測(cè)量不確定度評(píng)定程序.doc

電力工業(yè)華東發(fā)電用煤質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心程序文件 修改碼 0 測(cè)量不確定度評(píng)定程序測(cè)量不確定度評(píng)定程序 文件編號(hào) HDMJ QP 22 B 0 發(fā)布日期 2007 年12月30日第 1 頁(yè) 共 9 頁(yè) 測(cè)量不確定度評(píng)定程序測(cè)量不確定度評(píng)定程序 1 目的目的 為本中心合理評(píng)定測(cè)量結(jié)果的不確定度提供依據(jù) 使測(cè)量不確定度評(píng)定方法符合國(guó)際和 國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)規(guī)范 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 2 適用范圍適用范圍 適用于與本中心所有檢測(cè)項(xiàng)目有關(guān)參量測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定與表示 3 職責(zé)職責(zé) 3 1 副主任 a 負(fù)責(zé)批準(zhǔn)測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告 b 批準(zhǔn)對(duì)外公布實(shí)驗(yàn)室能力時(shí)的測(cè)量不確定度 3 2 技術(shù)負(fù)責(zé)人 a 制定實(shí)驗(yàn)室測(cè)量不確定度評(píng)定總體計(jì)劃 提出中心測(cè)量不確定度評(píng)定的 總體要求 b 組織審核 驗(yàn)證項(xiàng)目測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告 3 3 檢測(cè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 a 負(fù)責(zé)項(xiàng)目有關(guān)參量的測(cè)量不確定度評(píng)定 編寫(xiě)評(píng)定報(bào)告初稿 4 程序程序 4 1 技術(shù)負(fù)責(zé)人制定年度培訓(xùn)計(jì)劃 聘請(qǐng)專(zhuān)家講授 JJF1059 1999 測(cè)量不確定度 評(píng)定與表示指南 使檢測(cè)人員理解測(cè)量不確定度評(píng)定的基本知識(shí)和方法 辦公 室協(xié)助技術(shù)負(fù)責(zé)人具體實(shí)施培訓(xùn)計(jì)劃 負(fù)責(zé)培訓(xùn)內(nèi)容和考核結(jié)果的記錄 歸檔 4 2 測(cè)量不確定度評(píng)定步驟 詳細(xì)評(píng)定步驟參見(jiàn)本程序附錄 1 說(shuō)明測(cè)量系統(tǒng)時(shí)要給出如下信息 所用檢測(cè)儀器型號(hào) 資產(chǎn)編號(hào) 技術(shù)指 標(biāo) 校準(zhǔn) 檢定證書(shū)號(hào) 校準(zhǔn) 檢定日期和校準(zhǔn) 檢定實(shí)驗(yàn)室明名稱(chēng) 4 2 1 根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)范 規(guī)程 明確被測(cè)量 簡(jiǎn)述被測(cè)量定義 測(cè)量方法和測(cè)量過(guò)程 4 2 2 畫(huà)出測(cè)量系統(tǒng)方框圖 4 2 3 給出測(cè)量不確定度評(píng)定數(shù)學(xué)模型 電力工業(yè)華東發(fā)電用煤質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心程序文件 修改碼 0 測(cè)量不確定度評(píng)定程序測(cè)量不確定度評(píng)定程序 文件編號(hào) HDMJ QP 22 B 0 發(fā)布日期 2007 年12月30日第 2 頁(yè) 共 9 頁(yè) 4 2 4 根據(jù)數(shù)學(xué)模型和有關(guān)信息 列出各不確定度分量的來(lái)源 盡可能做到不遺 漏不重復(fù) 主要來(lái)源有 但不限于 所用的參考標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 參考物質(zhì) 方法和儀器設(shè)備 環(huán)境條件 被測(cè)物品的性能和狀態(tài) 操作人員等 需要指出 被測(cè)物品預(yù)計(jì)的長(zhǎng)期性能所引起的不確定度來(lái)源通常不予考慮 4 2 5 評(píng)定各不確定度分量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 不確定度 A 類(lèi)評(píng)定采用統(tǒng)計(jì)方法 不確定度 B 類(lèi)評(píng)定采用非統(tǒng)計(jì)方法 合理地評(píng)定應(yīng)依據(jù)對(duì)方法性能的理解和測(cè)量范圍 