基于机动车检测中测量结果不确定度评定探究

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1、基于机动车检测中测量结果不确定度评定探究摘要：测量结果的准确性和可靠性在很大程度上取决于测量结果不确定度的大小，因此，合理评定测量结果的不确定度是检测中必须重视的问题。文章分析了机动车检测中测量结果不确定度的影响量，并对测量结果不确定度的评定方法进行了研究，得出了合成不确定度和扩展不确定度结果。关键词：机动车检测；不确定度；影响量；评定方法中图分类号:U467文献标识码：A文章编号:1006-4311(2013)16-0326-020引言测量结果不确定度是合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数，也就是对测量结果准确度(或

2、正确度)的怀疑。在《计量学基础及通用术语的国际词汇》中测量不确定度定义为'‘一个与测量结果有关的参数，它表征待测量数值的分散性。”在实践中，测量结果的不确定度来源于很多方面，包括对样品的定义不完全、取样、基体效应和干扰、环境条件、质量和容量仪器的不确定度、标准的量值、与测量方法和测量程序有关的近似性和假设以及随机变化。1测量不确定度评定的必要性在机动车检测中，除了测量结果外还应给出测量结果的不确定度，尤其是测量结果在标准限值附近时，测量结果的准确性和可靠性在很大程度上取决于测量结果不确定度的大小。因此，凡是需要对被测量进行合格性判断的

3、场合，必须给出检测结果的不确定度。一般说来，在检测结果的完整表述中通常应给出测量结果的扩展不确定度。2影响测量不确定度的误差因素要想获得相对准确的测量结果，测量时所会产生的误差因素应该作为一个参考评定，其中误差大多包括两方面：一是系统分量，即系统本身或许存在一定的参数小误差，不能够完全修正导致的误差；二是随机分量，即测量时为了得到更为准确的数值，进行多次重复测量，不可避免的测量结果之间的小差距。二者作为测量不确定度的误差来源，在评定不确定度大小时必须包括在内。随机分量是随着测量次数变化而不断改变的，其对测量结果的影响，不会因为重复测量

4、时采用相同条件或进行修正值修正等手段而发生改变或消失，它是客观存在。但随机分量对测量不确定度的影响，随着测量次数的增多会逐渐降低。通过对多次重复测量结果进行观测列法统计分析，取用他们的平均值可以得到更为精确的不确定数值，我们把此测量不确定度的方法称为A类评定。系统分量主要由于本身系统误差从而影响测量结果，但其在多次重复同等条件下测量时，其误差结果不会改变。所以我们可以通过对多次重复测量结果误差归类分析计算，从而使用修正因子或者修正值进行测量结果的修正完善。此测量不确定度的方法称为B类评定。在进行汽车检测时，随机分量和系统分量构成的不确

5、定度还无法满足检测的需要，一般情况下，还需要扩展不确定度的辅助。扩展不确定度要求其对应95%的应置信概率，具体即为合成标准不确定度和包含因子的乘积。理论上包含因子的数值由被测量的分布状态决定，但进行实际汽车检测测量时，一般可以确定包含因子k=2,因为在被测量的分布渐近正态分布时，扩展不确定度大致对应了95%的置信概率。填写测量报告时，除了说明测量结果和其扩展度，还应标注出所选择的包含因子k的数值。正态分布情况如图1。3不确定度的具体测量方法3.1A类评定法测量不确定度A类评定的方法多种多样，一般有极差法、贝塞尔公式(Bessel)法和

6、样本标准差法等，其中以贝塞尔公式(Bessel)法最为常用，使用了对随机分量进行重复观测列分析的原理。为了避免试验标准偏差出现过大的误差，在使用贝塞尔公式计算时，测量的次数(n)—定要尽量多，一般测量次数最少10次。取包含因子K=2时，测量次数不同对应的安全因子数值也不同，具体对应关系见表lo当测量次数受到硬性条件限制时，其试验标准偏差可能存在较大的误差，不能直接用作标准不确定度，而是应将试验标准偏差适当放大，具体把通过贝塞尔公式计算得到的试验标准偏差值乘以安全因子（h）值，将二者的最后乘积作为测量的不确定度。贝塞尔公式计算步骤：第一

7、步，求出测量列的平均值，取多次重复测量次数，各独立表示为ql,q2,q3,,qn,求出测量结果估值q：第二步，计算出单次测量标准不确定度：第三步，按照测量列，计算出各次试验标准差的平均值:第四步，依据贝塞尔公式计算进行A类评定的方法，测量次数应尽量超过10次，此时安全因子h21,可以认为计算得到的试验标准差平均值等于测量的标准不确定度：最后，如果测量的次数少于10次时，应将试验标准偏差适当放大，取试验标准偏差平均值和安全因子（h）值二者的最后乘积，作为测量的标准不确定度：3.2测量不确定度的B类评定B类评定主要针对本身系统误差的系统分

8、量，可以使用修正因子或者修正值进行测量结果的修正完善。修正数值来源于校准证书或者检定证书等给出的扩展不确定度。①标准不确定度与扩展不确定度的关系。校准证书给出被测量q和包含因子kb,测算修正后标准不确定度的公式为:②理论