关于计量检测不确定度的分析

韩松杉

（齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

1 测量不确定度

（1）测量不确定度的定义。测量不确定度是对测量结果的直接反应，作为测量结果的一个参数，具有明显的分散性，但是又可以集中地体现测量的定量结果。不确定度的表现有很多，标准差就是常用于表现测量结果的一个指标，通过标准差，测量从业者可以计算出置信水平的区间宽度。由于测量不确定度的影响因子很多，确认测量不确定度的方式也多种多样。所以，在对某一计量进行测量的时候，测量从业者需要多次计量，不能把某一次的结果就当做整个计量的结果，而是要通过对分散的多个测量结果，运用贝塞尔公式进行运算。综上所述，测量不确定度是为了完整表达测量结果而存在的。

（2）测量不确定度的意义。测量不确定度虽然并不能直接指导人对于生产进行某个非常具体的改良，但是可以通过对产品及产品部件的测量结果，体现出对测量结果的置信程度。这是由于测量结果虽然可以直接划分为合格和不合格两类，但在测量过程受到的影响很多。一方面测量者无法排除测量工具本身的误差，另一方面测量者的主观对测量结果也有影响。所以，测量的值并不是百分之百可信的。不确定度是作用于测量的值的度量，在判断产品是否符合检验标准时，测量者不能不考虑不确定度的影响。

2 计量检测中的误差和不确定度

（1）误差形成的原因。误差的来源多种多样，其中一个主要原因就是计量现场的检测环境不一定达标，偏离需求区间的温度和湿度可能会造成计量检定中出现数据的偏差。另一个主要原因是计量器本身不达标。由于计量器在长期使用中会产生磨损，运用这样的计量器具，势必难以得到一个准确的数值，产生一定的误差。在这两者之外，计量员的错误操作也是导致误差产生的一个主要原因。

（2）误差和不确定度的区别。为了保证测算的是计量检测中的不确定度，计量员要注意区别误差和不确定度这两个概念。误差和不确定度的相似之处有很多，不同之处也很多，测量员如果把握好这些不同，就可以轻松区分两者。①测量不确定度反应了测量结果落在某个具体区间的可能性，测量误差表现了测量结果和真实结果之间的不同；于测量误差由两部分组成，一个是可以通过操作尽可能排除的随机误差，另一个是难以排除的系统性误差，不确定度的种类相对单一，只在判定的方法上有所区别；③误差是代表真实值和所得结果之间的差距，这个值可以是正，也可以是负，代表了测量结果和真实值之间的大小关系，不确定度恒为一个正数；④如果要综合几个误差的影响，直接将误差的值进行代数加减即可，要确定多个不确定度综合影响下的不确定度，需要进行方和跟法的计算；⑤系统误差对测量的结果有一定的影响，不确定度实际上对测量的结果是没有影响的。

尽管误差和不确定度有如此多的不同，但是追根溯源，误差和不确定度都是通过测量结果导出的，都是一个定量的数值，而且两者是一体两面，虽然代表的不同，但是都来源于测量手段的不完善和对测量值的认知缺失。

3 如何减少计量过程中的误差

由于计量检测之中同时存在不确定度和误差，为了确保不确定度的指导作用，降低计量检测中误差的影响，计量人员需要采用一些措施。①计量人员需要不断提高自己，加强自身的素质，了解计量相关的法律法规和操作规范，这些可以降低由于计量人员的不专业带来的误差；于计量人员需要经常确定计量标准器的可靠性，保证计量标准器足够标准，在日常中，计量人员需要经常对标准器进行保养，避免因为磨损产生误差。在标准器的时机使用中，计量员要注意操作的环境，减少因为环境不符合操作要求产生的误差。

4 结语

在计量检测的整个过程之中，计量检测者必须要同时注意到计量之中的误差和不确定度。这两样数据相互关联，但又有所却别。不确定度是不能消除的，通过对不确定度的深入研究，可以对最终结果进行一定的改良，这不仅仅提高了计量的效率，还降低了在计量之中面对的风险。此外，计量检测从业者必须加强自我建设，提高计量水平，把在操作过程之中出现的误差降到最低。

［1］ 段晖，罗永红.计量检测中不确定度和误差的分析［J］.计量与测试技术，2015，（5）：39-41.

［2］ 李海燕，马朝旭，刘晓强，等.有关计量检测不确定度的分析［J］.城市建设理论研究（电子版），2015，（15）.