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计量基础知识

作者:中华人民共和国     文章来源:中华人民共和国    更新时间:2007年08月19日     
内容预览

1.《中华人民共和国计量法》是什么时候頒佈施行
的?
答:1985年9月6日颁布,1986年7月1日施行。
2.什么是测量?
答:以确定量值为目的的一组操作。
操作可以是自动进行的;测量有时也称计量。
3.什么是计量?
答:实现单位统一、量值准确可靠的活动。
计量不特指某一个操作,因此我们不能说“把某棒的长度计量一下”,应该说“把某棒的长度测量一下”。
4.什么是计量学?
答:关于测量的科学。
计量的重点应该放在测量结果的准确和一致上,这是计量学研究测量的目的。
计量学涵盖有关测量的理论与实践的各方面,而不论测
量的不确定度如何,也不论测量是在科学技术的哪个领中进
行的;计量学有时简称计量;计量学曾称度量衡学和权度
学。
计量学原本是物理学的一部分,或者说是物理学的一个分支。随着科技、经济和社会的发展,计量的概念和内容不断充实和发展,以致逐渐形成研究测量理论和实践的综合学科——计量学。计量学作为一门科学,它同国家法律、法规和行政管理紧密结合的程度,在其他学科中是少有的。国际上趋向于把计量学分为科学计量、工程计量和法制计量三类,分别代表计量的基础、应用和政府主导作用的社会事业三个方面。
5.什么是医学计量?
答:医学计量是指对医疗卫生领域所涉及的仪器、设备、器械、量具等医疗设备进行的测量。
医学计量是在医学科学技术领域,保证人体生命体征(化学、物理)参数、用药剂量等计量单位的统一和量值准确可靠的测量,是医学领域有关测量的科学,它是计量学的一个分支。
医学计量所涵盖的是医学学科测量领域的整体,医学计量既有对医院的计量保证,还包括对医学科研、教学部门的计量保证;既有对诊断、治疗计量器具的测量,同时还包括对科学实验分析仪器的测量。
医学计量是计量学在医学领域里的应用,是计量学在医学领域里的延伸。
6.什么是法定计量机构?
答:负责在法制计量领域实施法律和法规的机构。法定计量机构可以是政府机构,也可以是国家授权的其他机构,其主要任务是执行计量控制。计量控制通过计量器具控制、计量监督和计量评审予以实施。
7.我国法定计量机构包括哪些单位?
答:
(1)国务院计量行政部门,即国家质量监督检验检疫总局;
(2)地方各级人民政府计量行政部门,即各级质量技术监督局;
(3)各级计量行政部门设立的计量检定机构,一般称计量测试所或计量科学研究所;
(4)各级计量行政部门授权的计量检定机构,在其授权的计量检定工作范围内,也属法定计量机构;
(5)各级计量行政部门授权建立社会公用计量标准、授权进行定型鉴定和样机试验的技术机构,在其授权的工作范围内也称法定计量机构。
此外,《计量法》第三十三条指出:中国人民解放军和国防科技工业系统计量工作的监督管理办法由国务院、中央军事委员会依据本法另行制定。因此,我国的法定计量机构还应包括有关的国防计量法规规定的机构。
8.我国法定计量单位何时发布的?
答:1984年2月27日由国务院发布。
9.我国法定计量单位由哪六部分组成的?
答:
(1)国际单位制的基本单位;
(2)国际单位制的辅助单位;
(3)国际单位制中具有专门名称的导出单位;
(4)国家选定的非国际单位制单位;
(5)由以上单位构成的组合形式的单位;
(6)由词头和以上单位构成的十进制倍数和分数单位。
10.《中国人民解放军计量条例》是什么时候颁布
实施的?
答:2003年7月9日。
11.《军队医学计量监督管理办法》是什么时候颁布实施的?
答:1990年12月10日。 
12.军队医院计量工作包括哪些内容?
答:
(1)医学计量工作纳入医院质量管理体系;
(2)建立全院强制检定医疗设备的台账;
(3)组织开展强制检定医疗设备的周期检定,确保在用医疗设备经过计量检定、校准或测试并在有效期内,确保经过计量检定的医疗设备出具的数据准确、可靠、安全、有效;
(4)建立医学计量技术机构,负责本医院部分医疗设备的检测工作;
(5)根据医疗设备需求建立医学计量测量标准;
(6)培训医学计量检定人员,开展计量检定工作;
(7)设立计量监督员,监督全院医学计量工作开展情况;
(8)建立完善计量管理制度。
13.什么是法制计量?
答:计量的一部分,即与法定计量机构所执行工作有关的部分,涉及到对计量单位、测量方法、测量设备和测量实验室的法定要求。
14.什么是强制计量检定?
答:强制检定是指由县级以上人民政府计量行政部门指定的法定计量检定机构或授权的计量检定机构,对强制检定的计量器具实行的定点定期检定。
15.在我国有哪些计量器具实行强制检定?
答:
(1)测量标准;
(2)用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面列入强制检定目录的工作计量器具。
16.目前,医院中有哪些医疗设备属于强制检定项
目?
答:用于诊断的医疗设备如:血压计、心电图机、脑电图机、医用诊断X射线机(源)、超声波诊断仪(源)等;
用于治疗的医疗设备如:激光治疗仪(激光源)、紫外线治疗仪、直线加速器、γ刀、中子刀等。
17.什么叫实验室认可?
答:实验室认可是由权威机构依据国际通行的实验室认可标准,对各类测试实验室和校准实验室进行评审和正式承认的活动;即按照规定的标准和程序对实验室的质量管理体系进行审核,对其技术能力进行评定,并对通过评审的实验室资格和能力给予认可和注册。获得认可资格的实验室在认可的技术能力范围内开展测试和校准工作。
18.计量技术机构为什么要开展实验室认可工作?
答:
(1) 在计量技术机构内建立质量管理体系, 提高计量检定、校准、测试工作的质量;
(2)采用国际标准由权威机构对计量技术机构的能力与资格进行认可,提高计量技术机构的信誉;
(3)有利于各国、各部门、各实验室之间相互接受校准与测试结果,有利于消除技术壁垒。
19.实验室认可和ISO9000认证有什么关系?
答:实验室认可是由主任评审员(主要负责质量管理体系的审核)和技术评审员(主要负责对技术能力的评审)对实验室内所有影响其出具检测/校准数据准确性和可靠性的因素(包括质量管理体系方面的要素或过程及技术能力方面的要素或过程)进行全面评审。评审准则是检测/校准实验室的通用要求即ISO/IEC 17025及其在特殊领域的应用说明。
ISO 9000认证只能证明实验室已具备完整的质量管理体系,即向顾客保证实验室处于有效的质量管理体系中,但并不能保证检测/校准结果的技术可信度,显然认证不适合于实验室和检查机构。
如果检测/校准实验室符合ISO/IEC 17025的要求, 则其检测/校准所运作的质量管理体系也符合ISO9001或ISO  9002,即前者覆盖了后者的所有要求;而如果检测/校准实验室获得了ISO 9001和ISO 9002的认证,并不能证明实验室就具备了出具技术上有效数据和结果的能力。
20.实验室认可的目的和作用是什么?
答:目的是:(1)提高实验室管理水平和工作质量;
(2)提高实验室的信誉和竞争能力;
(3)有利于合作交流与协调发展。
作用是:(1)确保实验室持续满足标准要求;
(2)强化实验室的技术保障作用;
(3)充分利用实验室资源;
(4)为管理部门提供可供选择的合格的实验室。
21.军用实验室认可的准则是什么?
答:军用实验室认可评审依据的准则包括:GJB2725A—2001《测试实验室和校准实验室通用要求》、相关的国家军用标准和其他技术标准、相关的法律法规和认可工作有关规定等。
22.什么是计量检定人员?
答:计量检定人员是指经过考核合格,取得计量检定人员证书,在计量技术机构中从事计量检定、校准或者测试工作的人员。
23.计量检定人员的职责有哪些?
答:
(1)正确使用、维护测量标准的检测设备;
(2)负责计量检定、 校准或者测试工作, 并保证计量检定、校准或者测试数据的准确、真实、完整;
(3)计量法律、法规和规章规定的其他职责;
(4)拒绝使用未经考核合格或者未在有效期限内的测量标准进行计量、校准或者测试;
(5)拒绝修改计量检定、校准或者测试原始记录;
(6)拒绝伪造计量检定证书、校准证书或者测试报告;
(7)拒绝其他违反计量法律、法规和规章的要求。
24.计量检定人员的法律责任是什么?
答:计量检定人员有如下行为者,依法承担相应的法律责任;
(1)伪造检定数据;
(2)出具错误数据造成损失的;
(3)工作失职造成计量标准器具损坏;
(4)使用未经考核合格或超过有效期的计量器具进行计量检定。
25.计量技术机构考核的主要内容有哪些?
答:
(1)组织和管理;
(2)测量标准和测量器具;
(3)记录、证书、报告;
(4)人员;
(5)设施和环境条件。
26.测量标准考核的主要内容有哪些?
答:
(1)测量标准和配套设备技术状况良好,检定证书在有效期内;
(2)有两名持证计量人员;
(3)环境条件符合检定规程的要求;
(4)有完善的规章制度。
27.什么是量值传递?
答:是将计量基准所复现的单位量值,通过计量检定(或其他传递方法),传给下一等级的计量标准,并依次逐级地传递到工作计量器具,以保证被测对象的量值准确一致,这一过程称之为量值传递。
28.什么是溯源性?
答:溯源性是指通过一条具有规定不确定度的不间断地比较链,使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准,通常是与国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性。
29.量值溯源和量值传递应遵循的基本原则是什么?
答:
(1)必须按照国家检定系统表或军队溯源等级图进行;
(2)必须执行计量检定规程;
(3)必须按照本单位编制的溯源等级图进行;
(4)各级之间的校准或检定方法,一般应满足量值传递关系即1/4~1/10的关系。
30.如何理解级差之比1/4~1/10的关系?
答:
(1)测量标准的测量不确定度与被检测量标准的测量不确定度之比应该控制在1/4~1/10之间;
(2)测量标准的测量不确定度与被检工作计量器具的最大允许误差之比一般在1/3~1/10之间选择;
(3)对某些特殊的量,在量值传递技术上难以达到时,可在1/2~1/4之间确定。
31.溯源等级图分哪三个层次?
答:溯源等级图包括:向上溯源的上级测量标准、本实验室的测量标准以及被检测量器具等三个层次。
32.溯源等级图格式是什么?
答:

 33.量值溯源时应注意哪几个问题?
答:
(1)如果没有更高的测量标准可提供溯源性证明时,可以采用实验室间比对或溯源到有证标准物质、协议标准或约定的方法等方式提供测量可信度的证明文件;
(2)国内有测量标准可以提供溯源时,比对报告不能代替校准证书作为溯源性证明文件;
(3)溯源到国家测量标准,并不一定要求必须溯源到国家计量院。可以是溯源到经批准设在其他实验室的国家测量标准,或经认可合格的校准实验室的参考(照)标准;
(4)不间断的溯源链可以通过几级能证明溯源性的不同实验室来实现。经认可合格的校准实验室是具备溯源性资格的校准实验室。由这些实验室出具的证书应具有充分的信息证明其溯源性。
34.什么是首次检定?
答:对未曾检定过的新计量器具进行的一种检定。
有些计量器具由于结构及性能随时间变化量很小,而且本身的准确度要求又不高,属低耗低值的器具,如量杯、体温计等可不作周期检定,只作首次检定一直到损坏后报废。这些都应由政府计量行政部门作出决定。
35.什么是后续检定?
答:计量器具首次检定后的任何一种检定。包括:
(1)强制性周期检定;
(2)修理后检定;
(3)周期检定有效期内的检定,不论是由用户提出请求,或由于某种原因使有效期内的封印失效而进行的检定。
36.什么是周期检定?
答:按时间间隔和规定程序,对计量器具定期进行的一种后续检定。
37.确定检定周期的原则是什么?
答:
(1)要确保在使用中的计量器具给出的量值准确可靠, 即超出允差的风险应尽可能小;
(2)要做到经济合理,即尽量使用风险和费用两者平衡达到最佳化。
38.检定周期如何确定?
答:规程中一般给的是常规条件下的最长周期。根据具体情况可以缩短或延长,但必须有充分的理由,并提供所积累的检定数据,要经过一定的审批手续,不能随意更改。
确定检定周期是执法的需要,是确保计量器具准确可靠的需要,而按周期进行检定是强制检定计量器具所必须遵循的法制性要求,任何单位和个人都应遵守。
39.什么是测量标准?
答:为了定义、实现、保存或复现量的单位或一个或多个量值, 用作参考的实物量具、测量仪器、参考物质或测量系统。
40.测量标准大致分哪几类?
答:国际标准、国家标准、参考(照)标准、工作标准
等。
41.如何保持测量标准?
答:测量标准的保持是指为使测量标准的计量特性保持在规定限度内所必需的一组操作。有关测量标准器的使用和保持原则均应遵循,概括起来有以下几点:
(1)标准器的使用应限制在考核合格并被授权的个人。当几个人共同用同一个标准器时,可指定其中1人为标准 器的负责人。
(2)除了那些要搬运使用的标准器外,标准器通常应在指定的地点和环境使用,并应有操作程序。
(3)使用者应定期检查标准器的工作状况。在证书有效期满后,应进行复检或复校。
(4)应由考核合格的人员在正确条件下和适当时刻来完成标准器的维护、搬运和存放。
(5)标准器由于磨损破坏而在使用中发生故障,或对它是否合格有怀疑时,应立即停止使用,并按程序提交复校或复检,或者报废。
(6)应保存标准器使用和管理的记录。
(7)应注意人身安全及环境污染。
(8)对有一些特殊要求的标准器,应有专用条款以保持测量标准的计量特性。
42.如何理解测试和校准实验室对环境条件的要求?
答:使用和保存测量标准的环境条件应符合检定规程(方法)和有关规定的要求(如温度、湿度、振动、电磁干扰等)。
对温度的要求是指其在一年内的变化范围;恒温点通常指20℃。
对湿度的要求是指其在一年内的变化范围;恒湿点通常指60%。
温度、湿度等主要影响量均要符合技术规范要求。
43.什么是计量器具的检定?
答:查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序,它包括检查、加标记和(或)出具检定证书。
44.什么是校准?
答:在规定条件下,为确定测量仪器或测量系统所指示的量值,或实物量具或参考物质所代表的量值,与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。
45.校准和检定的主要区别是什么?
答:
(1)校准不具备法制性,是企业自愿溯源的行为;检定具有法制性,是属法制计量管理范畴的执法行为。
(2)校准主要用以确定测量器具的示值误差;检定是对测量器具的计量特性和技术要求的全面评定。
(3)校准的依据是校准规范、校准方法,可作统一规定也可自行制定;检定的依据必须是检定规程。
(4)校准不判断测量器具合格与否,但需要时,可确定测量器具的某一性能是否符合预期的要求;检定要对所检的测量器具作出合格与否的结论。
(5)校准结果通常是出具校准证书或校准报告;检定结果合格的出具检定证书,不合格的出具不合格通知书。
(6)检定要依据检定规程给出检定周期。在正常使用的情况下,在证书有效期内给出的量值有效。校准一般不给出校准周期 (也可给出建议的校准周期)。 校准结果只表明在校准时,计量器具所复现的量值。
从国际上多数国家看,检定是属于法制计量范畴,其对象主要是强制检定的计量器具,而大量的非强制检定的计量器具,一般通过校准进行管理。但我们国家对校准没有给它一定的地位,实施单一的量传体系,仅仅采用检定作为惟一合法的方式。事实上,检定中已包含了校准。
46.什么是测试?
答:对给定的产品、材料、设备、生物体、物理现象、过程或服务,按照规定的程序确定一种或多种特性或性能的技术操作。
测试的对象涉及面很宽,在工业部门主要是材料和产品。校准与检定的目的是为了保证测量设备准确可靠,而测试是为了确定标准材料或产品的性能或特性而进行的测量或试验。
47.什么是检验?
答:是对产品的一种或多种特性进行测量、检查、试验或度量(包括计数),并将结果与规定的要求进行比较以确定是否合格的活动。有时产品批量很大,常采用抽样检验的方法确定该批产品是否合格。
48.什么是检测?
答:是检验和测试的总称。在实际工作中,检验包含了大量的测试工作,因此常把检验和测试总称为检测。
49.什么是量值比对?
答:在规定条件下,对相同准确度等级的同种测量标准和工作测量器具之间的 量值的比较。
在缺乏高一级测量标准时,往往通过比对来统一量值。如各个国家的最高测量标准通常是通过国际比对来证明量值的一致程度。对于各实验室的测量标准,当没有更高一级的测量标准可溯源时,实验室的比对结果是量值一致性的有效证明。
量值比对强调两点
(1)缺乏高一级测量标准;
(2)参于比对的测理设备应具有相同准确度等级的同等测量设备。
50.比对结果数据如何处理?
答:比对结果数据推荐采用归一化偏差法,公式为:
                                      式中: —某实验室测量结果的归一化偏差;
 ——第j个参加比对的实验室的测量结果;
 ——第j个参加比对实验室测量结果的扩展不确定度(k=2);
 ——被测量的约定真值;
 ——被测量约定真值的扩展不确定度(k=2);
此公式中,  为第j个参加比对的实验室的测量结果与约定真值之偏差, 为 的扩展不确定度,此式成立的条件是 和 的包含因子k相同。一般取k为2.
当某实验室测量结果的归一化偏差的绝对值满足 时,判该测量结果符合要求或判为测量结果一致,即测量结果与约定真值之差在其扩展不确定度 所确定的极限范围以内。
当某实验室测量结果的归一化偏差的绝对值为 >1时,则判该测量结果为离群或测量结果不一致,即测量结果与约定真值之差超出其扩展不确定度所确定的极限范围 。
51.测量标准申请建标考核前,该测量标准和配套设备应正常运行多长时间?
答:必须经过半年以上的稳定性考核,证明其复现的量值稳定可靠后,才能申请建标
52.什么情况下出具检定证书?
答:经过检定合格的计量器具,由计量单位出具检定证书。
53.什么情况下出具不合格的通知书?
答:检定不合格的计量器具,要出具不合格的通知书。
54.检定证书签字、盖章有何要求?
答:检定证书须经检定人,审核人,批准人签字,并加盖检定专用章生效,不允许盖公章。
55.测试/校准证书或报告签字,盖章有何要求?
答:测试、校准证书或报告须经测试人或校准人,审核人,批准人签字,并加盖实验室测试或校准专用章,一般不采用实验室公章。
56.对检定、校准和测试的原始记录有何要求?
答:
(1)检定,校准和测试的原始记录必须项目齐全,字迹清楚,数据无误,并妥善保管;
(2)检定,校准和测试的原始记录必须用钢笔或签字笔填写。
57.对检定,校准和测试原始进行修改时有可要求?
答:检定,校准和测试原始记录不得随意涂改或剔除有关数据,需要对某个数据更正时,必须进行划改,并在旁边签上划改者的姓名。
58.对检定,校准和测试原始记录的签字有何要求?
答:检定、校准和测试记录必须有检定人、校准人或测试人和校验人或审核人的签字。
59.原始记录一般应包括哪些信息?
答:
(1)委托方名称和地址;
(2)被测件的状态(名称,型号,编号等);
(3)所使用的测试或校准设备;
(4)依据的测试或校准方法(技术标准,检定规程或规范等);
(5)负责抽样的人员,从事测试或校准的人员,校核人员的姓名;
(6)测试或校准日期,环境条件;
(7)原始观测数据,导出数据,计算结果;
(8)有关分包的测试项目;
(9)测试或校准结论,评价和说明;
(10)对应于该记录所出具的报告或证书的编号等。
60.各种报告和证书内容至少应包含哪此信息?
答:
(1)报告或证书名称(如“检定证书”,“校准证书”,“测试报告”等);
(2)实验室的名称和地址(包括联系方式,电话,电传,邮箱等信息):委托方的名称和地址(若需保密时,可以不包含委托方的地址);
(3)报告或证书的惟一编号,页码(如第几页,共几页),报告或证书结束处的终止符号;
(4)所依据的技术标准,规范或规程的代号及名称,若为部分依据时,可以按“参考”的方式处理;
(5)被测件的名称,型号,编号等有关信息;
(6)测试或校准日期,一般为完成日期,必要时,可以标明接受日期,对于项目较多,较复杂的检测工作尤其必要;
(7)测试或校准时的环境条件,包括温度,湿度等;
(8)测试或校准的结果,结果应明了,便于使用者理解和应用;
(9)测试或校准人签名,审核人签名,批准人签名,加盖实验室测试,校准或检定专用章(一般不采用实验室公章);
(10)结果只对被测件有效的声明,未经实验室同意,不准部分复印报告或证书的声明。
61.检定证书和校准、测试报告的信息与其原始记录有何关系?
答:各种检定证书和校准、测试报告的信息在原始记录上都应能一一对应,不允许有涂改,必须准确无误。
62.什么是(量)的真值?
答:与给定的特定量的定义一致的值。
真值虽然无法通过测量获得,但是真值也不是都不可知的。可知的大概有如下几种:
(1)理论真值:三角形三个内角之和恒为180°;
(2)约定真值:国际单位制的七个基本单位,如长度单位——米,是光在真空中在1/299792458秒的时间间隔内行程的长度。
(3)相对真值:高一级标准器最大允差与低一级标准器或普通仪器的最大允差之比为1/3~1/10时,则可认为前者是后者的相对真值。
63.什么是(量)的约定真值?
答:对于给定目的具有适当不确定度的、 赋予特定量的值,有时该值是约定采用的。
64.如何理解约定真值?
答:对于给定目的,并不一定需要获得特定量的“真值”,而只需要与“真值”足够接近的, 即其不确定度满足需要的值。特定量的这样的值就是约定真值,对于给定的目的可用它代替真值。获得特定量约定真值的方法,通常有以下几种:
(1)由计量基准、标准复现而赋予该特定量的值;
(2)采用权威组织推荐的该量的值;
(3)用某量的多次测量结果来确定该量的约定真值;
(4)对于硬度等类不能用数值乘单位表示的量,则用其在约定参考标尺中的值作为约定真值。
65.约定真值指哪些值?
答:约定真值=校准值=标准值=实际值=最佳估计值=指定值。
66.什么是量的数值?
答:在量值表示中与单位相乘的数。
例如:在5.34m,534cm,15kg,10s等量值表示中的5.34,534,15和10,就是相应的量的数值。
应注意的是,一个量的量值的大小与所采用的单位无关,5.34m和534cm 所表示的是同一个量值;而一个量的数值的大小则与所采用的单位的大小成反比。
67.名义值指哪些值?
答:名义值=标称值=仪器示值=多次测量所赋予的值。
68.什么叫量纲?
答:量纲是以给定量制中基本量的幂的乘积表示某量的表达式。
69.什么是测量误差?
答:测量结果减去被测量的真值。
(1)当有必要与相对误差相区别时,测量误差称为测量的绝对误差。 注意不要与误差的绝对值相混淆,后者为误差的模。
(2)误差之值只取一个符号,非正即负。
(3)误差和不确定度是完全不同的两个概念,不应该混淆与乱用。对同一被测量不论其测量程序、条件如何,相同的测量结果的误差是相同的。而在重复性条件下,则不同的测量结果可有相同的不确定度。
(4)测量仪器的特性可以用示值误差、最大允许误差等术语描述。
70.如何理解测量结果?
答:
(1)测量所得到的赋予被测量的值。通常指示值、标称值、未修正和已修正测量结果。
(2)由于真值不能确定,实际上用的是约定真值。约定真值有时称为指定值、最佳估计值、约定值或校准值(标准值)。我们通常指在某一时刻或某一状态下,某量的物理和化学效应体现出来的观测值或实际值。真值指的是实际值。
71.测量误差用公式如何表示?
答:测量误差=测量结果—真值=随机误差+系统误差。
72.什么是修正值?
答:用代数方法与未修正测量结果相加,以补偿其系统误差的值。
即:实际值(校准值)=测量结果(标称值)+修正值。
73.误差和修正值的关系是什么?
答:有误差就要修正,正误差减掉,负误差加上。所以误差和修正值是两个符号相反,绝对值相等的量。修正误差的目的,就是要使用实际值而不是名义值。
修正值=—误差
74.已知测量值和真值如何计算测量误差和修正值?
答:某测量值为2000,真值为1997,则测量误差为      Δ=2000-1997=3,修正值为c=1997-2000=-3。
75.已知测量值和修正值如何求真值和测量误差?
答:测量值为9 998,修正值为3,则真值为
真值=测量值+修正值=9 998+3=10 001,测量误差为
测量误差=-修正值=-3。
76.什么叫偏差?用公式表示。
答:偏差就是一个值减去其参考值。
偏差=校准值—标称值。
77.测量误差、修正值、偏差三者之间的量值关系是什么?用公式表示并举例。
答:三个概念之间的量值关系:
         误差=—偏差;
         误差=—修正值;
         修正值=偏差;
         误差=—修正值=—偏差。
偏差针对实际值而言,误差和修正值针对标称值而言。在日常计算和使用中要注意误差和偏差的区别,不要混淆。
例如:有一块量块,其标称值为10mm,经检定其校准值为10.1mm。
根据定义得,该量块的测量误差=10—10.1=—0.1(mm);
该量块的修正值=10.1—10=+0.1(mm);
该量块的偏差=10.1—10=+0.1(mm)。
78.什么是随机误差?
答:测量结果与在重复性条件下,对同一被测量进行无限次测量所得结果的平均值之差。由于实际上只能进行有限次测量,因而只能得出这一测量结果中随机误差的估计值。随机误差大抵是由影响量的随机时空变化所引起的,这种变化带来的影响称为随机效应,他们导致重复观测中的分散性。
79.什么是系统误差?
答:在重复性条件下,对同一被测量进行无限次测量所得结果的平均值与被测量真值之差。 当测量结果以代数和与修正值相加之后,其系统误差的模会比修正前的小,但不可能为零。系统误差来源于影响量的已识别的效应称为系统效应。
80.如何用公式表示测量误差、随机误差、系统误差之间的关系?
答:假设
Δ——测量误差;
δ——测量的随机误差;
ε——测量的系统误差;
μ——无限次测量所得结果的算术平均值,即期望;
Χ——测量结果;
Χ0——被测量的真值。
则:
随机误差:δ=Χ-μ
系统误差:ε=μ-Χ0
测量误差:Δ=Χ-Χ0=δ+ε
测量误差是一个理想的概念。
81.什么是粗大误差(异常值)?产生异常值的原因是什么?
答:超出在规定条件下预期的误差。含有粗大误差的测得值称之为坏值或异常值,所以必须剔除。在作误差分析时,要估计的误差通常只有系统误差和随机误差两类。
产生异常值的原因一般是由于疏忽、失误或突然发生的不该发生的原因造成的。如读错、记错、仪器示值突然跳动、突然震动、操作失误等。所以必须在计算测量结果及不确定度评定中要考虑异常值的判别和剔除。
82.如何用格拉布斯准则剔除异常值?
答:对被测量χ进行n次独立重复测量,得到一系列数
据:χ1,χ2,…,χd,…,χn。
(1)计算平均值:
(2)计算实验标准偏差:
(3)找出可疑的测量值 ,求可疑值的残差
(4)若 ,则  为异常值,予以剔除,式中 值由格拉布斯准则表(表1)查得。它是测量次数及置信水平p的函数。
(5)剔除异常值后应重新计算 和 。
表1 格拉布斯准则 值表(摘录)
N P=95% P=99% N P=95% P=99%
3 1.15 1.16 8 2.03 2.03
4 1.46 1.49 9 2.11 2.11
5 1.67 1.75 10 2.18 2.41
6 1.82 1.94 15 2.41 2.71
7 1.94 2.10 20 2.56 2.88
83.举例用格拉布斯准则剔除异常值。
答:5次测得值分别为2.63,2.40,2.65,2.63,2.65,
试用格拉布斯准则检验是否有异常值(n=5时,p=95%,
格拉布斯系数 =1.67)
 
