測定概論

測定概論

測定概論概念是測量學、計量學的基本理論學科。

基本介紹

  • 中文名:測定概論
幾個術語的兼容性處理:,理解說明1:,理解說明2:,

幾個術語的兼容性處理:

中國在等同採用 ISO10012 《測量控制系統》國際標準時,把 ISO10012 標準中的測量,測量儀器,測量標準,等術語與《中華人民共和國計量法》中的計量,計量器具,計量標準等術語------在不同的場合用不同術語表述時,其含義是兼容等效的。
1.2有關術語的說明
1.2.1測量設備及其特性
1)測量設備:為實現測量過程中所必需的測量儀器、軟體、測量標準、標準物質或輔助設備或它們的組合。
理解:
(1)測量設備不僅包含一般的測量儀器、檢驗設備、試驗設備,而且包含了各個等級的測量標準(又稱計量標準器)、各類標準物質。
註:標準物質RM (在國外又叫參考物質Reference Material或標準置品):只有一種或多種足夠均勻和很好地確定了的特性,用以校準測量裝置、評價測量方法或給材料賦值的一種材料或物質。例如:校準黏度計用的水,化學分析校準用的溶液。
測量標準(計量標準器) (Measure standard calculate ):為了定義實現
(2)測量設備不僅包含測量設備本身,而且包含和測量設備連線的各種輔助設備,測量設備不僅包括設備的硬體部分,而且還包括測量軟體。
(3)測量設備不包括用作檢驗手段的夾具、定位器、樣板、模具等試驗硬體或軟體。
2)測量儀器:單獨地或連同輔助設備一起用以進行測量的器具。
3)標稱範圍 (示值範圍):測量儀器操縱器件詰到特定位置時可得到的示植範圍。
註:(1)標稱範圍通常用它的上限和下限表明,例如:100~200 度。
(2)若下限為零,標稱範圍一般只用其上限表明,例如:0~100V的標稱範圍可表為100V。
4)量程:標稱範圍兩極限之差的模。
例:對從-10~+10V的標稱範圍,其量程為20V。
5)標稱值:測量儀器上表明其特性或指導其使用的量值,該值為圓整值或近似值。
例:標在標準電阻上的量值:100歐標在單刻度量杯上的量值
6)測量儀器的[示值]誤差:測量儀器的示值與被測量(約定)真值之差。
7)偏差:一個值減去其參考值。
註:一般指測量儀器實際值與標稱值之差。
8)比對:在規定條件下,對相同準確度等級的同類基準、標準或工作用計量器具之間的量值進行比較。
9)[顯示裝置的]分辨力:顯示裝置能有效辨別的最小的示植差。
註:一般認為模擬顯示裝置的分辨力為標尺分度值的一半,數字式顯示裝置的分辨力各位數的一個字碼。
說明:所用儀器設備的分辨力i(i可視為測量系統的標準差0)一般應小於被測參數T的十分之一,即i<T/10。
10)穩定性
測量儀器保持其計量特性隨時間恆定的能力。
註:(1)或穩定性不是對時間而是對其他量而言,則應該明確說明。
(2)穩定性可以用幾種方式定量表示,例如:用計量特性變化某個規定的量所經過的時間表示用計量特性經規定的時間所發生的變化。
(3)在一定時間內用計量器具經常反覆測量標準樣品。用測量值來作控制圖,以此考察測量器具的穩定性。
1.2.2測量結果及其特性(技術術語)
1)測量結果:由測量所得到的賦予被測量的值。
(1)在給予出測量結果時,應說明它是示值、未修正測量結果或已修正測量結果,還應表述是否為幾個值的平均。
(2)在測量結果的完整表述中應包都有測量不確定度,必要時還應說明有關影響量的取值。
2)[測量儀器的]示值:測量儀器所給出的量值。
(1)有時由顯示器讀出的值(可稱為直接示值)乘以儀器常數才得出示值。
(2)這個量可以是被測量、測量信號或用於計算被測量之值的其他量。
(3)對於實物量具,示值就是它所標出的值。
3)[測量]誤差 (絕對誤差):測量結果減去被測量的真值。
(1)由於真值不能確定,實際上用的是約定值。
(2)當有必要與相對誤差區別時,此術語有時稱為測量的絕對誤差。請注意不要相混淆。
4)相對誤差(relative error):測量誤差除以被測量的真值。
由於真值不能確定,實際上用的是約定真值。
5)隨機誤差:測量結果與在復性條件與對同一被測量進行無限多次測量所得結果的平均值之
(1)隨機誤差等於誤差減去系統誤差。
(2)因為測量只能進行有限次數,幫可能確定的只是隨機誤差的估算值。
6)系統誤差:在重複性條件下,對同一被測量進行無限多次測量所得結果的平均值與被測量的值之差。
(1)如真值一樣,系統誤差及其原因不能完全獲知。
(2)對測量儀器而言,其示值的系統誤差稱為偏移(bias)。
(3)系統誤差可以用以修正值進行不完全補償。
7)測量準確度:測量結果與被測量真值之間的一致程度。
(1)不要用術語精密度代替準確度。
(2)準確度是一個定性概念,在工程領域也被習慣稱作精確度或精度。
(3)實際套用中測量準確度也可用測量誤差來表示。
8)測量精密度:在規定條件下獲得的各獨立測量值之間的一致程度。
(1)測量精密度表示測量結果中隨機誤差大小的程度。常用標準差a表示。
(2)測量精密度是定性概念的術語,定量表示時可用測量結果的重複性和再現性表示。
(3)示值誤差是準確度的問題,示值範圍反映精密度問題。準確度和精密度綜合反映了不確定度。
9)[測量結果的]重複性:在相同測量條件下,對同一被測量進行連續多次測量所得結果之間的一致性。
(1)這些條件稱為重複性條件。
(2)重複性條件包括:相同的測量程式,相同的觀測者,在相同條件下使用相同的測量儀器在短時間內重複測量。
(3)重複性可以用測量結果的分散性定量的表示。
10)[測量結果的]再現性:再現性又稱復現性。
再現性:在改變了測量條件下,同一被測量的測量結果之間的一致性。
(1)在給出復現性時,應效說明改變改變條件的詳細情況。
(2)改變條件可包括:測量原理、測量方法、檢測者、測量儀器、參考測量標準、地點、使用條件、時間。
(3)復現性可用測量結果的分散性定量地表示。
(4)QS9000中使用的再現性,其改變條件僅僅指測量人變化。
11)測量不確定度:與測量結果相聯繫的參數,表征合理地賦予被測量之值的分散性。
測量不確定說明:
(1)不確定度這個參數可以用標準偏差或其倍數表示,也可用置信水平的區間的半寬度表示。
(2)測量不確定度是對測量結果與被測量的“真值”趨近程度的評定結果。
(3)不確定度意指“可疑”、測量不確定度意謂著“對測量結果的正確性的可疑程度。
(4)由觀測列統計分析所做評定的不確定度,稱為A類不確定度。由不同於觀測計分析所作評定的不確定度,稱為B類不確定度,均可用標準偏差表征。
(5)儀器的測量不確定度是與給定測量條件下所得的測量結果密切相關。因此測量條件也可以泛指需用測量條件下所得的測量結果的不確定度。
(6)完整的測量結果應包含被測量值的估計及其分散性參數兩部分。
1.2.3計量管理術語
1)計量確認:為確保測量設備符合預期使用要求所需要的一組操作。
(1)計量確認通常包括:校準或檢定(驗證)、各種必要的調整或維修(返修)及隨機校準、與設備預期使用的計量要求相比較以及所要求的封印和標籤。
(2)只有測量設備已被證實適合於預期使用並形成檔案,計量確認才算完成。
(3)預期使用要求包括:量程、解析度、最大允許誤差等。
(4)計量確認要求通常與產品要求不同,並不在產品標中規定。
理解:計量確認是包含校準、調整、修理、封印、標記等技術操作的一個綜合概念。在操作中首要的是校準。測量設備必須經過校準、進行量值溯源,確定示值誤差,才能有效使用。
2)校準:在規定條件下,為確定測量儀器(或測量系統)所指示的量值,或實物量具所代表的值,與對應的由測量標準所復現的值之間關係的一組操作。
(1)測量結果既可賦予被測量以示值,又可確定示值的修正值。
(2)校準也可確定其他計量特性,如影響量的作用。
(3)校閃準結果可以記錄在校準證書或校準報告中。
(4)有時候可用“校準曲線”表述校準結果。

