測量不確定度培訓

2022-06-18 20:54:06 字數 3206 閱讀 8619

均勻分布(矩形分布):有理由表明,邊界內某處事件發生的概率與邊界處發生的概率相同,邊界外事件發生的概率為零(事件不發生)。通常,觀測者觀測的示值刻線估計值服從均勻分布。

常用概率分布的三種包含因子比為:

正態分佈(99.73置信概率):三角分布:矩形分布==1.73:1.41:1

6. 請簡述測量不確定度評定步驟。

答:步驟1:規定被測量

步驟2:識別不確定度的**

步驟3:不確定度分量的量化/計算

步驟4:計算合成標準不確定度

步驟5:擴充套件不確定度計算

步驟6:結果報告

7. 請簡述合成不確定度的技巧,並舉例說明。

答:首先,將測量過程考慮成包含一系列獨立的單元操作;其次,識別不確定度分量的貢獻,初步評估每個單一分量或組合分量的貢獻,按三分之一原則,刪去比貢獻最大分量小三分之一分量。

合成標準不確定度規則1:對於只涉及量的和或差的數學模型,用各分量的標準不確定度的方和根合成。

合成標準不確定度規則2:對於只涉及量的積或商的數學模型,用各分量的相對標準不確定度的方和根合成。

將數學模型變換解為只包含上述原則之一的事項模型。如:應將表示式y =(cd+p)/(ef+r)進行變換

設:o =cd 和q =ef, 則:y =(o+p)/(q+r)

再設:a =(o+p)和b =(q+r), 則:y =a/b

其中:o、q 的臨時不確定度用規則2 計算,a、b 的臨時不確定度用規則1計算,y 的不合成標準不確定確定度用規則2計算。

8. 請簡述合成不確定度時應注意的事項。

答:首先,檢測各分量是否以平均值的標準偏差表示;其次,檢測是否以標準不確定度(或相對標準不確定度)表示;第三,是否可運用合成不確定度的規則和技巧。

9. 請簡述如何在符合性判定時使用不確定度。

答:1)假定限值設定時沒有給出不確定度的允許值

對於與上限的符合性情況(適用於與低限符合性的情況):

測量結果高出限值超過乙個擴充套件不確定度,完全不符合;

測量結果高出限值,但不超過乙個擴充套件不確定度,不能判斷,應根據與使用結果的客戶的協議分別考慮;

測量結果正好等於限值,不能判斷;

測量結果低於限值,但不超過乙個擴充套件不確定度,不能判斷,應根據與使用結果的客戶的協議分別考慮;

測量結果低於限值超過乙個擴充套件不確定度,完全符合。

示意圖如下:

2)限值設定已考慮不確定度允許量

當已知或相信設定限值時已考慮到不確定度的允許量時,假設該檢測方法的不確定度足夠小,以至在實際中可以忽略;因此,有理由只對給出的允許量進行符合性判斷,即符合性判斷時,不考慮不確定度。

10. 請構築本實驗室已認可的一種檢測方法的不確定度**分析因果圖。應給出檢測步驟(特別是影響檢測結果的步驟)、數學表示式。

(學員分組作答:分析自帶檢測方法的不確定度**,構築因果圖。)

答:測量不確定度培訓試題(二)

填空題(每題4分共40分)

1 測量誤差=測量值- 真值

2 測量不確定度定義:表徵合理地賦予被測量之值的分散性 ,與測量結果相聯絡的引數。

3 不確定度可以是諸如標準偏差或其倍數,或說明了置信水準的區間的半寬度 。

4 擴充套件不確定度定義:確定測量結果區間的量,合理賦予被測量之值分布的大部分可望含於此區間。

5 包含因子定義:為求得擴充套件不確定度,對合成標準不確定度相乘之數字因子。

6 標準不確定度a類評定:是用對觀測列進行統計分析的方法,以實驗標準偏差表徵。

7 標準不確定度b類評定:用不同於 a類的其他方法,以估計的標準偏差表示。

8 合成標準不確定度:當測量結果是由若干個其它量的值求得時,按其它各量的方差和協方差算得的標準不確定度。

9 最後結論的合成標準不確定度或擴充套件不確定度,其有效數字很少超過 2 位數(中間計算過程的不確定度,可以多取一位)。

10 測量不確定度的有效位取到測量結果相應的有效位數。

計算題(每題10分共60分)