  
故 =2.40为异常值。用本准则检验知道余下的值没有异常值。
84.什么是绝对误差?
答:测量误差也叫绝对误差。
绝对误差含有两层意义:
(1)因为误差和示值(标称值)具有同一个量纲,故该误差称为绝对误差;
(2)绝对误差是针对相对误差而言,没有绝对误差就没有相对误差,这是相辅相成的两个概念。
绝对误差是以真值为基准的,若测得值大于它,误差为正;若小于它,误差为负。所以,绝对误差是有单位、有正负号的量值。绝对误差的量纲与被测量的量纲相同。
85.什么是相对误差?
答:测量误差除以被测量的真值。由于真值不能确定,实际上用的是约定真值,也就是实际值。
相对误差=绝对误差÷实际值;
当误差较小时:
相对误差=绝对误差÷标称值。
例如:某一电压表测得某电压为125V,标准表测得为127V(校准值),则:绝对误差=125-127=-2(V);
相对误差=-2/127=-1.6%(0.015 7修约);
相对误差=-2/125=-1.6%。
相对误差(误差率)是描述测量的准确度而引出的概念。
例如:用钢尺测量100m的距离,校准值为101m,则误差为-1m;又用钢尺量1000m距离,校准值为1001m,则误差为-1m。这里误差的绝对值都是差了1m,相对误差一个是-1%,一个是-0.1%(‰不再使用)。由于所测距离不一样,所以测量的准确度是不一样的,这就引出了相对误差的概念。
86.什么是引用误差?
答:测量仪器的示值误差除以仪器的特定值。特定值通常指引用值,如测量仪器的量程、标称范围的上限等。
当用标称范围的上限值作为引用误差时称之为满量程误差,通常可在误差后附full scale的缩写FS来表示。
例如:一台标称范围为0~150V的电压表,当在示值100.0V处,用标准电压表检定所得的实际值为99.4V,则该处的引用误差:
 