并利用以前的經(jīng)驗(yàn)和資料 文獻(xiàn)中確認(rèn)的數(shù)據(jù)等 測(cè)量不確定度評(píng)定所需要的嚴(yán)密程度取決于 檢測(cè)方法的 要求 客戶的要求 據(jù)以作出滿足某技術(shù)規(guī)范決定的緊限 4 2 6 計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 4 2 7 確定擴(kuò)展不確定度和報(bào)告測(cè)量結(jié)果 4 3 測(cè)量不確定度報(bào)告的審核和批準(zhǔn) 4 3 1 中心技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)各項(xiàng)目測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告進(jìn)行審核 必要時(shí) 可委 托外單位專(zhuān)家審核 4 3 2 評(píng)審后的測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告和測(cè)量不確定度表示意見(jiàn)經(jīng)中心副主任批 準(zhǔn)后 作為實(shí)驗(yàn)室的受控技術(shù)文件打印歸檔 并作為作業(yè)指導(dǎo)書(shū)發(fā)至有關(guān)檢測(cè)人 員執(zhí)行 4 3 3 檢測(cè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人發(fā)現(xiàn)有關(guān)不確定度分量發(fā)生較大變化時(shí) 應(yīng)及時(shí)向技術(shù)負(fù) 責(zé)人或質(zhì)量監(jiān)督員報(bào)告并提出修改的具體意見(jiàn) 由技術(shù)負(fù)責(zé)人組織審核批準(zhǔn)后實(shí) 施 4 4 測(cè)量不確定度的報(bào)告和應(yīng)用 在下列情況下檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)報(bào)告 或證書(shū) 中應(yīng)給出有關(guān)測(cè)量結(jié)果不確 定度的信息 a 當(dāng)不確定度與檢測(cè)結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時(shí) b 客戶有要求時(shí) c 當(dāng)不確定度影響到對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)范限度的符合性時(shí) 即測(cè)量結(jié)果處于 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)范規(guī)定的臨界值附近時(shí) 測(cè)量不確定度的區(qū)間寬度對(duì)判斷符 合性 具有重要影響 電力工業(yè)華東發(fā)電用煤質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心程序文件 修改碼 0 測(cè)量不確定度評(píng)定程序測(cè)量不確定度評(píng)定程序 文件編號(hào) HDMJ QP 22 B 0 發(fā)布日期 2007 年12月30日第 3 頁(yè) 共 9 頁(yè) 4 5 注意事項(xiàng) 技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)組織質(zhì)量監(jiān)督員和有關(guān)檢測(cè)人員就下述情況決定有關(guān)項(xiàng)目評(píng)定 不確定度的具體要求 4 5 1 當(dāng)檢測(cè)結(jié)果不要求得到數(shù)字結(jié)果 如僅判斷通過(guò)或不通過(guò) 合格或不合格 大于或小于限定值或其它定性的估計(jì) 則不要求給出測(cè)量結(jié)果的不確定度 但 實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的不確定度應(yīng)了解 4 5 2 對(duì)于某些公認(rèn)的檢測(cè)方法或規(guī)范 如果該方法或規(guī)范規(guī)定了結(jié)果的報(bào)告方 式時(shí) 實(shí)驗(yàn)室只要遵守該檢測(cè)方法或規(guī)范 即被認(rèn)為符合要求 但作出符合性聲 明時(shí) 應(yīng)考慮測(cè)量不確定度 4 5 3 由于某些檢測(cè)方法的性質(zhì) 決定了無(wú)法從計(jì)量學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)角度對(duì)測(cè)量不確 定度進(jìn)行有效而嚴(yán)格的評(píng)定 這時(shí)應(yīng)努力找出主要不確定度分量并做出合理評(píng)定 并要確保測(cè)量結(jié)果的表達(dá)方式不會(huì)造成客戶對(duì)測(cè)量不確定度的誤解 4 5 4 