JJF 1033-2016《計量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》中指出計量標(biāo)準(zhǔn)是“具有確定的量值和相關(guān)聯(lián)的測量不確定度,實現(xiàn)給定量定義的參照對象?!彼前延嬃炕鶞?zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的單位量值逐級傳遞到工作計量器具以及將測量結(jié)果在允許的范圍內(nèi)溯源到國家計量基準(zhǔn)的重要環(huán)節(jié)。從定義可知,測量不確定度是其必不可少的一部分。JJF 1059.1-2012《測量不確定度的評定與表示》中指出測量不確定度是“根據(jù)所用到的信息,表征賦予被測量值分散性的非負(fù)參數(shù)?!彼桥c測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的參數(shù),用于表征合理賦予被測量的值的分散性。測量不確定度越大,表示測量能力越差;反之,表示測量能力越強。
在建立計量標(biāo)準(zhǔn)的過程中,很重要的一項工作就是填寫計量標(biāo)準(zhǔn)考核(復(fù)查)申請書以及創(chuàng)建計量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報告,而其中涉及的不確定度是一項重要指標(biāo)。下面就涉及的幾種不確定度的概念、特點、區(qū)別及注意事項進行簡要的分析。
1三種不確定度
計量標(biāo)準(zhǔn)考核(復(fù)查)申請書中“不確定度或準(zhǔn)確度等級或最大允許誤差”中的不確定度。申請書中共涉及三種不確定度。
1 計量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度
JJF 1033-2016《計量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》實施指南中指出“計量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度”是指在檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度中,由計量標(biāo)準(zhǔn)所引入的不確定度分量。由于計量標(biāo)準(zhǔn)主要由計量標(biāo)準(zhǔn)器和主要配套設(shè)備組成,因此計量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度應(yīng)當(dāng)包括計量標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度分量以及主要配套設(shè)備引入的不確定度分量。如機動車排放氣體測試儀檢定裝置,該計量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度為CO:Urel=1.1%(k=2) ;HC:Urel=1.1%(k=2);CO2:Urel=1.1%(k=2);NO:Urel=1.1%(k=2);O2:Urel=1.1%(k=2)。它不包括被測對象、測量方法、以及環(huán)境條件等對測量結(jié)果的影響。計量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度主要是由上級計量檢定機構(gòu)對該標(biāo)準(zhǔn)檢定或校準(zhǔn)時給出的測量不確定度,不需要本實驗室給出。
2 計量標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度
“計量標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度”是指在計量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度中由計量標(biāo)準(zhǔn)器所引入的不確定度分量。例如,機動車排放氣體測試儀檢定裝置的計量標(biāo)準(zhǔn)器為CO、C3H8、CO2、NO/N2氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和O2/N2氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),不確定度均為Urel=1%(k=2)。它是計量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的一部分,因此,“計量標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度”一般小于“計量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度”。
3 開展檢定或校準(zhǔn)項目的不確定度
“開展檢定或校準(zhǔn)項目的不確定度”是指對被檢定或被校準(zhǔn)對象的不確定度要求,也就是將來用該計量標(biāo)準(zhǔn)對其他的測量設(shè)備進行檢定或校準(zhǔn)時對所得結(jié)果的不確定度要求,即“目標(biāo)不確定度”。目標(biāo)不確定度是指根據(jù)測量結(jié)果的預(yù)期用途,規(guī)定作為上限的測量不確定度。例如,醫(yī)用超聲源檢定裝置可開展的項目有醫(yī)用超聲診斷儀超聲源、超聲多普勒胎兒監(jiān)護儀超聲源和超聲多普勒胎心儀超聲源,三者的不確定度要求均為Urel=20%(k=2),即用該計量標(biāo)準(zhǔn)對其進行檢定或校準(zhǔn)時所得結(jié)果的不確定度不能大于Urel=20%(k=2)。
4 填寫注意事項
1)若該計量標(biāo)準(zhǔn)測量的是多個量,應(yīng)當(dāng)分別給出每個量對應(yīng)的不確定度。例如,醫(yī)用注射泵和輸液泵校準(zhǔn)裝置可以校準(zhǔn)“流量”和“阻塞壓力”兩個量,應(yīng)當(dāng)分別給出流量的不確定度和阻塞壓力的不確定度。
2)對于同一個量,若存在不同的測量點或不同的測量范圍,原則上應(yīng)該給出對應(yīng)于每一個測量點的不確定度,至少應(yīng)該分段給出不確定度,以每一分段中的最大不確定度來表示。例如,醫(yī)用注射泵和輸液泵校準(zhǔn)裝置在測流量時,在5~19.9 mL/h,其不確定度為Urel=2.4%(k=2);在20~200 mL/h,其不確定度為Urel=1.2%(k=2);在201~500 mL/h,其不確定度為Urel=2.4%(k=2)。
2計量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報告中“檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度”
1 檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度
檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度是指用該計量標(biāo)準(zhǔn)對常規(guī)的被測對象進行檢定或校準(zhǔn)時所得結(jié)果的不確定度。該不確定度不僅包括計量標(biāo)準(zhǔn)引入的不確定度分量,還包括被測對象、測量方法、環(huán)境條件等對檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的影響。如對醫(yī)院在用的輸液泵校準(zhǔn)其15 mL/h流量時,其不確定度為Urel=2.6%(k=2)。因此“檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度”一般大于“計量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度”。
2 兩種特殊的檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度
1)校準(zhǔn)和測量能力(CMC)中的不確定度
校準(zhǔn)和測量能力(CMC)是校準(zhǔn)實驗室在常規(guī)條件下能夠提供給客戶的校準(zhǔn)和測量的能力。CMC是校準(zhǔn)能力的完整表達(dá),與認(rèn)可范圍中校準(zhǔn)能力范圍所包含的內(nèi)容一致,它包含被測量的名稱、校準(zhǔn)方法、測量范圍及其不確定度。該不確定度是在常規(guī)條件下的校準(zhǔn)中可獲得的最小的測量不確定度,有時也稱為最佳不確定度。獲得認(rèn)可的實驗室在證書報告中給出的測量不確定度,不得小于認(rèn)可的CMC。
2)常規(guī)不確定度
它是指選取常規(guī)的被測對象,在滿足計量檢定規(guī)程或計量技術(shù)規(guī)范的前提下至少應(yīng)該達(dá)到的臨界條件下進行檢定或校準(zhǔn)所得測量結(jié)果的不確定度。這樣評定得到的測量不確定度是在規(guī)定條件下可能得到的最大不確定度。也就是說,在實際的測量中只要測量條件滿足要求,測量不確定度肯定不會大于此值。在出具檢定證書或校準(zhǔn)報告時可以直接引用該不確定度,這樣做的好處是不必對每一個測量結(jié)果單獨評定其不確定度,除非用戶對測量不確定度有更高的要求。
在建立計量標(biāo)準(zhǔn)的過程中共涉及四種不確定度:計量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度、計量標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度、開展的檢定或校準(zhǔn)項目的不確定度、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度,其中檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度又包括最佳不確定度和常規(guī)不確定度,關(guān)系如下:計量標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度<計量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度≤常規(guī)不確定度<開展的檢定或校準(zhǔn)項目的不確定度。CMC中的不確定度一經(jīng)認(rèn)可,不可隨意更改。如有設(shè)備更新、方法改進等需要重新評定并向CNAS申報重新申請考核。
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