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【摘 要】随着社会的发展,科技的进步,质量要求越来越重要。计量作为质量的基本保证,逐渐提高了人们对该措施的认识。“科学技术要发展,计量需先行”这表明计量在研究和生产中起着重要作用。必须有坚实的计量基础、先进的计量理念和严格的计量态度。在计量检测过程中,应尽最大努力减少误差,认真分析不确定度,加强对不确定度的理解。
【关键词】计量检测;不确定度;分析
前言
JJF 1033-2016《计量标准考核规范》中指出计量标准是“具有确定的量值和相关联的测量不确定度,实现给定量定义的参照对象。”它是把计量基准所复现的单位量值逐级传递到工作计量器具以及将测量结果在允许的范围内溯源到国家计量基准的重要环节[2]。从定义可知,测量不确定度是其必不可少的一部分。JJF 1059.1-2012《测量不确定度的评定与表示》[3] 中指出测量不确定度是“根据所用到的信息,表征赋予被测量值分散性的非负参数。”它是与测量结果相关联的参数,用于表征合理赋予被测量的值的分散性。测量不确定度越大,表示测量能力越差;反之,表示测量能力越强。计量不确定度是对计量结果的直接反应,作为计量参数,计量不确定度明显分散,但可以集中在计量的定量结果上。
1不确定度计量检测的误差分析
1.1计量检测误差形成的原因
(1)检测环境:计量场地周围的环境(如控制场地的湿度或温度等),会影响检测到结果。
(2)计量传感装置(MeasurementandSensingDevice)计量传感装置重复使用后,会出现老化和磨损的情况,影响计量传感装置的精度。
(3)计量和检测方法:不同的计量和检测工具在技术参数和数据要求上有所不同,因此使用的方法也不同。
(4)计量控制人员:计量控制人员对计量控制水平有重大影响,不同技能习惯的人员在使用计量工具时会产生不同结果。
1.2减少誤差的方法
为了减少计量和传感过程中的误差,需要采取一些措施,其中主要有:第一,计量人员必须不断提高其计量检测水平,并且提高其对相关计量法律法规的了解,认真学习检定规程,以确保尽可能规范的执行计量规程来提高计量检定的准确性;其次,在验证之前,需要对试验仪器进行校准,以确保计量仪器的准确性和有效性,并注意计量仪器的日常维护,以减少计量工具的磨损;恢复计量控制时,需要小心计量和验证周围环境,以确保温度和湿度在允许的范围内,将周围环境的负面影响降至最低。
2电学计量误差原因分析
2.1人为因素导致电学计量误差
不同的测量人员对于电学计量的技术掌握程度差异和对于电学测量流程的熟悉程度差异是导致电学计量结果的原因之一。首先因为不同的检测员有着不同的监测习惯,所以造成因为监测流程不规范统一而导致的数值误差;其次因为现在测量员对于电学测量的认知不一,这也是电学计量出现不同误差的原因之一;最后在测量过程中保证每一步测量流程都符合测量标准具有较大难度,因此电学计量中总会出现一些系统误差。此外,因为测量的人员的计量专业知识水平参差不齐,或者因其他原因看似没有违规的测量方法进行量值传递。因此在电学计量中一定要采用标准的测量程序来减少因为人为操作因素而出现的电学计量误差。
2.2设备因素导致电学计量误差
电学计量的理论知识和标准器具一直处于优化发展阶段,然而标准器的生产厂家的生产过程导致标准器本身所存在的差异性,是导致电学计量出现差异的根本原因。标准器易受外界环境因素影响,因此除了过了“保质期”的标准器必须通过科学的技术手段重新确立标准器存在的系统误差,正在投入使用的标准器也要进行定期检验更新。
2.3元件差异导致电学计量误差
通常情况下电子元件产生的磁场影响可以忽略不计。但是在电子计量中因为元件之间的导线、线圈中产生感应电动势是成为影响电学计量产生误差的主要不确定因素。电感线圈附近有磁铁性物质和高导电物质,使得线圈感应值发生变化,从而出现各种偏差。虽然可通过采取屏蔽措施解决以上误差,但是使用屏蔽措施也会导致导体中电容泄漏电流使得电路中元件数值发生变化。此外,静电、压强等因素都会影响测量结果。