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室均應(yīng)根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目的特點(diǎn)分門(mén)別類(lèi)制定并實(shí)施評(píng)定其測(cè)量不確 定度的程序 如有的檢測(cè)項(xiàng)目包含取樣和樣品制備 則評(píng)定時(shí)就應(yīng)考慮由此引起 的不確定度 有的檢測(cè)樣品不能作重復(fù)獨(dú)立測(cè)量 就不應(yīng)考慮重復(fù)性對(duì)測(cè)量不確 定度的貢獻(xiàn) 有的檢測(cè)項(xiàng)目 A 類(lèi)評(píng)定不確定度分量對(duì)總不確定度起決定作用 這 時(shí)就不必勉強(qiáng)去尋求 B 類(lèi)評(píng)定分量 4 6 辦公室應(yīng)建立測(cè)量不確定度評(píng)定的有關(guān)記錄 重大處置相關(guān)記錄應(yīng)作為下次 管理評(píng)審的輸入 5 相關(guān)文件 本程序的附錄 1 附錄 3 是非受控文件 6 質(zhì)量記錄 無(wú) 電力工業(yè)華東發(fā)電用煤質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心程序文件 修改碼 0 測(cè)量不確定度評(píng)定程序測(cè)量不確定度評(píng)定程序 文件編號(hào) HDMJ QP 22 B 0 發(fā)布日期 2007 年12月30日第 5 頁(yè) 共 9 頁(yè) 附錄附錄 1 測(cè)量不確定度評(píng)定步驟測(cè)量不確定度評(píng)定步驟 1 明確被測(cè)量 簡(jiǎn)述被測(cè)量的定義以及測(cè)量方案和測(cè)量過(guò)程 2 畫(huà)出測(cè)量系統(tǒng)方框示意圖 3 給出評(píng)定測(cè)量不確定度的數(shù)學(xué)模型 即被測(cè)量 Y 與各輸入量之間的函數(shù)關(guān)系 若 Y 的測(cè)量結(jié) 果為 y 輸入量 Xi的估計(jì)值為 xi 則 A 1 1 21n xxxfy 4 根據(jù)數(shù)學(xué)模型列出各不確定度分量的來(lái)源 即輸入量 xi 盡可能做到不遺漏不重復(fù) 如測(cè) 量結(jié)果是修正后的結(jié)果應(yīng)考慮由修正值所引入的不確定度分量 5 評(píng)定各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u xi 并通過(guò)由數(shù)學(xué)模型得到的靈敏系數(shù) 進(jìn)而給出 i i x y c 與各輸入量對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 ui y 如擴(kuò)展不確定度用 Up 如 U0 95 表示 則應(yīng)估算對(duì) 應(yīng)于各輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的自由度 i 根據(jù) xi的實(shí)際情況可以選擇 A 類(lèi)或 B 類(lèi)評(píng)定得到其 u xi 5 1 A 類(lèi)評(píng)定 對(duì) xi 作 ni次獨(dú)立重復(fù)測(cè)量 得到測(cè)量結(jié)果 xik k 1 2 n 則其最佳估計(jì)值 平均值 為 A 1 2 n x x n k ik i 1 單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 A 1 3 1 1 2 n xx xsxu n k iik ikik 平均值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 A 1 4 n xs xsxu ik ii 如測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定 實(shí)時(shí)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u xik 均可以由預(yù)先評(píng)估時(shí)所作的 n 次測(cè)量結(jié)果 得到 如實(shí)時(shí)提供給客戶的是單次測(cè)量的測(cè)得值 其標(biāo)準(zhǔn)不確定度可以用上述 u xik s xik 的值 如實(shí)時(shí)提供給客戶的是 m 次 例如 m 3 測(cè)得值的平均值 其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 一 m xs ik 般 m n 5 2 B 類(lèi)評(píng)定 5 2 1 若資料 如檢測(cè)證書(shū) 給出 xi的擴(kuò)展不確定度 U xi 和包含因子k 則 xi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 為 電力工業(yè)華東發(fā)電用煤質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心程序文件 修改碼 0 測(cè)量不確定度評(píng)定程序測(cè)量不確定度評(píng)定程序 