上式中100.0-99.4=+0.6V是100.0V处示值误差,而150为该测量仪器的标称范围的上限,所以引用误差是对满量程而言。
上述例子的相对误差:            
相对误差是相对被检定点的示值而言,引用误差是随示值而变化的。很多测量仪器是用引用误差表示测量仪器最大允许误差的,它是最大允许示值误差除以量程的百分数(%)来表示的。引用误差事实上是不可超过的界限,十分方便地表示了测量仪器的准确度等级。
引用误差一般用于多挡和连续分度的测量仪器中。引用误差是一种简化的和实用的相对误差,只不过计算时所用的分母不同罢了。
87.什么是最大允许误差?
答:对给定的测量仪器,规范、规程等所允许的误差极限值,又称为允许误差极限或允许误差限。
它是人们规定的测量器具的技术指标,是对某种型号产品规定的示值误差允许范围。允许误差极限有上限和下限,通常为对称限,所以用量值表示时应有“±”号。
最大允许误差可用绝对误差、相对误差或引用误差等表述,它是人为规定的,是评定测量仪器是否合格的最主要的指标之一, 直接反映测量仪器的准确度。 例如测量范围      0~25mm, 分度值为0.01mm的千分尺,其示值的最大允许误差0级不得超过±2 ;1级不得超过±4 。又如测量范围为25℃~50℃,分度值为0.05℃的一等标准水银温度计,其示值的最大允许误差为 ±0.10℃。
88.标称范围、量程和测量范围有什么区别?
答:标称范围:测量仪器的操作器件调到特定位置时可得到的示值范围。
量程:标称范围两极限之差的模。模即是绝对值。
测量范围:测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值。
例如:标称范围100℃~200℃,其量程为100℃;如标称范围-10V~+10V,其量程为20V,即总量程;标称范围0~150V,其中0~100V符合测量仪器的极限误差内的一组被测量值,0~100V为测量范围(工作范围)。
89.什么是示值误差?
答:测量仪器的示值与对应输入量的真值之差,即:
示值误差=示值—真值
也可以用
示值误差=示值—实际值(校准值)
来表示。
测量仪器的示值误差是测量仪器的最主要的计量特性之一,其实质就是反映了测量仪器的准确度。示值误差大则其准确度低,示值误差小则其准确度高。
90.最大允许误差和示值误差的区别是什么?
答:最大允许误差是规定的误差极限值,是判断测量仪器是否合格的一个规定的要求;示值误差是指测量仪器某一示值误差的实际大小,是通过检定、校准得到的值,评价其是否满足最大允许误差的要求,从而判断该测量仪器是否合格,或根据实际需要提供修正值,以提高测量仪器的准确度。
91.测量仪器的最大允许误差可用什么表述?
答:测量仪器的最大允许误差可用绝对误差、相对误差或引用误差表述,直接反映测量仪器的准确度。
92.什么是测量仪器稳定性、
答:测量仪器保持其计量特性持续恒定的能力。
测量器具的稳定性也称稳定度;通常稳定性是相对时间而言。
93.什么是测量结果重复性?
答:在相同测量条件下,对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。
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测量仪器;相同的地点;在短时间内重复测量。
重复性可以用测量结果的分散性定量地表示。
94.测量结果的重复性和测量仪器的重复性有何区别?
答:测量结果的重复性,就是在尽量相同的条件下,包括程序、人员、仪器、环境等,以及尽量短的时间间隔内完成重复测量,即多次测量所得结果之间的一致性。它是针对测量结果而言。
测量仪器的重复性是指在相同测量条件下,重复测量同一个被测量 ,测量仪器提供相近示值的能力。测量仪器的重复性,即多次测量同一量及其示值的变化。实质反映了测量仪器示值的随机误差分量,可以用示值的分散性定量地表示,是衡量测量仪器计量性能的指示之一。测量仪器的重复性是针对测量仪器示值而言。
95.测量仪器的重复性和测量仪器的稳定性有何区别?如何评定?
答:测量仪器的重复性,是指测量仪器测量时的随机误差分量,是测量不确定度的一个基本分量,是无法通过修正而加以消除的,是短时间内重复测量的变化。
测量仪器的稳定性是指测量仪器的系统变化,是测量仪器的计量特性随时间恒定不变化的能力,通常需要通过多个周期的测试才能确定。
测量仪器的重复性用标准偏差定量表示进行评定。测量仪器的稳定性评定方法很多,比较常用的方法,即将上级对该标准器相邻周期检定结果进行差值(适用于给出年稳定性指标的计量仪器),从而考核该标准器的该周期(一般为一年)的稳定性。
96.什么是测量结果复现性?
答:在改变了测量条件下,同一被测量的测量结果之间的一致性。
(1)在给出复现性时,应有效地说明改变条件的详细情况。
(2)改变条件可包括:测量原理、测量方法、观测者、测量仪器、参考测量标准、地点、使用条件、时间。
(3)复现性可用测量结果的分散性定量地表示。
(4)测量结果在这里通常理解为已修正结果。
97.什么是测量准确度?
答:测量仪器给出被测量接近于真值的响应能力。
准确度是一个定性概念,不可能准确地确定其值,如同不可能确定被测量的真值一样,只能用高、低或几等、几级来表述。 因此在建标报告中出现 “准确度为±1%” ,“准确度    <±0.1V”等是错误的。准确度不能带“±”号。
现在还有不少仪器说明书上给出的准确度(带“±”号的数据),实际上是指测量器具的最大允许误差(或允许误差极限)。也不要再用术语“精密度”代替“准确度”。
98.如何理解准确度等级?
答:符合一定的计量要求,使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别、级别。准确度等级通常按约定注以数字或符号,并称为等级指标。
对于实物量具,按等使用必须按修正值进行修正,使用其实际值。按级使用,则使用其标称值,不必修正,只要不超出允许偏差的范围就可以了。
99.什么是测量仪器的分辨力?
答:显示装置能有效辨别的最小的示值差。
例如:线纹尺的最小分度为1mm,则分辨力为0.5mm。
在B类标准不确定度评定中,由仪器分辨力(δ)引入的测量不确定度分量计量时要先用分度值除以2,原因就在于此。
100.什么叫测量不确定度?
答:表征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。
101.什么叫标准不确定度?用什么符号表示?
答:以标准偏差表示的不确定度。用符号u表示。
102.标准不确定度有哪两类评定方法?
答:标准不确定度分量有两类评定方法,用对测量样本统计分析进行不确定度评定的方法称A类评定,用A类评定方法得到的标准不确定度称A类标准不确定度, 用符号 uA表示,A类标准不确定度用实验标准偏差表征。
用不同于对测量样本统计分析的其他方法进行不确定度评定的方法称不确定度的B类评定方法,用B类评定方法得到的标准不确定度称B类标准不确定度,用符号uB表示,B类标准不确定度用根据经验或资料及假设概率分布估计的标准偏差表征。
103.什么叫合成标准不确定度,用什么符号表示?
答:当测量结果是由若干个其他量的值求得时,按其他各量的方差和协方差算得的标准不确定度。用符号uC表示。
104.什么叫扩展不确定度,用什么符号表示?
答:确定测量结果区间的量,合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。用符号U表示。
105.测量不确定度为什么恒为正数?
答:当不确定度定量表示时,应说明是扩展不确定度还是合成标准不确定度,用U或uC区分。在单独定量给出不确定度时,其数值前应不加“±”号。因为测量不确定度是标准偏差或标准偏差的倍数,而标准偏差规定是正平方根,测量不确定度恒为正数。另外测量不确定度说明了置信水平的区间的半宽度,是一个物理量,就这个意义上讲也不能带正负号。
106.什么叫包含因子?
答:为求得扩展不确定度,对合成标准不确定度所乘之数字因子。包含因子有时也称覆盖因子。包含因子的取值决定了扩展不确定度的置信水平。
107.k与kp有何区别?
答:扩展不确定度有U和Up两种表示方式,包含因子也有k与kp两种表示方式,它们在称呼上并无区别,但在使用时k一般取2或3,而kp则为给定置信概率p所要求的p对应的数字因子(一般查表可得)。
108.什么叫概率与概率分布?
答:概率是隶属于一个随机事件的实数,其值介于0和1之间。
概率是某一随机事件在试验中出现的可能性大小的量。概率用符号P表示。
概率密度函数 为:
 