3电学计量不确定评定
3.1电学计量不确定评定标准
1986 年,国际标准化组织(ISO)国际电工委员会(IEC)国际计量委员会(CIPM)国际法制计量组织(OIML)组成了国际不确定度工作组制定了用于计量、标准、质量、认证、科研、生产中的不确定度标准指南。根据实践检验进行了不断的修改后,1933 年制定了《测量不确定度表示指南》(简称GUM),通过有关联合部门的批准后由ISO 出版。
3.2电学计量不确定评定方法
电学计量的不确定度的评定方法有很多,现在广泛投入使用的有静态不确定度和动态不确定度评定方法。基于传统统计理论的是静态不确定度评定方法,基于建立新模型、新理论的是动态不确定度评定方法。为了测量不确定度进行评定进行评定时达到科学、精确的目标,在不确定度评定时不应该采用单一的评定方法,应该以动静结合的形式来保证数据的精确性。
3.3电学计量不确定评定度
任何数据经常出现误差都是有规律可循的,所以我们可以通过分析总结规律来减少或者避免误差的存在。通常,当人们要将测量等级升级时,就需要关于如何获得测量结果及其不确定度的更详细的信息。在电学计量中不确定度理论的广泛应用有其自身的科学性,在通过对实际数据的测量数据进行计算、整理、分析、绘制图表和撰写报告的不确定度分析,不同的不确定度决定了不同等级的测量结果,决定了不同的数据使用价值。
结束语
总之,对不确定度和计量误差的良好理解有助于计量和检测水平的不断提高,因此有必要加强计量不确定度和误差的分析,了解不确定度和误差之间的相关性。同时,计量员必须不断提高自己的计量水平,正确使用计量工具,保证计量的准确性。为此,计量人员必须不断学习先进的计量方法,了解相关法律法规促进行业持续稳定发展。
参考文献:
[1]JJG 1059.1-2012测量不确定度评定与表示 检定规程[S]
[2]电能表动态误差测量系统及测量不确定度评定,周丽霞 丁恒春 袁瑞铭 2016 4 25 电测与仪表
(作者单位:国网蒙东供电服务监管与支持中心)
【关键词】计量检测;不确定度;分析
前言
JJF 1033-2016《计量标准考核规范》中指出计量标准是“具有确定的量值和相关联的测量不确定度,实现给定量定义的参照对象。”它是把计量基准所复现的单位量值逐级传递到工作计量器具以及将测量结果在允许的范围内溯源到国家计量基准的重要环节[2]。从定义可知,测量不确定度是其必不可少的一部分。JJF 1059.1-2012《测量不确定度的评定与表示》[3] 中指出测量不确定度是“根据所用到的信息,表征赋予被测量值分散性的非负参数。”它是与测量结果相关联的参数,用于表征合理赋予被测量的值的分散性。测量不确定度越大,表示测量能力越差;反之,表示测量能力越强。计量不确定度是对计量结果的直接反应,作为计量参数,计量不确定度明显分散,但可以集中在计量的定量结果上。
1不确定度计量检测的误差分析
1.1计量检测误差形成的原因
(1)检测环境:计量场地周围的环境(如控制场地的湿度或温度等),会影响检测到结果。
(2)计量传感装置(MeasurementandSensingDevice)计量传感装置重复使用后,会出现老化和磨损的情况,影响计量传感装置的精度。
(3)计量和检测方法:不同的计量和检测工具在技术参数和数据要求上有所不同,因此使用的方法也不同。
(4)计量控制人员:计量控制人员对计量控制水平有重大影响,不同技能习惯的人员在使用计量工具时会产生不同结果。
1.2减少誤差的方法
