当前位置:文档之家› 测量不确定度案例分析

测量不确定度案例分析

测量不确定度案例分析
测量不确定度案例分析

标准不确定度A类评定的实例

【案例】对一等活塞压力计的活塞有效面积检定中,在各种压力下,测得10次活塞有效面积与标准活塞面积之比l(由l的测量结果乘标准活塞面积就得到被检活塞的有效面积)如下:

0.250670 0.250673 0.250670 0.250671 0.250675 0.250671 0.250675 0.250670 0.250673 0.250670

问l的测量结果及其A类标准不确定度。

1 / 41

2 / 41 【案例分析】由于n =10, l 的测量结果为l ,计算如下

∑===n

i i .l n l 1250672

01

由贝塞尔公式求单次测量值的实验标准差

()61

2

100521-=?=--=∑.n l l )l (s n i i

由于测量结果以10次测量值的平均值给出,

由测量重复性导致的测量结果

l 的A 类标准不确定度为

3 / 41 6

10630-=?=.)l (u n )l (s A 【案例】对某一几何量进行连续4

次测量,得到测量值:0.250mm 0.236mm 0.213mm

0.220mm ,求单次测量值的实验标准差。

【案例分析】由于测量次数较少,用极差法求实验标准差。

)()(i i x u C R

x s ==

式中,R——重复测量中最大值与最小值之差;

极差系数c及自由度ν可查表3-2

表3-2极差系数c及自由度ν

4 / 41

5 / 41

查表得c n =2.06

mm ../mm )..()x (u C

R )x (s i i 018006221302500=-=== 2)测量过程的A 类标准不确定度评定

对一个测量过程或计量标准,如果采用核查标准进行长期核查,使测量过程处于统计控制状态,则该测量过程的实验标准偏差为合并样本标准偏差S P 。

若每次核查时测量次数n 相同,每次核查时的样本标准偏差为Si ,共核查k 次,则合并样本标准偏差S P 为

6 / 41 k s s k

i i

p ∑==12

此时S P 的自由度ν=(n -1)k 。

则在此测量过程中,测量结果的A 类标准不确定度为 n S A P u '

=

式中的n '为本次获得测量结果时的测量次数。

【案例】对某计量标准(测量过程)进行过2次核查,均在受控状态。各次核查时,均测10次,n =10,

7 / 41

计算得s 1=0.018mm , s 2=0.015mm

在该测量过程中实测某一被测件(核查标准),测量6次,求测量结果y 的A 类标准不确定度。

【案例分析】因核查2次,故k =2,则测量过程的合并样本标准偏差为mm .mm ..k s s s p 01702

01500180222221=+=+= 在该测量过程中实测某一被测件(核查标准),测量6次,则测量结果y 的A 类标准不确定度为

8 / 41

mm .mm .n S A P u 00706

0170=='= 其自由度为ν=(n -1)k =(10-1)×2=18

3)规范化常规测量时A 类标准不确定度评定

规范化常规测量是指已经明确规定了测量程序和测量条件下的测量,如日常按检定规程进行的大量同类被测件的检定,当可以认为对每个同类被测量的实验标准偏差相同时,通过累积的测量数据,计算出自由度充分大的合并

9 / 41

样本标准偏差,以用于评定每次测量结果的A 类标准不确定度。

在规范化的常规测量(检定)中,测量m 个同类被测量,得到m 组数据,每次测量n 次,第j 组的平均值为j x ,则合并样本标准偏差S P 为 ())

n (m x x

s m j n i j ij p 12

11--=∑∑== 对每个量的测量结果j x 的A 类标准不确定度

10 / 41

n S j A P )x (u

自由度为ν=m(n -1) 【案例】取3台同类型同规格电阻表,各在重复性条件下连续测量10次,共得3组测量列,每组测量列分别计算得到单次实验标准差:

s 1=0.20Ω, s 2=0.24Ω, s 3=0.26Ω 求合并样本标准偏差S P 及自由度。

【案例分析】采用合并样本标准差的方法得:

11 / 41

()

Ω=Ω++=∑=-∑=∑=??? ??-=230260240200311211211222....m j s m )n (m m j n i j x ij x p s 自由度ν=m(n-1)=3×(10-1)=27

4)用预评估重复性进行A 类评定

类似于规范化常规测量,在日常开展同一类被测件的常规检定、校准或检测工作中,如果测量系统稳定,测量重复性不变,则可用该测量系统,以与测量被测件相同的测量程序、操作者、操作条件和地点,预先对典型的被测

件的典型被测量值,进行n次测量(一般n不小于10),由贝塞尔公式计算出单个测得值的实验标准偏差s(x),即重复性。在对某个被测件实际测量时可以只测量n'次(1≤n'<n),并以n'次独立测量的算术平均值作为被测量的估计值,则该被测量估计值的A类标准不确定度为

(

=/)

)

(

=

)

(

x

u'

n

s

x

s

x

用这种方法评定的标准不确定度的自由度仍为

ν=n-1。可以提高对估计的A类标准不确定度的可信程度。

12 / 41

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档