测量误差不确定度范围课件.ppt

测量设备管理培训教材测量设备管理培训教材1课程主要内容n一、测量的基础和术语n二、测量设备的管理n三、测量不确定度的评定n四、审核时经常发现的问题n五、计量人员的资格要求n六、参考资料2一、测量的基础和术语基础和术语基础和术语测量设备为何要校准或检定测量设备为何要校准或检定应选择怎样的计量服务单位应选择怎样的计量服务单位有关测量的几个术语有关测量的几个术语哪些测量设备需要校准或检定哪些测量设备需要校准或检定3有关测量的几个术语n测量（measurable）n以确定量值为目的的一组操作n测量设备（ISO9000 3.10.4）n为实现测量过程所必需的测量仪器、软件、测量标准、标准物质或辅助设备或它们的组合n本术语既包括测试和检验过程中使用的，也包括校准中使用的测量设备4有关测量的几个术语n计量确认（ISO9000 3.10.3）n为确保测量设备符合预期使用要求所需要的一组操作n注1：计量确认通常包括：校准或检定、各种必要的调整或维修及随后的再校准、与设备预期使用的计量要求相比较以及所要求的封印和标签n注2：只有测量设备已被证实适合于预期使用并形成文件，计量确认才算完成n注3：预期使用要求包括：量程、分辨率、最大允许误差等。

n计量确认要求通常与产品要求不同，并不在产品要求中规定5有关测量的几个术语n检定(verification) 由国家法制计量部门（或其它法定授权组织），为确定和证实计量器具是否完全满足检定规程的要求而进行的全部工作 n校准(calibration) 在规定条件下，为确定测量仪器、测量系统的示值、实物量具或标准物质所代表的值与相对应的由参考标准确定的量值之间关系的一组操作注：校准可以确定示值误差，或给任何标尺上的标记赋注：校准可以确定示值误差，或给任何标尺上的标记赋 值6检定与校准的关系n目的不同n校准的目的是确定测量设备的示值误差经过校准确定了示值误差的测量设备可按预期使用要求所规定的测量允许误差来确定其使用n检定的目的是判定测量设备的示值误差是否符合规定的要求，是否小于检定规程规定的最大允许误差检定是对其计量特性及技术要求符合性的全面评定7检定与校准的关系n对象和性质不同n检定是针对列入国家强检计量器具目录的，并且是用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测的计量器具检定具有法制性，属计量管理范畴的执行行为n校准是除此之外的计量器具校准不具法制性，是企业自主溯源行为8检定与校准的关系n其他方面不同n校准的依据是校准规范、校准方法，通常应作统一规定，有时也可自行制定；检定的依据则是检定规程。

n校准通常不判断测量仪器合格与否，必要时也可确定某一性能是否符合预期要求；检定则必须作出合格与否的结论n校准结果通常是出具校准证书或校准报告；检定结果则是合格的发检定证书，不合格发不合格通知书9有关测量的几个术语n量值溯源（traceability）n通过连续的比较链，使测量结果能够与有关的测量标准，通常是国际或国家测量标准联系起来的特性n量值溯源是对测量设备最基本的要求n不管测量设备如何精密，测量的重复性如何好，如果所进行的测量不能溯源到国家或国际标准，这种测量就不可能准确，量值就无法统一，测量数据缺乏可比性，这种测量就没有实际意义n国家校准链溯源等级示意图如后页10普通工作计量器具国际基准或物理定义国家基准副基准国家法制计量工作部门工作标准器计量校准实验室工作标准器工业部门测试实验室企业工作标准比较装置、方法比较装置、方法比较装置、方法比较装置、方法比较装置、方法传递装置5级4级3级2级1级11按国家校准链溯源n如：某工业部门测试实验室拥有校准一般工作计量器具的5级标准器，这就形成一个最低层次的校准链它又必须保证定期与计量校准室保存的4级标准器接受其校准，这就又构成了一个校准链而这些校准链还必须与国家和地方政府授权的法定计量校准机构内的3级、2级、甚至1级标准器联系起来，从而使每个计量器具都能与国家基准相连。

