计量标准选择原则的探讨

　　计量检定的目的在于判断被检仪器是否合格。

　　它将被检仪器的示值与测量标准所复现的量值进行比较,当它们的差值小于被检仪器的检定规程、规范和标准中规定的最大允许误差时为合格。由于测量标准不可避免地也存在测量误差,它必然会在检定结果中反映出来,影响检定结果的准确性,甚至造成错判。因此进行计量检定时必须正确地选择计量标准,以满足测量准确度的要求。本文就检定结果错判的原因以及减少错判的方法进行一点理论上的探讨。

　　一、错判的原因

　　设被检仪器的允许误差为±e,被检仪器与计量标准对同一量值Q进行测量的示值分别为A与A0,则按检定规程A与A0之差ΔA即为被检仪器误差Δ的大小,即:

　　如果ΔA e则判仪器为合格,否则为不合格。

　　假设计量标准不存在误差,则对实际值为Q的量值分别用被检仪器和计量标准测量,则计量标准示值A0=Q,被检仪器的示值为A=Q+Δ,由式(1)得ΔA=Q+Δ-Q=Δ。

　　这时ΔA正确反映了被检仪器误差Δ的大小,不致于由计量标准造成错判。但实际上计量标准也不可避免地存在着测量误差ΔA0,则检定结果为

　　由式(2)可知,当计量标准的误差与被检仪器的误差符号相反时,

　　这时有可能将一台合格的仪器判为不合格;当计量标准的误差与被检仪器的误差符号相同时

　　这时有可能将一台不合格的仪器判为合格。结果便会造成错判。

　　二、计量标准误差可以忽略的条件

　　通过上述分析可知,由于计量标准误差的存在,检定结果有可能产生错判,为了减少错判,必须要求计量标准的误差能够忽略不计。下面分析计量标准误差可以忽略不计的条件。

　　1·计量标准与被检仪器均只含有随机误差,系统误差可以忽略。设其随机误差限分别为δ0和δ,则由随机误差合成方法可得

　　当误差取一位有效数字时,若δ0/δ<1/3,则δA≈1.054δ≈δ

　　式(3)表明,当计量标准与被检仪器均只含有随机误差时,只要计量标准的误差为被检仪器的1/3,就可以认为计量标准的误差不影响检定结果的准确性,因而可以忽略不计。

　　这就是计量标准选择的1:3准则。该准则在下列场合是正确的:

　　(1)计量标准与被检仪器主要表现为随机误差,系统误差可以忽略不计;

　　(2)计量标准与被检仪器按修正值使用。

　　同样当误差取一位有效数字时,若θ0/θ<1/20,则ΔA=0.95θ≈θ

　　式(4)表明,当被检仪器与计量标准的随机误差可以忽略不计时,原则上只有当计量标准的系统误差比被检仪器的系统误差小一个数量级时,才不致歪曲检定结果。