CNAS要求的砝碼的CMC表示
摘要: CNAS對(duì)校準(zhǔn)測(cè)量能力(CMC) 行了新的要求，從測(cè)量原理和方法、數(shù)學(xué)模型、測(cè)量不確定度來源分析、折算質(zhì)量的不確定度對(duì)砝碼的CMC行新的表示
關(guān)鍵詞:校準(zhǔn)測(cè)量能力(CMC)砝碼不確定度
中評(píng)定家認(rèn)可委員會(huì)(CNAS)發(fā)布并于2011年5月1日正式實(shí)施了 CNAS-CL07:2011《測(cè)量不確定度的要求》，該文件對(duì)校準(zhǔn)和測(cè)量能力(CMC) 行了如下新的要求:
校準(zhǔn)和測(cè)量能力(CMC)是校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室在常規(guī)條件下能夠提供給客戶的校準(zhǔn)和測(cè)量的能力。其應(yīng)是在常規(guī)條件下的校準(zhǔn)中可獲得的最小的測(cè)量不確定度。應(yīng)特別注意當(dāng)被測(cè)量的值是個(gè)范圍時(shí)，CMC通?？梢杂孟铝蟹N或多種方式表示，
(1) CMC用整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)都適用的單值表示;
(2) CMC用范圍表示。此時(shí)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有適當(dāng)?shù)牟逯邓惴ㄒ越o出區(qū)間內(nèi)的值的測(cè)量不確定度。
(3) CMC用被測(cè)量值或參數(shù)的函數(shù)表示;
(4) CMC用矩陣表示。此時(shí)，不確定度的值取決于被測(cè)量的值以及與其相關(guān)的其他參數(shù);
(5) CMC用圖形表示。此時(shí)，每個(gè)數(shù)軸應(yīng)有足夠的分辨率，使得到的CMC至少有2位有效數(shù)字;
CMC不允許用開區(qū)間表示(例如“U<X”)。
般情況下，CMC應(yīng)該用含概率約為95%的擴(kuò)展不確定度表示。CMC的單位應(yīng)當(dāng)始終與被測(cè)量致，或者使用與被測(cè)量的單位相關(guān)的其他單位表示，例如用百分比表示。當(dāng)CMC的單位與被測(cè)量不致時(shí)，應(yīng)給出必要的說明。
根據(jù)CNAS對(duì)校準(zhǔn)測(cè)量能力(CMC) 新的要求，砝碼的CMC符合用范圍表示，下面就從測(cè)量的原理和方法、數(shù)學(xué)模型、測(cè)量不確定度的來源分析及折算質(zhì)量的不確定度等方面行分
、測(cè)量原理和萬法
精密衡量法:雙次替代法ABBA;單次替代法ABA或AB;連續(xù)替代法ABr ...B4A。A表示標(biāo)準(zhǔn)砝碼，B表示被測(cè)砝碼。
衡量方式的使用范圍:采用數(shù)字式指示衡量?jī)x器行質(zhì)量量值傳遞時(shí)，規(guī)程中規(guī)定均需采用閉環(huán)的衡量方式。對(duì)于高準(zhǔn)確度等級(jí)砝碼的檢定，為ABBA,或ABA;對(duì)于低準(zhǔn)確度(M) 等級(jí)砝碼的檢定，可以采用AB, ...B,A。只有采用機(jī)械天平，其計(jì)量性能，在檢定傳遞F等級(jí)及其以下的砝碼時(shí)，才可以采用開環(huán)的測(cè)量循環(huán)，即AB。
二、數(shù)學(xué)模型
真空質(zhì)量:
m (V V,)
m,
折算質(zhì)量:
m..
m. (V,V) (ao) 1I
三、測(cè)量不確定度來源分析
1、衡量過程中的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u,( m)
2、標(biāo)準(zhǔn)砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度iu(m)
3、空氣浮力修正的標(biāo)準(zhǔn)不確定度lu;
4、衡量?jī)x器的不確定度Upa
1、衡量過程中的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u,( m)
衡量過程中的標(biāo)準(zhǔn)不確定度..( m):此不確定度的評(píng)定，既可以是A類評(píng)定，也可以是B類評(píng)定。
作為A類評(píng)定，需要基于測(cè)量序列的統(tǒng)計(jì)分析，就是在行多次衡量后，通過貝塞爾公式或極差法計(jì)算得到。A類評(píng)定般用于高準(zhǔn)確度的砝碼的檢定，如E等級(jí)砝碼的檢定和比對(duì)、標(biāo)準(zhǔn)考核工作中。
作為B類評(píng)定，依據(jù)的是衡量?jī)x器的重復(fù)性測(cè)量。此重復(fù)性的測(cè)量結(jié)果般以置信概率 為99. 73%表示。B類評(píng)定，因?yàn)橛?jì)算簡(jiǎn)便，般用于日常檢定工作中。
無論A類、B類評(píng)定，需要了解貝塞爾公式與極差法計(jì)算的關(guān)系;單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差、算數(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的關(guān)系。最終要計(jì)算得到“標(biāo)準(zhǔn)不確定度”。
2、標(biāo)準(zhǔn)砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度(u(m)
使用修正值的標(biāo)準(zhǔn)砝碼標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量不穩(wěn)定性引起的不確定度lmw(m,)可以從標(biāo)準(zhǔn)砝碼多次檢定后的質(zhì)量變化中估計(jì)出來。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)砝碼有五個(gè)以上檢定周期的數(shù)據(jù)，用貝塞爾公式計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差作為標(biāo)準(zhǔn)砝碼不穩(wěn)定性的不確定度。如果檢定周期小于五個(gè)，可以用最值和最小值，按均勻分.不計(jì)算。
作為B類評(píng)定，依據(jù)的是衡量?jī)x器的重復(fù)性測(cè)量。此重復(fù)性的測(cè)量結(jié)果般以置信概率 為99. 73%表示。B類評(píng)定，因?yàn)橛?jì)算簡(jiǎn)便，般用于日常檢定工作中。
無論A類、B類評(píng)定，需要了解貝塞爾公式與極差法計(jì)算的關(guān)系;單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差、算數(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的關(guān)系。最終要計(jì)算得到“標(biāo)準(zhǔn)不確定度”。
2、標(biāo)準(zhǔn)砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度(u(m)
使用修正值的標(biāo)準(zhǔn)砝碼標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量不穩(wěn)定性引起的不確定度lmw(m,)可以從標(biāo)準(zhǔn)砝碼多次檢定后的質(zhì)量變化中估計(jì)出來。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)砝碼有五個(gè)以上檢定周期的數(shù)據(jù)，用貝塞爾公式計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差作為標(biāo)準(zhǔn)砝碼不穩(wěn)定性的不確定度。如果檢定周期小于五個(gè)，可以用最值和最小值，按均勻分.不計(jì)算。 
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