文件編號(hào) HDMJ QP 22 B 0 發(fā)布日期 2007 年12月30日第 6 頁(yè) 共 9 頁(yè) A 1 5 k xU xu i i 若資料只給出了 U 沒(méi)有指明k 則可以認(rèn)為k 2 對(duì)應(yīng)約 95 的置信概率 若資料只給出 Up xi 其中p為置信概率 則包含因子kp與 xi的分布有關(guān) 此時(shí)除非另有 說(shuō)明 一般按照正態(tài)分布考慮 對(duì)應(yīng) p 0 95 k 可以查 t 分布表得到 即 kp 1 960 若資料給出了 Up xi 及 eff 則kp可查 t 分布表得到 即kp tp eff 5 2 2 若由資料查得或判斷 xi的可能值分布區(qū)間半寬度 a 通常為允許誤差限的絕對(duì)值 則 xi的 標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 A 1 6 k a xu i 此時(shí) k 與 xi的分布有關(guān) 如表 1 所示 參見(jiàn) JJF1059 1999 附錄 B 概率分布情況的估計(jì) 表 1 對(duì)應(yīng)幾種非正態(tài)分布其包含因子為 分布兩點(diǎn)反正弦矩形梯形三角 k1 23 2 16 其中 為上下底邊之比值 6 6 合成不確定度 uc y 的計(jì)算 A 1 7 N i N i N ij jiji ji i i c xuxuxxr x f x f xu x f yu 1 1 11 22 2 式中 xi和 xj為輸入量 xi和 xj為輸入量 xi和 xj之間的相關(guān)系數(shù)估計(jì)值 實(shí)際工作中 若各輸入量之間均不相關(guān) 或雖有部分輸入量相關(guān) 但其相關(guān)系數(shù)較小而近似 為 r xi xj 0 于是 uc y 可簡(jiǎn)化為 A 1 8 N i i N i i i c xucxu x f yu 1 22 1 22 7 不確定度分量匯總 表 2 不確定度分量匯總表 輸入量估計(jì)值不準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)不確定度分量 Xixi 概率分布 i i x f c i i i xu x f yu 輸出量 Y合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 uc y 電力工業(yè)華東發(fā)電用煤質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心程序文件 修改碼 0 測(cè)量不確定度評(píng)定程序測(cè)量不確定度評(píng)定程序 文件編號(hào) HDMJ QP 22 B 0 發(fā)布日期 2007 年12月30日第 7 頁(yè) 共 9 頁(yè) 8 擴(kuò)展不確定度的確定 可用下列兩種方法之一給出擴(kuò)展不確定度 U 8 1 U kuc 一般取 k 2 對(duì)應(yīng)約 95 的置信概率 8 2 Up kpuc tp eff uc tp eff 由查 t 分布表獲得 一般取 t0 95 eff 對(duì)應(yīng)置信概率 95 的值 電力工業(yè)華東發(fā)電用煤質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心程序文件 修改碼 0 測(cè)量不確定度評(píng)定程序測(cè)量不確定度評(píng)定程序 文件編號(hào) HDMJ QP 22 B 0 發(fā)布日期 2007 年12月30日第 8 頁(yè) 共 9 頁(yè) 附錄附錄 2 測(cè)量不確定度合理性驗(yàn)證測(cè)量不確定度合理性驗(yàn)證 驗(yàn)證方法可采用下述方法之一 通過(guò)實(shí)驗(yàn)室之間的比對(duì)進(jìn)行 1 送校法 將被驗(yàn)證的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)送校 該標(biāo)準(zhǔn)給出的 y 值與上級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)檢測(cè)該值的結(jié)果 y0 比較應(yīng)滿 足 其中 U 為被驗(yàn)證計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展不確定度 則評(píng)定測(cè)量不確定度評(píng)定合理 Uyy 0 2 傳遞比較法 用高一級(jí)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn) 測(cè)量不確定度為 U0 和被驗(yàn)證的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量同一臺(tái)穩(wěn)定的傳遞標(biāo)準(zhǔn)或 核查標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)滿足 A 2 1 2 0 2 0 UUyy 則評(píng)定測(cè)量不確定度評(píng)定合理 如成立 