12有关测量的几个术语n测量不确定度n通常按给定的似然估计，表征被测量的真值所处的量值范围的评定结果n似然估计是指通过测量得出的不确定度的置信水平，通常用23表示；（详见后页）n被测量的真值是不可能准确知道的，因此测量不确定度是对测量结果与被测量的“真值”趋近程度的评定结果n在业界评价不确定度的常用方法：标准不确定度的评定、R&R等13测量不确定度n 扩展不确定度 U=kuc公式nK覆盖因子（2-3）nuc 标准合成不确定度测量值分布曲线均值95.45%99.73%+3+3+2+2 真值114有关测量的几个术语n测量不确定度n影响测量不确定度的因素n测量设备（包括测量标准）的误差；n环境的误差；n测量方法的误差；n操作人员的误差15有关测量的几个术语n测量误差n由于测量设备、环境、人员、方法等因素的变化，使得测量结果与真值间总会有一定的差异，这种差异称为测量误差y = x+ 测测量值量值 = = 真值真值 + + 測測测测量量误误差差16真值测量结果平均测量误差测量误差有关测量的几个术语17不确定度和测量误差区别n不确定度表明赋予被测量之值的分散性，它与人们对被测量的认识程度有关，是通过分析和评定得到的一个区间。

n测量误差是表明测量结果偏离真值的差值它客观存在，但人们无法准确得到18不确定度和测量误差区别测量值概率分布曲线均值+3+3真值1测量误差测量误差不确定度范围不确定度范围19有关测量的几个术语n最大允许误差n对给定的测量仪器，校准规范或检定规程中规定的允许误差极限值n有时也称为测量仪器的最大误差允许值n这里规定的是误差极限值，所以实际上就是计量性能所要求的最大允许误差n最大允许误差是一个用来判定仪器是否合格的要求20有关测量的几个术语n强检计量器具 在我国中华人民共和国计量法指出：县级以上人民政府计量行政部门对社会公用计量标准器具，部门和企业、事业单位使用的最高计量标准器具，以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列入强制检定目录的工作计量器具，实行强制检定21有关测量的几个术语n社会公用计量标准器 企、事业单位的标准器中，用于向社会提供服务的，即承担外单位仪器检定或校准任务的，称为社会公用计量标准器22有关测量的几个术语n最高标准器具n凡开展量值传递的单位，必然有标准器标准器有一定的级别级别最高的标准器具即被称为最高标准器具n构成最高标准器的两个条件：n开展量值传递；n是标准器中等级最高的。

n最高标准器具不能在本单位内进行溯源，而必须到外单位去溯源 23强制检定目录n本目录内项目，凡用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测的，均实行强制检定具体项目如下：n尺：竹木直尺、套管尺、钢卷尺、带锤钢卷尺、铁路规矩尺；n面积计：皮革面积计；n体温计：体温计；n玻璃液体温度计：玻璃液体温度计24强制检定目录n石油闪点温度计：石油闪点温度计；n谷物水分测定仪：谷物水分测定仪；n热量计：热量计；n砝码：砝码、链码、增铊、定量铊；n天平：天平；n秤：杆秤、案秤、台秤、地秤、皮带秤、吊秤、电子秤、行李秤、邮政秤、计价收费专用秤、售量机；n定量包装机：定量包装机、定量灌装机；25n轨道衡：轨道衡；n容重器：谷物容重器；n计量罐、计量罐车：立式计量罐、卧式计量罐、球形计量罐、汽车计量罐车、船舶计量仓；n燃油加油机：燃油加油机；n液体量提：液体量提；n食用油售油器：食用油售油气强制检定目录26强制检定目录n酒精计：酒精计；n密度计：密度计；n糖量计：糖量计；n乳汁计：乳汁计；n煤气表：煤气表；n水表：水表；n流量计：液体流量计、气体流量计、蒸汽流量计；n压力表：压力表、风压表、氧压表27强制检定目录n血压计：血压计、血压表；n眼压计：眼压计；n汽车里程表：汽车里程表；n出租汽车里程计价表：出租汽车里程计价表；n测速仪：公路管理速度监测仪；n测振仪：振动监测仪28强制检定目录n电能表：单相电能表、三相电能表、分时记录电能表；n测量互感器：电流互感器、电压互感器；n绝缘电阻、接地电阻测量仪：绝缘电阻测量仪、接地电阻测量仪；n场强计：场强计；n心、脑电图仪：心电图仪、脑电图仪；29强制检定目录n照射量计：照射量计、医用辐射源；n电离辐射防护仪：射线监测仪、照射量率仪、放射性表面污染仪、个人计量仪；n活度计：活度计；n激光能量、功率计：激光能量计、激光功率计、医用激光源；n声级计：声级计；n听力计：听力计；30强制检定目录n有害气体分析仪：co分析仪、co2分析仪、 so2分析仪、测氢仪、硫化氢测定仪；n酸度计：酸度计、血气酸度平衡分析仪；n瓦斯计：瓦斯报警器、瓦斯测定仪；n测汞仪：汞蒸汽测定仪；n火焰光度计：火焰光度计；n分光光度计：可见光分光光度计、紫外分光光度计、红外分光光度计、荧光分光光度计、原子吸收分光光度计；31强制检定目录n比色计：滤光光电比色计、荧光光电比色计；n烟尘、粉尘测量仪：烟尘测量仪、粉尘测量仪；n水质污染监测仪：水质监测仪、水质综合分析仪、测氢仪、溶氧测定仪；n呼出气体酒精含量探测器：呼出气体酒精含量探测器；n血球计数器：电子血球计数器；n屈光度计：屈光度计。