图1中P表示测量值在x0~x0+△x区间的概率。
 


109.试列举六种常见的概率分布。
答:正态分布;均匀分布(也称矩形分布);三角分布;梯形分布;反正弦分布;t分布(也称学生分布)。
110.什么是残差?用什么符号表示?
答:多次重复测量时,各次测得值与平均值之差称为残差。用符号v表示。
111.由残差求标准偏差的公式是什么?
答:为贝塞尔公式,即 ,其中 。
112.什么是期望?
答:测量值的期望是对被测量进行无穷多次测量所得的i个测量值 的算术平均值的极限,通常用μ表示;
                 
113.什么是方差?标准偏差?用公式表示。
答:方差是无穷多次测量的测量值与其期望之差平方和的算术平均值,用 表示。因为方差使用不方便,所以常用标准偏差表征测量值的分散程度。用公式表示为:
 
标准偏差是方差的正平方根,简称标准差(又称总体标准偏差)。但是 是以无穷多次测量情况下定义的,实际情况下不可能测量无穷多次,因此标准偏差 是一个理想的理论值,计算公式也是个理论公式,是无法求到的。用公式表示为:
 
114.什么是实验标准偏差?
答:用有限次测量的数据,估计得到的测量值的标准偏差称为实验标准偏差或样本标准偏差,用   表示。例如,贝塞尔公式
      所求出的数值就是实验标准偏差。
115.什么是算术平均值的标准偏差?
答: 称为样本标准偏差或实验标准偏差,表示实验测量列中任一次测量结果的标准偏差,用来表征测量设备的重复性。通常以独立观测列的算术平均值作为测量结果,所以测量结果的标准不确定度为算术平均值实验标准偏差。用公式表示为:
116.测量不确定度评定中应注意什么?
答:
(1)标准不确定度分量评定可采用A类或B类评定方法。 在考虑不确定度来源时应不遗漏、不重复。
(2)采用A类评定方法时,应按统计判别准则将异常值剔除后再进行评定。
(3)若对测量结果进行修正,修正值不计入测量不确定度,只考虑修正不完善引入的测量不确定度。
117.评定测量不确定度的基本步骤有哪些?
答:
(1)明确被测量定义及其测量条件,明确测量原理、方法及所用的测量标准、测量设备。
(2)列出对测量结果有明显影响的不确定度来源,每个有明显影响的来源作为一个标准不确定度分量,分析并定量评定各标准不确定度分量。
(3)计算合成标准不确定度。
(4)确定扩展不确定度。
118.测量不确定度评定依据的标准是什么?
答:国家计量技术规范JJF1059——1999《测量不确定度评定与表示》;
国家军用标准GJB 3756—1999《测量不确定度的表示及评定》。
119.如何求A类标准不确定度?
答:不确定度分量的A类评定,是用统计分析的方法来评定标准不确定度的。 所以A类标准不确定度用实验标准偏差来表征。用算术平均值作为测量结果时,用平均值的实验标准差 表征A类标准不确定度: 
       
在建标报告中,测量结果的重复性 s ( x ) 是对测量结果有明显影响的不确定度来源,是一个不确定度分量,它是用一系列测量值  (i=1,2,…,n) 进行统计计算的方法求出的。其标准不确定度就必须用算术平均值的实验标准偏差 表征。即:            
 
其中,n是指测量的观测次数。测6次,n=6;测8次,n =       8。不是统统n=6。在建标报告中常出现这样的错误。
120. A类标准不确定度评定中, 实验标准偏差如何求出?
答:这里推荐两种方法:
(1)贝塞尔公式法(当n≥6次时使用。在建标报告中,我们在计算测量结果的重复性及测量仪器的稳定性时多用此公式)
用贝塞尔公式计算标准偏差为:
式中,n为测量次数。
(2)极差法(n<6次时使用)
极差法是从有限次测量值中找出最大值xmax和最小值xmin ,得到极差xmax-xmin ;根据测量次数n查表2得到dn代入下式得到实验标准偏差:
        s(x)=(xmax-xmin)/dn
      表2    极差法的dn值
n 2 3 4 5 6 7 8 9
dn 1.13 1.69 2.06 2.33 2.53 2.70 2.85 2.97
以上两种方法求出的实验标准偏差, 当作为A类不确定度评定时,还要除以 ,才能得出A类标准不确定度。
121.举例用贝塞尔公式求A类标准不确定度。
答:例如:对电压表的1V示值检定时,得到示值误差分别为:21μV,21μV,22μV,25μV,23μV,26μV,27μV,          25μV,29μV,32μV,计算A类标准不确定度。
用贝塞尔公式计算实验标准偏差:
 
