《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告》是建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)性文件,如何正確撰寫技術(shù)報(bào)告是計(jì)量工作者必須熟悉掌握的內(nèi)容之一。它既是建標(biāo)和考核工作的需要,也是管理和檢定工作的需要。近年來,我們組織對(duì)軍隊(duì)百余家醫(yī)學(xué)計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)600多項(xiàng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了考核,通過對(duì)大量《技術(shù)報(bào)告》的審核,發(fā)現(xiàn)撰寫中的不少問題,下面僅在此剖析部分常見錯(cuò)誤與大家交流。
依據(jù)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB/J 2749-1996《建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告的編寫要求》和國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1033-2001《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》,是正確撰寫技術(shù)報(bào)告的前提和基礎(chǔ)。只有掌握正確的編寫方法,才能準(zhǔn)確的反應(yīng)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度。
1 常見概念性錯(cuò)誤
不確定度是基于方差的正平方根所得,它是一個(gè)可求的、定量的、不帶正負(fù)號(hào)的量值,而在《技術(shù)報(bào)告》中卻經(jīng)常出現(xiàn)正負(fù)號(hào),這是典型的概念錯(cuò)誤;其二,準(zhǔn)確度是一個(gè)定性的概念,不可能準(zhǔn)確地確定其值,就如同不可能知道被測(cè)量的真值一樣,只能用高、低或幾等、幾級(jí)來表述,而有的《技術(shù)報(bào)告》出現(xiàn)了諸如“準(zhǔn)確度為11%”,“準(zhǔn)確度<±0.1V”等錯(cuò)誤。
2 不確定度的正確表示
計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)性能主要是說明整套計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的主要技術(shù)指標(biāo):包括參數(shù)、測(cè)量范圍、測(cè)量不確定度等。該欄的編寫,爭(zhēng)議的主要問題:是以擴(kuò)展不確定度表示,還是以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度表示?我們認(rèn)為,在報(bào)告基本常數(shù)、基本的計(jì)量學(xué)研究以及復(fù)現(xiàn)國(guó)際單位制單位的國(guó)際比時(shí),用合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc;在表示測(cè)量結(jié)果的不確定度時(shí)應(yīng)用擴(kuò)展不確定度U。因此,本欄應(yīng)用擴(kuò)展不確定度U表示。
3 計(jì)且標(biāo)準(zhǔn)器具及主要配套設(shè)備
撰寫《建標(biāo)報(bào)告》時(shí)普遍存在的問題集中反映在準(zhǔn)確度、最大允許誤差極限和構(gòu)成計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量不確定度等概念混淆。
測(cè)量準(zhǔn)確度表示測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的一致程度,是一個(gè)定性概念,不能定量表示,所以不能帶“±”號(hào)。
測(cè)量器具的最大允許誤差定義即技術(shù)規(guī)范、規(guī)程中規(guī)定的測(cè)量器具的允許誤差極限值,又稱為允許誤差極限或允許誤差限。它是人們規(guī)定的測(cè)量器具的技術(shù)指標(biāo),是對(duì)某種型號(hào)產(chǎn)品規(guī)定的示值誤差允許范圍。允許誤差極限有上限和下限,通常為對(duì)稱限,所以用量值表示時(shí)應(yīng)有“±”號(hào)。
測(cè)量不確定度:表征合理的賦予被測(cè)量之值的分散性.與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。當(dāng)不確定度定量表示時(shí),應(yīng)說明是擴(kuò)展不確定度還是合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度,用U或uc區(qū)分。在單獨(dú)定量給出不確定度時(shí),其數(shù)值前不應(yīng)加“±”。因?yàn)闇y(cè)量不確定度是標(biāo)準(zhǔn)偏差或標(biāo)準(zhǔn)偏差的
倍數(shù),而標(biāo)準(zhǔn)偏差是沒有正負(fù)號(hào)的。測(cè)量不確定度說明了置信水平區(qū)間的半寬度,就此意義也不能帶正負(fù)號(hào)。
所以,在測(cè)量的準(zhǔn)確度、允許誤差極限、測(cè)量不確定度三個(gè)概念中,只有在用允許誤差極限定量表示時(shí)可以加正負(fù)號(hào)。
4 環(huán)境條件的正確表述
此欄編寫問題很多,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。例如:溫度22℃、相對(duì)濕度46%。表面看起來符合檢定規(guī)程的要求,實(shí)際上兄達(dá)不到的。再高級(jí)的工作場(chǎng)所也不可能恒溫、恒濕到如此嚴(yán)格的程度。而檢定規(guī)程也沒有規(guī)定到某一溫度、某一濕度點(diǎn)上,它是規(guī)定在一定的范圍內(nèi)。環(huán)境條件“要求”應(yīng)根據(jù)檢定規(guī)程填寫;“實(shí)際情況”應(yīng)填寫一年內(nèi)工作條件下的變化范圍。例如:檢定溫度,規(guī)程要求(20±5)℃,實(shí)際情況可填寫(20±4)℃;檢定時(shí)相對(duì)濕度,規(guī)程要求≤80%,實(shí)際情況可填寫≤75%。這樣填寫比較符合要求。
5 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定
這一欄的編寫主要存在以下幾方面的問題。
(1)在分析測(cè)量不確定度的來源時(shí),應(yīng)充分考慮各項(xiàng)不確定度分量的影響,不漏項(xiàng),不重復(fù)。目前《技術(shù)報(bào)告》中主要是漏項(xiàng)問題。
(2)在標(biāo)準(zhǔn)偏差、測(cè)量不確定度計(jì)算中有的帶“±”號(hào),我們認(rèn)為是錯(cuò)誤的。按貝塞爾公式計(jì)算的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差時(shí),開方后不能帶“±”號(hào)。數(shù)學(xué)中的平方根,是有正負(fù)號(hào)的,例如 =±6。但是在標(biāo)
準(zhǔn)偏差計(jì)算中,開方后的值只取正平方根,原因在于標(biāo)準(zhǔn)差表示的是誤差的分散性,而分散性所給出的是一個(gè)區(qū)間或理解為一個(gè)范圍,作為物理量的區(qū)間的大小,用負(fù)值是沒有意義的。這就是實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差只能取正值的理由,這也是測(cè)量不確定度只有正值而不存在負(fù)值的原因。
