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标题: 关于示值误差的A类不确定度分量评定时选用合成标准偏差... [打印本页]

作者: CCH 时间: 2016-8-18 19:56
标题: 关于示值误差的A类不确定度分量评定时选用合成标准偏差...
例如：我们在针对一个被检的压力试验机进行示值误差重复性不确定度评定时，由于在日常按照检定规程检定中，每个示值点只测3次，按照书中规定：对于常规的计量检定或校准，当无法满足n大于等于10时,为使得到的实验标准偏差更可靠,建议采用合并样本偏差Sp作为由重复性引入的标准不确定度分量
引用一例：
输入量的标准不确定度来源主要是试验机的重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法评定。
任意选择3台同类型试验机，每台分别在满量程的1/6、3/6、5/6负荷点进行测试。每点在重复性条件下连续测量10次，共得到9组测量列
求得样本偏差sp，再除以根号3。
问题：我要求的是这一台试验机的示值误差不确定度，而合并样本偏差却是三台试验机的重复示值合成的，道理在哪？
那么什么情况下使用合并样本偏差呢？

作者: 57830716 时间: 2016-8-18 20:26
类似的例子非常多，我明明针对特定的一个被检仪器求重复性不确定度分量，可合并样本偏差却是多个被检仪器的示值合成得到的，那岂不是这些被检仪器的重复性不确定度分量全部一样？

作者: gxf3266364 时间: 2016-8-18 20:32
首先，我在7楼提出的计算每一个测量点的实验标准差并不是说“对每个受检点均进行重复性实验”，而是在实际检定/校准时，对每一点的多次测量数据计算实验标准差。比如规程、规范要求测5个点，每点测量5次，在原始记录上每个点5次数据用极差法可方便地计算得到实验标准差，这样得到的每个点的重复性分量更加准确一些，是针对实际测量数据得到的测量结果的。
其次，重复性最差的受检点可能是中间点。我经常校准超声波测厚仪，遇到过不少台测厚仪在校准点的中间点（100mm点）重复性差，因此这点的不确定度会比其他点大。有的规程、规范直接用重复性的计量要求来计算重复性分量，我认为也是不合理的，在仪器各点的重复性符合要求的情况下这样评定可以，但有的仪器的个别测量点的重复性会超出计量要求，再这样评定就不行了。
另外，楼主讲到“任意选择3台同类型试验机，每台分别在满量程的1/6、3/6、5/6负荷点进行测试。每点在重复性条件下连续测量10次，共得到9组测量列求得样本偏差sp，再除以根号3”，这句话楼主说明白了，只是没有必要这样做，而且楼上有位量友也说了，这样做的前提是每一台的实验标准偏差基本相同。待检的试验机我们不知道它实验标准偏差与其他的是否相同，因此我认为还是不宜使用合并样本标准偏差。还有就是对于规范化常规测量（教材上的说法），多组重复性实验并不是针对同一台仪器进行的，而是同类仪器进行的。

作者: 一条龙 时间: 2016-8-18 20:34
有道理，很多网上的资料都不对，我们在网上搜一下试验机不确定度评定，都是采用合并样本偏差，可这样明明是不正确的

作者: 蔡春晖 时间: 2016-8-18 20:38
　　你说的非常对。不确定度是对测量结果的否定，定量表述对测量结果的怀疑程度，而自由度是对不确定度的否定，是对测量结果的否定之否定（对测量结果的量化肯定）。因此，不确定度越大的测量结果越可疑（越不可信），自由度越大的测量结果越可信。“合并样本标准差的目的：就是为了提高自由度”，也就是提高测量结果的可信性（可靠性）。利用分组重复性测量计算合并样本标准差，本质上是提高重复性测量的次数从而增加实验标准偏差的自由度，但，用一组测量也可以提高重复性测量次数，从而达到提高自由度。如果只有一个实验者做多组重复性测量提高自由度，那就不如这个实验者一鼓作气做一组更多次数的重复性测量更省时省力。如果有多个实验者可做重复性测量，用分组重复性测量的方法计算合并样本的实验标准偏差来提高自由度，虽不能节省实验成本，但花的时间会更少，可以在短时间内完成重复性测量。

作者: spiegesq 时间: 2016-8-18 20:40
F的灵敏系数是-F均·F^(-2)，应该有个负号的。

作者: dzlqsq 时间: 2016-8-18 21:25
　　你说的非常有道理，对F求偏导后会产生一个负号。但因为测量不确定度是个“非负参数”没有正负号，所以灵敏系数的正负号也就失去了任何意义，实际不确定度评定中可以不必考虑灵敏系数的符号。即无论对输入量求偏导后的结果是正是负，求得的灵敏系数可一律横为正号。