理解說明1:

校準的主要含義有兩點:(1)在規定的條件下,用一個可參考的標準,對包括參考物質在內的測量器具的特性,並確定其示值誤差。(2)將測量器具所指示或代表的量值勤,按照校準鏈,將其溯源到標準所復現的量值。校準的目的有四點,即: A確定示值誤差,並可確定是否在預期的允值範圍之內。 B得出標稱值偏差的報告值,可調整測量器具或對示值加以修正。 C給任何標尺標記賦值。 D實現溯源性。校準的依據是校準規範或校準方法,可作統一規定也可自行制定。校準的結果可記錄在校準證書或校準報告中,也可用校準因數或校準曲線等形式表示。 3)[計量器具的]檢定:查明和確認計量器具是否符合法定要求(即合格)的程式,它包括檢查、加標記和器具檢定證書。

理解說明2:

(1)檢定具有法制性,其對象是法制管理範圍內的計量器具。國家規定,凡用於貿易結算、安全防護、醫療衛生、環境監測的計量器具,必須按國家規定實行強制檢定。(2)檢定的依據是按法定程式審批公布的計量檢定規程,企業是無權制定檢定規程的,但企業可以制定校準規程。(3)校定的結果必須作出合格與否的結論,並出具證書或加蓋印記,從事檢定工作的人員必須是經考核合格,並持有有關計量行政部門頒發的檢定員證。校準和檢定的主要區別:(1)校準不具法制性,是企業處自願溯源待行為,檢定具有法制性,屬於計量管理範疇的合法行為。(2)校準主要確定測量器具的示值誤差,檢定是對測量器具計量特性及技術要求的全面評定,包括評定示值誤差是否符合規定的要求。(3)校準的依據是校準規範、校準方法可作統一規定也可自行制定,檢定的依據是檢定規程。(4)校準不判斷測量器具合格與否,但當需要時,可確定測量器具的某一性能是否頒發不合格通知書。
例如:一台測量設備如果示值誤差超過檢定規程規定的最大允許誤差,則判這檢定不合格,在這種情況下開具檢定不合格通知書,而不能給檢定證書,但是作為一種處理方法,例如經過檢定或試驗,確定測量設備的示值誤差仍能滿足某種預期使用要求,則這台設務可開具校準證書,按校準證書中給出的設備示值誤差仍然可以使用(此時可能需要用正值對測量結果進行修正)。
4)量值溯源、量值傳遞
量值傳遞是從國家基準開始,逐級檢定(校準),把量值自上而下傳遞到工作計量器具量值傳遞有嚴格等級,層次較多。
量值溯源是從下到上追溯計量標準至國家和國際基準。它不按嚴格的等級,中間環節少,準確度損失少。

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