6 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性考核
(1)在計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性考核中“被測(cè)量或被檢測(cè)器具”的選取原則:對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響盡可能的小。所以要求被測(cè)量設(shè)備首先應(yīng)保證有足夠的分辨力來反映計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性變化,同時(shí)要求其性能相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)裝置是穩(wěn)定的,否則得到的將不是標(biāo)準(zhǔn)裝置而是被測(cè)量設(shè)備的重復(fù)性指標(biāo)。
(2)正確理解對(duì)測(cè)量重復(fù)性方法的描述
在進(jìn)行計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性評(píng)估時(shí),受兩方面因素制約:一是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量一致性,另一方面就是“被測(cè)量或被檢測(cè)器具”的測(cè)量一致性.但它不可避免地將被帶人標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量不確定度中。要求選用的“被測(cè)量或被檢測(cè)器具”性能穩(wěn)定,此時(shí)不能單純理解“穩(wěn)定”一詞。因?yàn)樗旧砭褪且粋(gè)相對(duì)的概念,應(yīng)理解為“被測(cè)量或被檢測(cè)器具”的性能相對(duì)于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)性能穩(wěn)定。因?yàn)榇藭r(shí)所獲得的數(shù)據(jù)反映的是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量設(shè)備共同的測(cè)量的一致性,有時(shí)雖然“被測(cè)量或被檢測(cè)器具”的性能很穩(wěn)定,輸出值和測(cè)量值幾乎沒有什么變化,但其分辨力很低,或其顯示位數(shù)較少,它的測(cè)量數(shù)據(jù)已無法反映標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備
的末位或末幾位數(shù)變化,導(dǎo)致計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性帶來的標(biāo)準(zhǔn)偏差相對(duì)于“被測(cè)量或被檢測(cè)器具”可忽略不記,此時(shí)所得到的標(biāo)準(zhǔn)偏差其實(shí)只是測(cè)量設(shè)備的重復(fù)性反映,而不是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性,從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的評(píng)定。
7 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核
對(duì)于新建標(biāo)準(zhǔn)不但要考核計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性,同時(shí)也要考核其穩(wěn)定性,證明其所復(fù)現(xiàn)的量值穩(wěn)定可靠,方可申請(qǐng)建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。
計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性的考核,關(guān)鍵是選取穩(wěn)定性好的被測(cè)件(例如,核查標(biāo)準(zhǔn))。復(fù)查時(shí),可采用檢定證書數(shù)據(jù)計(jì)算。無條件時(shí),也可委托上級(jí)技術(shù)機(jī)構(gòu)做。
對(duì)于測(cè)量?jī)x器,尤其是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)或某些實(shí)物量具,穩(wěn)定性是重要的計(jì)量性能之一,示值的穩(wěn)定性是保證量值準(zhǔn)確的基礎(chǔ)。產(chǎn)生不穩(wěn)定的因素很多,如元器件的老化,零部件磨損以及使用、儲(chǔ)存、維護(hù)工作不仔細(xì)所致。測(cè)量?jī)x器進(jìn)行的周期檢定,就是對(duì)其穩(wěn)定性的一種考驗(yàn)。穩(wěn)定性也是科學(xué)合理地確定檢定周期的重要依據(jù)之一。所以我們所建的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)常年進(jìn)行穩(wěn)定性考核,并且要有詳細(xì)的跟蹤記錄。
8 測(cè)且不確定度的驗(yàn)證
此欄是指對(duì)所評(píng)定的不確定度合理性、正確性的檢驗(yàn)。有的編寫者不明白這一欄是干什么的,也不知道驗(yàn)證的結(jié)果和誰去比較。有的與合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度去比,而不是與擴(kuò)展不確定度去比較。測(cè)量不確定
度驗(yàn)證的原理是:用標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定一被測(cè)量,得出檢定結(jié)果Y,然后再由高一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)再檢定這一被測(cè)量,得出檢定結(jié)果y。,兩者之差的絕對(duì)值|y-yo|必須落在所評(píng)定的擴(kuò)展不確定度U內(nèi)。如果測(cè)量不確定度的驗(yàn)證不合格,應(yīng)從多方面分析原因,必要時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行不確定度的評(píng)定。
建標(biāo)報(bào)告主要包括:
一 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)概述:
1 建立測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的目的,意義和用途
2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的組成和工作原理
3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)方法和規(guī)程
二 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的性能
三構(gòu)成測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量器具范圍及配套設(shè)備
四 檢定人員
五 校準(zhǔn)環(huán)境
六 測(cè)量不確定度的評(píng)定
七 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性
八 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性
九 測(cè)量結(jié)果的不確定度的驗(yàn)證
十 結(jié)論。
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