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测量不确定度的方法

测量不确定度评定U,p,k,u代表什么?
当测量不确定度用标准偏差σ表示时,称为标准不确定度,统一规定用小写拉丁字母“u”表示,这是测量不确定度的第一种表示方式。

但由于标准偏差所对应的置信水准(也称为置信概率)通常还不够高,在正态分布情况下仅为68.27%,因此还规定测量不确定度也可以用第二种方式来表示,即可以用标准偏差的倍数kσ来表示。

这种不确定度称为扩展不确定度,统一规定用大写拉丁字母U表示。

于是可得标准不确定度和扩展不确定度之间的关系:
U=kσ=ku
式中k为包含因子。

扩展不确定度U表示具有较大置信水准区间的半宽度。

包含因子有时也写成kp的形式,它与合成标准不确定度uc(y)相乘后,得到对应于置信水准为p的扩展不确定度Up=kpuc(y)。

在不确定度评定中,有关各种不确定度的符号均是统一规定的,为避免他人的误解,一般不要自行随便更改。

在实际使用中,往往希望知道测量结果的置信区间,因此还规定测量不确定度也可以用第三种表示方式,即说明了置信水准的区间的半宽度a来表示。

实际上它也是一种扩展不确定度,当规定的置信水准为p时,扩展不确定度可以用符号Up表示。

测量不确定度评定步骤?
评定与表示测量不确定度的步骤可归纳为
1)分析测量不确定度的来源,列出对测量结果影响显著的不确定度分量。

2)评定标注不确定度分量,并给出其数值ui和自由度vi。

3)分析所有不确定度分量的相关性,确定各相关系数ρij。

4)求测量结果的合成标准不确定度,则将合成标准不确定度uc及自由度v .
5)若需要给出展伸不确定度,则将合成标准不确定度uc乘以包含因子k,得展伸不确定度
U=kuc。

6)给出不确定度的最后报告,以规定的方式报告被测量的估计值y及合成标准不确定度uc
或展伸不确定度U,并说明获得它们的细节。

根据以上测量不确定度计算步骤,下面通过实例说明不确定度评定方法的应用。

我们单位的不确定度都是我写,其实计算不确定度,并写出报告,整体来说也就分几个步骤,
一、概述
二、数学模型
三、输入量的标准不确定度评定
这里面就包括数学模型里所有影响结果的参量,找出所有影响因素,计算各个影响量的标准不确定度,其中又分为A类评定和B类评定
这个按B类评定进行计算,影响万用表的因素也很多,比如万用表的仪器设备检定证书中如果有不确定度,可以直接用,如果没有,就看给出的允许误是多少,用这个数字除以根号3,得出误差的标准不确定度。

还有要考虑温湿度的影响,以及人为读数误差(不知道你们那个万用表是不是人工读数),基本上万用表就考虑这些因素差不多了,你就是一个万用表的读书不确定度,一般按正态分布,K取根号3,一般会把标准不确定度先转换成相对标准不确定度,这样都变成无量纲的,方便后边合成。

四、计算合成不确定度
五、计算扩展不确定度
六、最后的不确定度表示
一般试验室能力验证,查的就是不确定度报告,按这个格式就可以
一、检测方法
(一)依据
(二)原理
(三)主要仪器
(四)操作步骤
1、标准曲线的绘制
2、样品测定
二、数学模型
水中氨氮量的计算公式为:m = ( A - A0 - a) / b
式中:A——样品溶液的吸光度;A0——空白试剂吸光度;
a——回归方程的截距;b——回归方程的的斜率。

水中氨氮浓度的计算公式为: c = m / V
不确定度的计算:
U c(c)÷c = √[u(C NH4Cl)/C NH4Cl]2+[u(f50)/ f50]2+[u(V20)/ V20]2+ [u1(m)/ m]2+[u2(m)/ m]2+[u(A)/ A]2
式中:
u(C NH4Cl)——氨氮标准贮备液引入的不确定度;
[u(f50)——将贮备液稀释至使用液引入的不确定度;
u(V20)——取样过程引入的不确定度;
u1(m) ——标准曲线拟合引入的不确定度;
u2(m) ——样品重复性测量引入的不确定度;
u(A) ——测量仪器引入的不确定度。

三、不确定度分量的来源分析
由检测方法和数学模型分析,其不确定度有以下几个方面:
⑴氨氮标准贮备液引入的不确定度;
⑵将贮备液稀释至使用液引入的不确定度:
10.00ml移液管引入的不确定度u1(V10),500ml容量瓶引入的不确定度u2(V500);分别包括体积刻度引入的不确定度u11(V10)和u21(V500),充满液体至刻度的变动性引入的不确定度u12(V10)和u22(V500),温度变化引入的不确定度u13(V10)和u23(V500)等三个方面。

⑶20.00ml吸管吸取水样过程引入的不确定度u(V20);
包括体积刻度引入的不确定度u31(V20)、温度变化引入的不确定度u32(V20);
⑷标准曲线拟合引入的不确定度u1(m);
⑸样品重复性测量引入的不确定度u2(m);
⑹测量仪器引入的不确定度u(A)。

四、不确定度分量的评估
①氨氮标准贮备液引入的不确定度
本实验所用的贮备液为国家标准,其相对扩展不确定度为1%,按正态分布(k=2)折算成相对标准不确定度:U rel(C NH4Cl)= U rel/k = 1%/2 = 0.005
②将贮备液稀释至使用液引入的不确定度:
1、10.00ml移液管引入的不确定度
使用10.00ml移液管配置标准使用液的不确定度主要来自三个方面:一是体积刻度的不确定度,容量误差为0.020ml,按均匀分布考虑(k=√3,标准不确定度u11(V10)= 0.020/√3= 0.0115 ml;二是容量瓶充满液体至满刻度的变动性标准偏差设定为u21(V500)=0.005ml;三是温度变化带来的不确定度,操作时温度变化为2℃,水的温差引起的体积变化为2.1×10-4,按均匀分布考虑,则10.00ml移液管温度变化带来的标准不确定度u13(V10)=10×2×2.1×10-4/√3=0.0024,此三项合成得
③④⑤⑥。

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