32强制检定目录n1999年1月19日新增项目：n电子计时费装置：记时费装置；n棉花水份测量仪：棉花水份测量仪；n验光仪：验光仪、验光镜片组；n微波辐射与泄漏测量仪：微波辐射与泄漏测量仪33测量设备为何要校准或检定n测量设备本身的需要；n量值统一的需要；nISO9001的要求（7.6）；nQS-9000的要求(4.11);n中华人民共和国计量法规的要求34哪些测量设备需要校准或检定n为确保产品符合要求，用于监视和测量产品或过程特性的测量设备均应列入校准/检定范围n检验进料、半成品和/或过程参数、成品检验所用的测量设备n对测量或监视工作环境所用的量规仪器n测量设备不仅仅指测量仪器本身，还包括各个等级的测量标准、与测量设备联接的各种辅助设备，以及各类的测试用软件35应选择怎样的计量服务单位n针对某些测量设备，如果公司无能自行校验，则应委托外部合格的校验机构进行校验n委外校验以送获得计量授权证书的计量检定机构为宜如：n国家标准检验局n地方计量行政管理部门所设置的计量检定机构n其他的社会公用检定机构n目前CNACL和国家技术监督已经在省级以上法定计量检定机构中进行校准实验室的认可工作最好是还获得CNACL颁发证书的实验室。

36中国实验室国家认可委员会中国实验室国家认可委员会n中国实验室国家认可委员会（CNACL）于1994年9月20日，由国家质量技术监督局依据中华人民 共和国产品质量法、中华人民共和国计量法、中华人民共和国标准化法、中华人民共和国产品质量认证管理条例 和中国实验室认可工作发展需要授权成立的，是统一负责管理中国实验室认可工作的国家认可机构n凡是获得CNACL认可的实验室，都将得到CNACL颁发的证书，证书上包括：认可标志、实验室名称、地址、认可范围、生效日期和编号等同时获取其校准检定范围的清单或附件详见后页373839二、测量设备的管理选配验收报废纳管使用周期校准维修40选配识别所需的测量/监视的质量特性根据质量特性要求选购适宜的测量设备技术特性经济特性测量特性精密度量程分辨率准确度稳定度41测量特性n准确度选择：n定义：测量准确度是指测量结果与被测量的真值之间的一致程度真值测量结果平均偏倚偏倚42测量特性n准确度选择n一般为被测量特性值公差的十分之一或以上TT/10LSLUSL43测量特性n精密度(重复性)选择n精密度是指在同一测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果的一致性n相同的测量程序；n相同的观测者；n相同的测量仪器 ；n在短时间内重复测量。

n用测量结果的分散性表示44测量特性n精密度选择n一般为被测量公差的十分之一TLSLUSLT/1045测量特性n稳定度选择：n稳定度是指在规定条件下，测量设备保持测量特性恒定不变的能力n稳定度通常是相对时间而言的如：n检定规程规定二等。