 =
122.举例用极差法求A类标准不确定度。
答:例如:某功率测量值分别为:10.2mW,10.3 mW,   10.5 mW,10.6 mW,计算A类标准不确定度。
用极差法计算实验标准偏差:
极差xmax-xmin=10.6-10.2=0.4 mW;
n=4,查表得dn=2.06,则
s(x)=(xmax-xmin)/dn≈0.2 mW
μΑ(χ)=s( )=s(x)/ =0.2mW/ =0.1mW
123.如何求B类标准不确定度?
答:标准不确定度的B 类评定,是借助于一切可以利用的有关信息进行科学判断,确定估计的标准偏差。通常是根据有关信息或经验,判断被测量的可能值的区间(-α,α),假设被测量值的概率分布 ,根据概率分布和要求的置信水平 p  估计包含因子kj,则B类评定的标准不确定度uB为被测量的可能值的区间半宽度除以kj的商值。即
uB=α/kj
式中,α为被测量可能值的区间半宽度;kj为包含因子。
124.如何确定B类评定中区间半宽度α值?
答:α值可以从以下信息获得:
(1)以前的数据;
(2)制造厂的技术说明书。说明书给出的误差极限值为±Δ,并经过计量部门检定合格,则区间的半宽度α=Δ;
(3)各类证书、报告提供的数据仅给出扩展不确定度U时,区间半宽度α=U;
(4)数字显示器的分辨力为δ,则α一般取为δ的二分之一,即α=δ/2;
(5)从手册中查找出该参数的最小可能值b_和最大可能值b+,则区间半宽度α值为α= (b+-b_)/2(指不对称性界限)。
125.在B类标准不确定度评定时,如何假设其概率分布?
答:根据下列情况可以分别假设概率分布:
(1)只要测量次数足够多,其算术平均值的概率分布可近似认为是正态分布;
(2)被测量受许多相互独立的随机影响量的影响,这些影响量的变化的概率各不相同,但各个变量的影响均很小时,被测量随机变化服从正态分布;
(3)在缺乏其他任何信息的情况下,一般可以假设为均匀分布;
(4)根据同行专家公认的有关经验假设概率分布。
126.试将B类标准不确定度评定参数列表。
答:     表3标准不确定度B类评定的参数对照表
信息来源 半宽度α 包含因子 kj uB=α/kj
技术说明书指标(±Δ) Δ 
Δ

溯源证书(U) U 包含因子k U/k
可能值区间(b_,b+)  (b+-b_)
 
 (b+-b_)

分辨力(δ)  δ
 
 δ

127.举例求B类标准不确定度。
答:
(1)测量器具的技术指标为±0.5%,计算其B类标准不确定度为:
 
(2)电子天平称量分辨力为1mg,计算其B类标准不确定度为:
(3)某功率敏感器校准证书给出校准因子不确定度为3.0%(k=2),作为工作标准使用时,计算该项B类标准不确定度并用分贝表示:
 
(4)某电压表的测量范围是10mV~1000V,最大允许误差为±(2×106×读数+10μV) ,计算测量范围内B类标准不确定度:
当测量值是10mV时,Δ=2×10-6×10mV+10μV+10μV
                    Δ/10mV=10μV/10mV=1×10-3
B类标准不确定度uB=1×10-3/ =6×10-4
当测量值是1000V时,Δ=2×10-6×1000V+10μV =2mV
                     Δ/1000V=2mV/1000V
                             =2×10-6
B类标准不确定度uB=2×10-6/ =1×10-6
因此,电压表在测量范围10mV~1000V内,引入的B类标准不确定度范围是6×10-4~1×10-6。
(5)手册给出铜的线膨胀系数a的范围为16.52×10-6/℃至16.92×10-6/℃,计算引入的B类标准不确定度:
a=(b+-b_ )/2=(16.92-16.52)×10-6/℃
=0.40×10-6/℃
设为均匀分布,则       kj=
线膨胀系数a引入的B类标准不确定度为:
uB=0.40×10-6/ =0.23×10-6/℃
128.什么是直接测量的合成标准不确定度?如何计算?
答:被测量由测量设备直接测得,当测量结果的不确定度包含N个标准不确定度分量,且各分量相互独立不相关时,合成标准不确定度uC按下式计算:
 
129.试举例计算直接测量合成标准不确定度及扩展不确定度。
答:例如,用高频电压标准校准某高频电压表,测量平均值的实验标准偏差为1.5%,高频电压标准的技术指标为±1.0%,若其他影响因素可忽略不计,计算包含因子k为2时校准结果的扩展不确定度。
 
U=2uc=3.2%             (k=2)
130.如何对单台仪器完成的测量进行测量不确定度评定?
答:如果测量由单台仪器完成,一般来说,测量结果的合成标准不确定度至少由测量的重复性(A类评定)与仪器的技术指标(B类评定)合成。其公式为           (这是我们目前在不确定度评定中常用的公式)。
131.什么是间接测量合成标准不确定度?
答:间接测量是指:被测量的测量结果是通过测量各输入量后,由函数关系计算得到的。其合成标准不确定度计算公式请参见JJF 1059—1999。
132.如何计算扩展不确定度?
答:扩展不确定度U由合成标准不确定度uc乘以包含因子k得到。其计算公式为U=kuc。
133.简述测量不确定度的分类。
 134.总结测量不确定度评定方法及相应的公式。
答:
      表4 评定测量不确定度的有关公式
名称 符号 条件 公式
标准不确定度 u  
A类标准不确定度 uA 重复性              
测量结果标准偏差  

B类标准不确定度 uB a置信半宽度      k为包含因子 uB=a/k
合成标准不确定度 uC 直接测量     
 
间接测量 
参见JJF1059-1999
扩展不确定度 U  U=kuc
135.测量不确定度如何用相对形式表示?
答:用不确定度除以测量结果,称之为相对不确定度,这是一个无量纲的量,通常以百分数或10的负数幂表示。
相对标准不确定度用u(x)/  计算(其中x 为标称值)。
相对合成标准不确定度用uc   ( y )/  计算(其中y为测得值);
相对扩展不确定度用U/  计算(其中y 为测得值)。
例如:ucr=2%, ucr=1×10-6;U=0.1%或Ur=0.1% (易混淆时加下脚标r)。                                                     

136.测量不确定度与测量结果连用时要不要加“±”号?
答:测量不确定度是一个定性的概念,经过评定,可以定量表示;单纯用数值表示不确定度时,其数值前不加不加±(正负)号,与测量结果连用时要加±(正负)号,同时要指明k值。

