和理论上验证标准装置的扩展不确定度提供了计算参考。
参考文献
[1]JF1059-1999.测量不确定度评定与表示[S]
[2ISO/IEC导则25.校准和检测实验宝能力的通用要求