則也評(píng)定測(cè)量不確定度評(píng)定合理 3 0 U U Uyy 0 3 比對(duì)法 用兩臺(tái)不確定度同為 U 的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量同一穩(wěn)定的被測(cè)對(duì)象進(jìn)行比對(duì) 比對(duì)結(jié)果差為 ya yb 應(yīng)滿足 A 2 2 UUUyy2 22 ba 則評(píng)定測(cè)量不確定度評(píng)定合理 4 多臺(tái)比對(duì)法 用三臺(tái)或三臺(tái)以上同為 U 的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量同一穩(wěn)定的被測(cè)對(duì)象進(jìn)行比對(duì) 多臺(tái) n 臺(tái) 測(cè)量 結(jié)果的平均值為 y 其中某一臺(tái)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果為 yi 應(yīng)滿足 A 2 3 U n n yyi 1 則該臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量不確定度評(píng)定測(cè)量不確定度評(píng)定合理 注 1 以上四種方法適用于檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 如能得到高一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量值時(shí)盡可能采用前 兩種方法 否則可采用后二種方法 注 2 對(duì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室可采用后兩種方法 測(cè)試系統(tǒng)或裝置應(yīng)視為方法中的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn) 電力工業(yè)華東發(fā)電用煤質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心程序文件 修改碼 0 測(cè)量不確定度評(píng)定程序測(cè)量不確定度評(píng)定程序 文件編號(hào) HDMJ QP 22 B 0 發(fā)布日期 2007 年12月30日第 9 頁(yè) 共 9 頁(yè) 附錄附錄 3 幾點(diǎn)說(shuō)明幾點(diǎn)說(shuō)明 1 為了便于客戶比較和選擇實(shí)驗(yàn)室的能力 在表述實(shí)驗(yàn)室能力的有關(guān)不確定度的指標(biāo)時(shí)應(yīng)填寫(xiě) 典型值 即 最小測(cè)量不確定度 和 最佳測(cè)量不確定度 同時(shí)注明為獲得最小測(cè)量不確定度 的測(cè)量條件 在測(cè)量不確定度評(píng)定時(shí) 應(yīng)綜合考慮下列兩個(gè)不確定度來(lái)源后加以評(píng)估 a 與實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量系統(tǒng) 包括環(huán)境影響 相聯(lián)系的不確定度 b 與被測(cè)對(duì)象相聯(lián)系的不確定度 鑒于被測(cè)對(duì)象的狀況差異可能很大 如被測(cè)對(duì)象和測(cè)量系統(tǒng)端面的失配隨被測(cè)對(duì)象變化很大 為獲得最小測(cè)量不確定度可選擇最佳匹配作為評(píng)定條件 實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立一個(gè)評(píng)審不確定度評(píng)定 有效性的機(jī)制 以便當(dāng)測(cè)量?jī)x器 設(shè)備重新校準(zhǔn)或發(fā)生嚴(yán)重影響相關(guān)不確定度分量的其他變化時(shí) 能及時(shí)修改對(duì)外公布的不確定度指標(biāo) 這種評(píng)審既要考慮設(shè)備的最新校準(zhǔn)結(jié)果 也要考慮最新校 準(zhǔn)結(jié)果與先前校準(zhǔn)結(jié)果相比較而判定的穩(wěn)定性 例如在校準(zhǔn)不確定度評(píng)定的數(shù)學(xué)模型中 除了 要考慮標(biāo)準(zhǔn)值校準(zhǔn)的不確定度 也要把該標(biāo)準(zhǔn)值自它上次校準(zhǔn)以來(lái)的漂移作為輸入量寫(xiě)進(jìn)數(shù)學(xué)模 型 2 也是為了便于客戶比較和選擇實(shí)驗(yàn)室的能力 擴(kuò)展不確定度對(duì)應(yīng)的置信概率應(yīng)統(tǒng)一規(guī)定為 95 或 近似為 95 3 對(duì)于國(guó)家基準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn) 在給出擴(kuò)展不確定度時(shí)應(yīng)同時(shí)指明其有效自由度 對(duì)于一般的校準(zhǔn)實(shí) 驗(yàn)室在評(píng)定測(cè)量不確定