计量器具的测量结果不确定度评定分析

摘要： 测量结果的不确定度分析某一计量器具示值误差的测量结果不确定度分析要结合所使用的计量标准装置的型式、所采用的方法等进行，结果一般用包含k=2的相对值的扩展不确定度Urel表示。一般情况下，某一计量器具的测量结果的不确定度，对于检定，应小于计量器具误差限的1/3；对于定型检定，应小于计量器具误差限的l/5。计量标准的测量不确定度验证，该栏是指对所给的不确定度合理性的检验。

Abstract： The uncertainty of measurement performance of a certain measuring instruments needs to combine the used measurement standard and method. The result is represented by the expanded uncertainty of relative value Urel including k=2. In general， for calibration， the uncertainty of measurement performance of a certain measuring instrument should be less than 1/3 of error limit； for finalization calibration， the uncertainty should be less than l/5 of error limit. The verification of measurement standard uncertainty of measurement refers to the rationality verification of uncertainty.

关键词： 血压计；示值误差；不确定度；评定

Key words： blood pressure monitor；error value；uncertainty；evaluation

中图分类号：TH71 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）25-0296-02

0 引言

随着科学技术的迅速发展，对计量器具的校准测量能力要求越来越高，一切测量结果都不可避免具有不确定度，测量不确定度应用与传统的误差理论相比较，更具有操作性，在我们的计量技术机构建标、报告、复查以及在校准测量中会经常应用到不确定度评定和验证。根据JJF1059对测量不确定度下的定义：测量不确定度是“表征合理的赋予被测量之值的分散性与测量结果相联系的参数”。我们知道，测量过程是一项活动，而测量结果是这一活动的最终产品。每一个产品（测量结果）都存在不确定度，即我们对所得到测量结果的不确定性的估计和评价。

1 测量方法及不确定度产生的原因

根据血压计的检定规程JJG270——2008，采用直接比较法，用血压计标准器检定台式、立式血压计。测量时把被检血压计用橡皮管、三通连接在血压计标准器上，并调整二者的垂直度，然后通过橡皮管产生标准压力值，这样被检血压计的示值误差根据被检血压计示值与血压计标准器压力值相比较而测得。

由此可见，其示值误差的测量不确定度来源于被检血压计的读数和血压计标准器。

2 数学模型

根据上面的分析，被检血压计的示值误差可以写成：

=P-T

式中： ——被检血压计的示值误差（kPa）；

P——被检血压计某检定点的压力示值（kPa）；

T ——血压计标准器产生的标准压力值（kPa）。

其中，T是血压计标准器产生的标准压力值，根据国家量传系统表规定，血压计标准器扩展不确定度为U = 0.16%，P是某一检定点被检血压计的压力示值，其误差主要来源于重复性对示值的影响。

3 方差和灵敏度系数

依据：U■■=■（？坠f/？坠xi）2×U2（Xi）

求方差得：U■■=C2（P）U2（P）+C2（T）U2（T）

其中灵敏度系数

C（P）=？坠？驻/？坠P=1 C（T）=？坠？驻/？坠T=-1

U■■（？驻）=U2（P）+U2（T）

4 分量标准不确定度分析计算

①取一台0～40kPa、分度值为0.5KPa的血压计作参考，对以下点重复性测量10次，所得数列如下：

用贝赛尔公式算得平均值实验标准偏差S（X）：

S（Xi）=■

实际测量中取一次测量读数作为测量结果，故标准不确定度U（P）分别为0.048kPa， 0.042kPa，0.042kPa，0.052kPa，0.052kPa。

②标准不确定度分量u（T）项：

标准血压计本身的扩展不确定度为0.16%，其误差概率遵从均匀分布：u（T）=■故u（T）分别为0.0055kPa，0.013KPa，0.020KPa，0.028KPa，0.035KPa。

5 合成标准不确定度

u （？驻）=■故各合成不确定度为0.048kPa，0.044kPa，0.046kPa，0.059kPa，0.063kPa。

6 扩展不确定度

U=k·Uc（？驻）=2×0.048=0.096kPa

依次得0.088kPa，0.092kPa，0.108kPa，0.126kPa。

7 测量结果不确定度报告

该血压计在K=2时的扩展不确定度符合要求。

测量结果不确定度的评定过程包含了五大要素（被测对象、测量设备、测量人员、测量方法和原理、测量环境）。可以看出，计量标准器（测量设备）是包含在其中的，所以说，测量结果的不确定度评定是对测量过程的综合性评价，而非单一针对其中的某一要素。在表述时应该表述为“测量结果的不确定度”，而不能说“某某计量标准器（测量设备）的不确定度”。因此，在开展计量检定活动、建立计量标准装置前，政府计量行政主管部门要求我们必须对将要使用的计量标准装置进行计量检定活动的测量结果不确定度的评定及验证，以便明确装置是否满足拟开展项目的检定规程、校准规范或其他指导性技术文件的要求。

参考文献：

[1]JJG270-2008，血压计、血压表.

[2]JJF1059-1999，测量不确定度评定与表示.

[3]周毅.谈检测实验室测量不确定度的评估程序[J].现代测量与实验室管理，2004（03）.