测量不确定度评定与表示(下)

    5　B类测量不确定度

    B类测量不确定度评定依据的可靠信息来源,主要包括以下六个方面:①以前的观测数据;②对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验;③生产部门提供的技术说明文件;④校准证书、检定证书或其它文件提供的数据,准确度的等别或级别,极限误差;⑤手册或某些资料给出的参考数据及其不确定度;⑥规定实验方法的国家标准或类似技术文件中给出的重复性限r或复现性限R等。根据有关的理论分布,对相关被测量或影响量进行评定,而不需要进行实际测量。下面对有关的评定方法进行说明。

    当已知区间的半宽并按置信水准p来估计包含因子k,则u(x)=a/k,这种情况一般是对计量器具的检定证书或测试报告给出相应的误差极限及其置信水平而言。

    当已知或在计量器具的检定证书或测试报告中给出相应的扩展不确定度U或Up时,如果已知k,则u=U/k;如果分布是已知置信概率p的正态分布,则据此得到kp,进而u=Up/kp;如果分布为已知置信概率p和有效自由度νeff的t分布,则可得到相应的kp,于是u=Up/kp。

    当不确定度的来源是产品说明书、技术条件、图样、技术手册、校准或检定证书等给出的误差范围、准确度等级、极限误差等时,可按均匀分布进行评定,由误差范围、准确度等级、极限误差得到分布的半宽a,u=a/ 3,此时的不确定度的可靠程度一般依赖于资料来源的可靠程度,如:证书数据相对可靠,可取较大,0·95或0·99。

    另外,可根据有关标准给出的重复性限r或复现性限R按公式u=r/2·83或u=R/2·83计算相应的B类标准不确定度。

    对于均匀分布相对于最佳估计值xi不对称的情况,即下界a-=x_i-b-,上界a+=x_i+b+,其中b_-≠b+,不确定度的计算方法不变,必要时应考虑对测量值进行相应修正,修正值=(b₊-b-)/2。如某些数显仪表因末位显示跳动等原因,采用掩位的方法,人为舍去末位数字,便属于0-a型均匀分布。

    计量器具的读数引起的不确定度分以下几种情况考虑:

    如果数字仪表的显示分辨力(即显示值的最小单位)为δ_x,则将δ_x作为区间,按均匀分布处理,相应的标准不确定度u=0·29δ_x。注意尽量避免使用低分辨力数字表测量高准确度被测对象。

    模拟显示仪表的估读误差也是不确定度的重要来源,一般根据仪器刻度宽窄、指针粗细、读数经验取分度值的1/5~1/3作为区间,按均匀分布或三角分布处理,求出相应的标准不确定度。当然,此项也可以用A类评定代替B类评定,而且通常是与其它涉及读数的项目合并在一起;如果存在读数滞后情况,则取最大回程误差作为区间,按均匀分布处理,求出相应的标准不确定度。