1 y=x1x2,x1與x2不相關,u(x1)=1.73mm,u(x2)=1.15mm。求合成標準不確定度uc(y)。

【答】2 ,且各輸入量相互獨立無關。已知:x1= 80,x2= 20,x3= 40;u(x1)= 2,u(x2)= 1,u(x3)= 1。求合成標準不確定度uc(y)。

【答】輸出量是各輸入量的商和積,採用相對不確定度計算比較方便,相對合成標準不確定度ucr(y)為:

因為題目要求求uc(y),

所以3 用一穩定性較好的天平,對某一物體的質量重複測量10次,得到的測量結果分別為:

10.01g 10.03 g 9.99 g 9.98 g 10.02 g

10.04g 10.00 g 9.99 g 10.01 g 10.03 g

(1) 求10次測量結果的平均值;

(2) 求上述平均值的標準不確定度;

(3) 用同一天平對另一物體測量2次,測量結果分別為:10.05 g和10.09 g,求兩次測量結果平均值的標準不確定度。

【答】(1) 10次測量結果的平均值求取如下:

g(2) 先求單次測量的標準偏差為:

平均值的標準不確定度等於1倍平均值的標準偏差:

(3) 測量結果分別為:10.05 g和10.09 g的平均值的標準不確定度為:

4 某長度測量的四個不確定度分量分別為:u1= 16nm,u2=25 nm,u3=2 nm,u4=6 nm,

(1) 若上述四項不確定度分量均獨立無關,求合成標準不確定度uc;

(2) 若u1和u4間相關係數為1,求合成標準不確定度uc。

【答】(1) 四項不確定度分量均獨立無關,採用方和根方法合成:

(2) 若u1和u4間相關係數為1,求合成標準不確定度uc為:

5 校準證書上給出標稱值為10 的標準電阻器的電阻rs在23℃為

rs(23℃)=(10.000 740.000 13)

同時說明置信水準p=99%。求相對標準不確定度urel(rs)。

【答】由於u99=0.13m,查表3.1得kp=2.58,其標準不確定度為u(rs)=0.13m/2.58=50

估計方差為相應的相對標準不確定度urel(rs)為

6 機械師在測量零件尺寸時,估計其長度以50%的概率落在10.07mm至10.15mm之間,並給出了長度l=(10.

110.04)mm,這說明0.04mm為p=50%的置信區間半寬度,在接近正態分佈的條件下,求長度l的標準不確定度。

【答】查表3.1, kp==0.67,則長度l的標準不確定度為u(l)=0.04mm/0.67=0.06mm。

測量不確定度培訓

測量不確定度的基本概念 一 什麼是測量不確定度?1 測量不確定度的定義 定義 與測量結果相關聯的引數,表徵合理賦予的被測量之值的分散性。說明 1 此引數可以是標準偏差 或其倍數 或說明了置信水平的區間和半寬度。2 此引數一般由多個分量組成。其中一些分量可用一系列測量結果的統計分布評定,以實驗標準偏差...

測量儀器不確定度與不確定度評定的簡化

測量儀器不確定度與不確定度評定的簡化 講演大綱 國家質檢總局專家李慎安 發布日期 2005 11 30點選率 2008 當前在定量地給出測量儀器可靠性的引數中存在一些不規範,不確定度評定 現一些誤區而過於複雜,本文結合國際上近年來的規範性檔案,提出一些看法供討論。1.測量準確度 測量儀器準確度都只是...

測量不確定度評定例項2

一 體積測量不確定度計算 1.測量方法 直接測量圓柱體的直徑d和高度h,由函式關係是計算出圓柱體的體積 由分度值為0.01mm的測微儀重複6次測量直徑d和高度h,測得資料見下表。表 測量資料 計算 2.不確定度評定 分析測量方法可知,體積v的測量不確定度影響因素主要有直徑和高度的重複測量引起的不確定...