计量标准装置不确定度的分析与评定

　　1　引　言

　　中国空气动力研究与发展中心计量测试站设置有几何量、压力、质量、热学、无线电、电磁学、时间频率7个专业近20项计量标准装置,按照JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》和GJB3756-1999《测量不确定度的表示评定》的规定要求,对各项计量标准装置的不确定度进行了详细分析评定。

　　2　计量标准装置不确定度的来源

　　结合计量标准装置的实际情况,分析计量标准装置(含主标准器和配套设备)的不确定度,一般有:

　　a.由上级技术机构量值传递引入的计量标准装置(含主标准器和配套设备)量值的不确定度;

　　b.计量标准装置的量值复现方法和程序引入的不确定度;

　　c.环境条件影响量值引入的不确定度;

　　d.校测人员的操作方法引入的不确定度;

　　e.在相同条件下被校测量在重复观测中的变化引入的不确定度。

　　3　建立不确定度的数学模型

　　测量不确定度通常由测量过程的数学模型和不确定度的传播律来评定。在测量中,被测量y由N个其它量x₁,x₂,…x_N通过函数关系f来确定,即

　　a.如果能将计量标准装置复现的量,用数学函数关系明确表示出来。如量块校准时复现的量长度L的数学模型为

　　b.　如果不能用数学函数关系表示出计量标准装置复现的量,则将对其不确定度的来源(贡献量)分析计算,定量化。

　　4　计算各个不确定度分量

　　对各个不确定度分量计算时,其步骤是:

　　a.分析判断分量是何种分布;

　　b.计算分量的自由度;

　　c.计算分量的传播系数;

　　d.列表计算分量的值(A类评定、B类评定);

　　e.分析判断分量的相关性。

　　5　合成标准不确定度和扩展不确定度

　　根据不确定度的传递律,计算合成标准不确定度uc

 （3）

　　总的有效自由度r_eff

　　查t_p(r_eff)学生分布表,得k = t_p(r_eff)

　　计算扩展不确定度U

　　6　标准装置的重复性考核

　　根据GJB/J2749中5.9条,选一稳定的被测量,在短时间用测量标准重复观测n次,得到n个(推荐n 6)观测值xi,其重复性用观测值的实验标准偏差Sn(x)表征

　　判别

　　7　标准装置的稳定性考核