为了减少计量和传感过程中的误差,需要采取一些措施,其中主要有:第一,计量人员必须不断提高其计量检测水平,并且提高其对相关计量法律法规的了解,认真学习检定规程,以确保尽可能规范的执行计量规程来提高计量检定的准确性;其次,在验证之前,需要对试验仪器进行校准,以确保计量仪器的准确性和有效性,并注意计量仪器的日常维护,以减少计量工具的磨损;恢复计量控制时,需要小心计量和验证周围环境,以确保温度和湿度在允许的范围内,将周围环境的负面影响降至最低。
2电学计量误差原因分析
2.1人为因素导致电学计量误差
不同的测量人员对于电学计量的技术掌握程度差异和对于电学测量流程的熟悉程度差异是导致电学计量结果的原因之一。首先因为不同的检测员有着不同的监测习惯,所以造成因为监测流程不规范统一而导致的数值误差;其次因为现在测量员对于电学测量的认知不一,这也是电学计量出现不同误差的原因之一;最后在测量过程中保证每一步测量流程都符合测量标准具有较大难度,因此电学计量中总会出现一些系统误差。此外,因为测量的人员的计量专业知识水平参差不齐,或者因其他原因看似没有违规的测量方法进行量值传递。因此在电学计量中一定要采用标准的测量程序来减少因为人为操作因素而出现的电学计量误差。
2.2设备因素导致电学计量误差
电学计量的理论知识和标准器具一直处于优化发展阶段,然而标准器的生产厂家的生产过程导致标准器本身所存在的差异性,是导致电学计量出现差异的根本原因。标准器易受外界环境因素影响,因此除了过了“保质期”的标准器必须通过科学的技术手段重新确立标准器存在的系统误差,正在投入使用的标准器也要进行定期检验更新。
2.3元件差异导致电学计量误差
通常情况下电子元件产生的磁场影响可以忽略不计。但是在电子计量中因为元件之间的导线、线圈中产生感应电动势是成为影响电学计量产生误差的主要不确定因素。电感线圈附近有磁铁性物质和高导电物质,使得线圈感应值发生变化,从而出现各种偏差。虽然可通过采取屏蔽措施解决以上误差,但是使用屏蔽措施也会导致导体中电容泄漏电流使得电路中元件数值发生变化。此外,静电、压强等因素都会影响测量结果。
3电学计量不确定评定
3.1电学计量不确定评定标准
1986 年,国际标准化组织(ISO)国际电工委员会(IEC)国际计量委员会(CIPM)国际法制计量组织(OIML)组成了国际不确定度工作组制定了用于计量、标准、质量、认证、科研、生产中的不确定度标准指南。根据实践检验进行了不断的修改后,1933 年制定了《测量不确定度表示指南》(简称GUM),通过有关联合部门的批准后由ISO 出版。
3.2电学计量不确定评定方法
电学计量的不确定度的评定方法有很多,现在广泛投入使用的有静态不确定度和动态不确定度评定方法。基于传统统计理论的是静态不确定度评定方法,基于建立新模型、新理论的是动态不确定度评定方法。为了测量不确定度进行评定进行评定时达到科学、精确的目标,在不确定度评定时不应该采用单一的评定方法,应该以动静结合的形式来保证数据的精确性。
3.3电学计量不确定评定度
任何数据经常出现误差都是有规律可循的,所以我们可以通过分析总结规律来减少或者避免误差的存在。通常,当人们要将测量等级升级时,就需要关于如何获得测量结果及其不确定度的更详细的信息。在电学计量中不确定度理论的广泛应用有其自身的科学性,在通过对实际数据的测量数据进行计算、整理、分析、绘制图表和撰写报告的不确定度分析,不同的不确定度决定了不同等级的测量结果,决定了不同的数据使用价值。
结束语
总之,对不确定度和计量误差的良好理解有助于计量和检测水平的不断提高,因此有必要加强计量不确定度和误差的分析,了解不确定度和误差之间的相关性。同时,计量员必须不断提高自己的计量水平,正确使用计量工具,保证计量的准确性。为此,计量人员必须不断学习先进的计量方法,了解相关法律法规促进行业持续稳定发展。
参考文献:
[1]JJG 1059.1-2012测量不确定度评定与表示 检定规程[S]
[2]电能表动态误差测量系统及测量不确定度评定,周丽霞 丁恒春 袁瑞铭 2016 4 25 电测与仪表
(作者单位:国网蒙东供电服务监管与支持中心)