关于计量标准的重复性的有关说明

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1、关于计量标准的重复性的有关说明《计量标准考核规范》起草工作组  倪育才  丁跃清  邓芸珊  苗瑜    计量标准的重复性是计量标准的主要计量特性之一。JJF1033-2008《计量标准考核规范》(以下简称《规范》)规定，计量标准的重复性是建标单位必须提供的主要技术指标之一。它是指在相同测量条件下，重复测量同一个被测量，计量标准提供相近示值的能力。因此，重复性实际上是表示测量结果中随机效应对测量结果的影响大小。重复性之所以是计量标准的一个主要计量特性，是因为对于大多数的测量来说，测量结果的重复性往往都是测量结果的一个重要的不确定度来源。    计量标准的重

2、复性规定用测量结果的分散性来定量地表示，即用单次测量结果yi的实验标准差s(yi)来表示。当测量结果由单次测量得到时，它直接就是由重复性引入的不确定度分量。当测量结果由N次重复测量的平均值得到时，则由重复性引入的不确定度分量为。    一、重复性的测量方法    在重复性条件下，用计量标准对常规的被检定或被校准对象进行n次的独立重复测量，若得到的各次测量结果为yi(i=1，2，……，n)，则其重复性s(yi)可用贝塞尔公式计算。    6    式中:——n次测量结果的算术平均值；n——重复测量次数，n应尽可能大，一般应不少于10次。    对于可以测量多

3、种参数的计量标准，应分别对每种参数进行重复性试验。    二、重复测量的次数    由于用贝塞尔公式计算得到的实验标准差s不是标准偏差σ的无偏估计量，也就是说，当用实验标准差s作为标准偏差σ的估计值时，除了存在随机误差之外还会存在系统误差，并且该系统误差随测量次数减少而增大。因此，在使用贝塞尔公式计算实验标准差时，一般要求测量次数较多，在计量标准考核中要求测量次数n≥10。但当重复性引入的不确定度分量不是主要分量时，允许适当减少测量次数，但不得少于6次。    三、关于重复性条件6    JJF1001-1998《通用计量术语及定义》在术语“测量结果的重复

4、性”的定义中指出，重复性条件包括:相同的测量程序，相同的观测者，在相同的条件下使用相同的仪器，在相同地点以及在短时间内重复测量等。在进行重复性测量时，相同的测量程序，相同的观测者，使用相同的仪器，以及相同地点等要求一般均能得到满足而不会有任何问题。关键是如何理解“在相同的条件下”以及“在短时间内重复测量”这两条要求。    严格地说，要在完全相同的条件下进行两次重复测量是不可能的。这里的“在相同的条件下”应理解为测量时的环境条件应处于统计控制状态下。而要求“在短时间内重复测量”也是为了确保测量时的环境条件基本保持不变。如果测量时间较长，难免环境条件发生变化

5、，因此在进行重复性测量时，测量时间应尽可能短。    在进行重复性测量时，从原则上讲所有的测量条件均应该保持不变。但由于在进行测量结果的不确定度评定时，可能有部分不确定度来源由于信息量不够而无法在B类评定中予以考虑，此时在进行重复性测量时应该使该不确定度来源所对应的影响量在合理范围内改变，使得到的重复性分量中包含该因素对测量结果的影响，否则该不确定度分量将会被遗漏。所谓“合理范围”是指在日常检定或校准中该影响量的可能变化范围。反之，如果某一不确定度来源在B类评定中已经予以考虑，此时在进行重复性测量时应该使该不确定度来源所对应的影响量保持不变，否则该不确定度

6、分量将会被重复计算。不遗漏，也不重复计算每一个不确定度分量，特别是重要的不确定度分量，是不确定度评定的一项基本原则。    四、测量对象的选择    6由于测量对象本身的不稳定性，并且还可能受到环境条件的影响，因此被测对象也会对测量结果的分散性有影响，特别是当被测对象是非实物量具的测量仪器时。于是由式(1)计算得到的分散性通常比计量标准本身所引入的分散性稍大。    如果仅按字面意思理解，计量标准的重复性不应该包括被测对象对重复性测量的影响，但为了评定测量结果的不确定度，把式(1)计算得到的分散性直接作为测量结果的一个不确定度来源，所以《规范》规定计量标准

7、的重复性应该包括被测对象对测量结果分散性的影响。但由于不同的测量对象对重复性的影响可能不同，因此就产生了应该选择什么样的测量对象来进行重复性测量的问题。    为了使评定得到的不确定度可以用在大多数的同类测量中，《规范》规定重复性试验所采用的测量对象应是常规的测量对象。所谓“常规”的测量对象应理解为其本身的稳定性是绝大多数的被测对象都能达到的，而不能采用稳定性最好的测量对象。由此可知，《规范》规定的重复性实际上就是检定或校准结果的重复性，在检定或校准结果的不确定度评定中，它直接就是一个必须考虑的不确定度分量。因此，无论被检定或被校准的测量对象是否稳定，计量

8、标准的重复性是建标单位必须提供的主要技术指标之一。    五、被测