137.为什么稳定性实验标准偏差值不参加不确定度评定?为什么还要考核?
答:对于新建标准不但要考核测量标准的重复性,同时也要考核其稳定性,证明其所复现的量值稳定可靠,方可申请建立测量标准。已建测量标准应有历年的稳定性考核记录,以证明其计量特性的持续稳定。
对于测量仪器,尤其是测量标准或某些实物量具,稳定性是重要的计量特性之一,示值的稳定性是保证量值准确的基础。产生不稳定的因素很多,如元器件的老化,零部件磨损以及使用、储存、维护工作不仔细等等。测量仪器进行的周期检定,就是对其稳定性的一种考核。稳定性也是科学合理地确定检定周期的重要依据之一。所以我们所建的各项标准应常年进行稳定性考核,并且要有详细的跟踪记录。
评定测量结果的不确定度时,一般不考虑标准器具的长期稳定性的性能。测量不确定度的含义是测量结果分散性的定量表征,与测量过程的各种因素,包括各种随机因素都有关联,长期稳定性是排除各种随机因素的。所以稳定性和不确定度是两个不相容的概念。所以稳定性不参与不确定度的评定。
138.为什么要编写建标报告?
答:新建测量标准必须要编写建标报告,主要理由是:
(1)建标报告是重要的技术文件;
(2)通过编写建标报告,能够全面考核测量标准设备的各项技术指标是否完好受控;
(3)考核复查测量标准时,建标报告是重要依据。以此来了解和确认是否具备量值传递的技术能力。
139.编写建标报告主要有哪些项目?
答:根据GJB/J2749——1996《建立测量标准技术报告的编写要求》,编写建标报告共有11项内容:
(1)测量标准概述:包括测量标准目的、用途、组成、开展的检定项目、检定方法。
(2)测量标准性能:应包括主要的技术指标(参数、测量范围、测量不确定度等)。
(3)构成测量标准的测量器具及配套设备:应包括允许误差极限或准确度等级,有效期内检定证书。
(4)检定人员:至少两名持证人员,并填写相应的检定参数(项目)。
(5)校准(检定)环境条件:温、湿度均为一年内的变化,且必须符合检定规程要求。
(6)测量标准不确定度的评定:略,详见前述。
(7)测量标准重复性:用实验标准偏差计算。无条件的,可委托上级技术机构出数据。
(8)测量标准稳定性:稳定性考核时间间隔至少一个月以上。复查时,可采用检定证书数据计算。无条件的,可委托上级技术机构出具数据。
(9)测量标准不确定度的验证:一般采用送检法。
标准装置主标准器送上级计量技术机构校准(检定),得到该标准装置给出值y与上级计量技术机构检定值y0的差值y- y0,如小于该标准装置的扩展不确定度U,得到验证合格。
(10)结论:根据测量不确定度的评定和验证,可开展  参数(项目)的检定,符合检定规程JJG    —   
的要求。
(11)附录:包括检定规程、技术说明书等。
140.如何理解建标报告注解中的              ?
答:“<<”符号是远远小于的意思,至少差3个数量级。数量级用10n幂表示。
例如: =10-5, =10-2, 与 相差3个数量级。
在建标报告B类评定中,有的 =10-1, =10-2           就看成   ,k取值为 ,笔者认为不妥,k 应取值为2。
141.为什么一般假设为均匀分布,k取值为 ?
答:只要测量次数足够多,每个变量影响均较小时,被测量的随机变化应服从正态分布。但在缺乏任何其他信息情况下,一般假设均匀分布。现将均匀分布时置信水平与包含因子k的关系列入表5:
表5   均匀分布时置信水平与包含因子k
P(%) k
51.74 1
95 1.65
99 1.71
100 1.73( )

从表5中可以看出置信水平为100%时对应的包含因子k为 ,B类评定中除以 所得的标准不确定度为最小。所以在B类标准不确定度评定中估计包含因子k= 是有道理的。
142.在B类标准不确定度的评定中,要不要将上级标准装置引入的不确定度作为一个分量?
答:只要上级标准装置的扩展不确定度为被检测量器具最大允许误差极限的1/3~1/10,此时上级标准装置引入的测量不确定度已小到可以忽略的程度。所以在评定中可以不把上级标准引入的不确定度作为一个分量。在建标报告中这一项可不参加评定。
143.在B类标准不确定度的评定中,读数误差要不要算作一个分量进行评定?
答:在误差评定时,读数误差算作一个分量加以评定,但在不确定度评定中,读数误差已包含在测量重复性中,已在A类标准不确定度中评定过了,所以无需在B类中单独提出来评定,否则就有重复评定之嫌。在建标报告中读数误差可以考虑不参加评定。
144.在A类标准不确定度评定中,为什么通常以独立观测列的算术平均值作为标准不确定度即
答:通过贝塞尔公式计算出的实验标准偏差s(x)为单次测量值的标准偏差,n为测量次数,n>1所以 < ,即算术平均值的标准偏差比单次测量标准偏差小。
145.什么是有效数字?
答:有效数字是计量学里的一个基本概念,它对规范数据记录及测量结果的表达起着重要作用。
什么叫有效数字?我们通常规定“近似值误差限的绝对值不超过末位的单位量值的一半”,则该量值的从其第一个不是零的数字起到最末一位数的全部数字称为有效数字。
例如:3.141 5意味着误差限为 ±0.000 05。值得注意的是左边起第一位非零数字左边的0不是有效数字,非零数字中间和右边的 0 是有效数字。如 3.860 0 为五位有效数字,0.003 8为两位有效数字,1 002为四位有效数字。
146.如何进行数据修约?
答:拟舍弃数字最左边一位小于5时,舍弃;大于5时(包括等于5而后边尚有非零的数),进一,即保留的末位加一;拟舍弃数字最左边一位的数为5,且其后无数字或皆为零时,按所保留的末位为奇数时,则进一,为偶数时,则舍弃。
这就是奇进偶不进的修约方法。
例如:1.262 3≈1.3; 1.150 01≈1.2;
      1.150 0≈1.2; 1.050 0≈1.0;
      1.236 5≈1.2; 1.248 9≈1.2;
为了安全保险起见,有时将后边舍去的数字全部进上去。如:1.111 1  保留两位有效数字,即:1.111 1≈1.2 。如保留一位有效数字即1.111 1≈2这就不允许了。
在进行数据修约时,需要注意只能进行一次性修约,而不能逐次修约。例如,将数据1.327 465取到小数点后三位,则为1.327;若逐次修约则有  1.327 465 1.327 46 1.327 5  1.328。这样修约是错误的,正确值应为:1.327。
147.合成标准不确定度υC和扩展不确定度U为什么
一般取1~2位有效数字、
答:用贝塞尔公式计算的实验标准偏差是个估计值,它本身还存在概率分布和标准偏差。 当测量次数n=9时,s的相对估计标准偏差约为1/4,即为25%。所以一般实验标准偏差s取1~2 两位有效数字。不确定度是用标准差来表征的,所以保留1~2两位有效数字。
148.在法定计量单位使用中,常见错误有哪些?
答:
(1)单位符号的字母一般用小写体,单位名称来源于人名时其符号的第一个字母大写。
例如:kPa不能写成kpa或Kpa;
kV不能写成KV或kv。
(2)如果表示的量值为量值的和或差,则应当加圆括号将数值组合,置共同的单位于全部数值之后。
例如:t=(20±0.1)℃不能写成t=20±0.1℃。
(3)相对量值的表达。
例如:相对湿度应写成55%~65%,而不能写成55~65%。
(4)无量纲的量表示量值时不写单位。可用%代替数字0.01。.例如r=0.8=80%。注意不能用 ‰代替0.001,可用   0.1%表示。
(5)在量值表达时不能在单位符号上附加表示量的特性和测量过程信息的标志。例如:应表达为 Vmax =500V,而不应为V=500Vmax。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

参考文献
1  JJF1001-1998通用计量术语及定义
2 国家质量技术监督局计量司组编.通用计量术语及定义解释.北京:中国计量出版社,2001
3 郭勇主编。.医学计量.北京:中国计量出版社,2002

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