作者: zhoujingli 时间: 2016-8-18 22:31
这种测量用不着合并样本标准偏差，选一台做重复性即可。而且通常的做法是选一个测量点做重复性试验，我认为对于某些仪器这样不合理，有的仪器不同测量点重复性会相差比较大，实际测量时应该对每一点计算实验标准偏差。

作者: c99945 时间: 2016-8-18 22:51
我的理解，合并样本标准差的目的：就是为了提高自由度，也就是可靠性吧

作者: everloses 时间: 2016-8-18 23:07
这种合并样本偏差使用的前提是：“每个同类被测量的实验标准偏差基本相同”。

作者: gxf 时间: 2016-8-18 23:25
有道理，说的很好，赞一个

作者: redfree 时间: 2016-8-18 23:31
　　示值误差Δ的检定是被检仪器显示值M减去计量标准体现的值M－B，测量模型一般可写为：Δ＝M－B。因此“输出量”Δ的不确定度由来自于M和B两个“输入量”引入的不确定度分量组成。其中来自于B的不确定度分量因为所用计量标准的信息完全可以从规程、规范或标准中查到，简简单单的一个不确定度B类评定方法足以解决问题，而来自于M的不确定度分量因为被检仪器的读数信息在未检定前完全不知，无法用不确定度的B类评定方法评定，不得不花费精力、时间、金钱去做重复性实验，进行一个不确定度的A类评定方法来评定。
　　压力试验机进行示值误差在评定被检仪器显示值M引入的不确定度分量时，根据检定规程规定，如果以标准测力仪的值为依据，测量模型是q＝(F均－F)/F＝F均/F－1，而不是Δ＝M－B的形式，其中F是标准测力仪提供的标准值，F均是被检仪器三次读数值的平均值。F引入的不确定度分量因为标准测力仪的信息可以查得，用B类评定足矣，而F均引入的不确定度同样因信息不清而必须进行一个A类评定。但评定方法并不是你所说的必须“任意选择3台同类型试验机，每台分别在满量程的1/6、3/6、5/6负荷点进行测试。每点在重复性条件下连续测量10次，共得到9组测量列求得样本偏差sp，再除以根号3”，任选一台试验机进行重复性实验即可。重复性实验次数最好n≥10，利用贝塞尔公式计算出实验标准差S，S除以根号3就是单次测量的不确定度分量。之所以除以根号３是因为F均是3次测量取平均值作为测得值。在合成前。一定要注意两个不确定度分量必须各自乘以自己的灵敏系数才能合成。F均的灵敏系数是1/F，F的灵敏系数是F均·F^(-2)。

作者: qq53039 时间: 2016-8-19 00:01
这位老师您好，对于常规的计量检定或校准，当无法满足n大于等于10时,为使得到的实验标准偏差更可靠,建议采用合并样本偏差Sp作为由重复性引入的标准不确定度分量,这句话应该如何解释？对于日常检定校准，没人会去做10次以上，现实情况也不允许，规程同样也不要求这么做，所以只能选用合并样本偏差Sp，这种情况又该如何理解？

作者: wangyoo2003 时间: 2016-8-19 00:27
　　我认为，常规的计量检定或校准属于实验室内的测量过程并不是生产过程中的测量过程，不会受到诸多因素的影响而出现无法满足n大于等于10的情况。如果真的出现无法满足n大于等于10，那么做多组测量的可能性也同样就不存在了。我在3楼的意见是作多组重复试验不如做一组重复性实验，一组重复性实验的总次数大于或等于10次比多组重复性实验的总次数大于等于10次会更加简捷明了。
　　另外，检定规程往往规定示值误差检定的受检点个数大于等于3，所以7楼提出了“选一个测量点做重复性试验，我认为对于某些仪器这样不合理”的看法这是非常正确的。对每个受检点均进行重复性实验虽然是科学的，受推崇的，但工作量将数倍增加，成本也会数倍增加，这是我们不希望看到的，因此在用对一个受检点重复性实验代替各受检点重复性实验时一定要注意选择最有代表性的受检点，即应选择绝对误差重复性最差的一个受检点进行重复性实验，一般来说重复性最差的受检点不是最小受检点就是最大受检点，实在没有把握时可同时在最小受检点和最大受检点作重复性实验取两者实验标准差的最大者。
　　还有一点，楼主讲到“任意选择3台同类型试验机，每台分别在满量程的1/6、3/6、5/6负荷点进行测试。每点在重复性条件下连续测量10次，共得到9组测量列求得样本偏差sp，再除以根号3”，这句话似乎没有讲清楚到底是怎么回事，有必要提醒一下：多组重复性实验是针对同一台仪器的同一个受检点进行的，我们千万不能把对不同的仪器或虽是同一台仪器但却是不同的三个受检点进行的重复性实验结果当成对同一台仪器的同一个受检点进行的三组重复性实验结果来进行数据处理。不同的三个受检点的重复性实验结果应该取最大值作为最终结果，三组重复性实验结果则必须除以根号3作为最终结果。

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