简介
每次开始不确定度分析时，您都需要在开始估计不确定度之前创伟德之道建一个大纲。
我称这个过程为指定测量函数。这是我人生的第一步测量不确定度评定步骤指南伟德之道．然而，它只是为您的不确定性分析创建一个大纲。伟德之道
这个过程的目标是帮助您集中精力估算一次一个测量函数和一个测量范围的不确定度。伟德之道最终，它将帮助你节省时间和避免错误。
当你知道你的注意力集中在哪里时，开始估计不确定性并完成这个过程就更容易了。伟德之道
与其他实验室活动类似，您需要一个程序来完成测试或校准。但是，您需要知道要使用哪个过程。如果你列出了你正在测试或校准的东西，这个过程就会变得容易得多。
伟德之道不确定性分析:创建一个大纲
每次执行不确定度分析时，您应该通过执行以下步骤创建伟德之道一个大纲;
- 选择测量函数，
- 选择测量范围，
- 选择测试点，
- 选择方法，
- 选择设备，然后
- 找出数学方程或公式。
在下面的小节中，您将更详细地了解如何执行这些步骤。
1.选择测量功能
当开始估计不确定性时，你要做的第一件事是确定你在做什么。伟德之道
因此，您需要指定度量函数。
问问你自己，“我在做什么?”
想想你正在执行的过程和你将要记录的结果。你怎么形容他们?
例如，也许你是;
- 用数字万用表测量直流电压，
- 用多功能校准器产生直流电压，
- 用温度计测量温度，
- 用计数器测量频率，
- 用精密天平校准移液管，
你的实验室可以进行许多不同的活动。你只需要简要描述你在做什么。
然后，你将用几句话总结这个过程。使用上面的列表，你可以使用的一些常见名称是;
- 直流电压测量，
- 直流电压产生，
- 温度测量,
- 频率测量,
- 体积测量
此外，你可以描述你正在测试或校准什么。例如，您可以将度量函数指定为;
- 范围内,
- 吸量管,
- PRT温度计,
- 计,
- 流量计
为了寻找灵感，你应该看看其他实验室的认可范围看看他们是如何命名测量函数的。
这将确保您使用的函数名称和描述已经得到认证机构的批准。
另一个好建议是使用客户能够识别的名称和描述。
你们的认证范围是广告文件。它向您的客户提供有关您的实验室能力的信息。确保你的客户能够理解你的实验室是做什么的，以及如何满足他们的要求。
因此，开始每一个不确定度分析时，都要创建一个大伟德之道纲，并指定您的测量函数，这样您就知道关注的焦点在哪里。
2.选择测量范围
接下来要做的是选择测量范围。
这将帮助您确定不确定性分析所涵盖的值的范围，以便您的重点保持在这两个值之间。伟德之道
这是关于设定界限。
例如，您的度量函数可能具有以下范围之一;
- (0 ~ 100) V，
- (0 ~ 250)°C，
- (1至100)Hz，
- (100 ~ 1000) μ L，
- (0.1到1)英寸
如果你很难确定测量范围，试着看看设备制造商的规格。你应该可以在制造商的手册和数据表中找到这些信息。
通常情况下，规格表将列出设备测量能力的所有范围。
确定设备的测量范围;
- 求值域的最小值，
- 求值域的最大值
- 从最小到最大范围的列表。
看看上面的图片，你应该能够识别以下范围;
- (0到200)mV
- (0 ~ 2) V
- (0 ~ 20) V
- (0 ~ 200) V
- (0 ~ 1000) V
或者，你也可以列出与你的认证范围相似的测量范围;
- (0到200)mV
- (0.2 ~ 2) V
- (2 ~ 20) V
- (20 ~ 200) V
- (200 ~ 1000) V
在本例中，您列出了通常使用它们的测量范围，并交叉到下一个范围。
关键是要确保涵盖系统的测量能力。
但是，在列出测量范围时要使用常识。你们估计的测量不确定度可能不能伟德之道充分代表设备在5%范围内的测量能力。
例如，与100%的测量范围相比，您的测量设备在0.1%的测量范围内可能表现不佳。
一般情况下，测量设备建议在测量量程的10%或20%到100%范围内使用。因此，在测量范围的1%或以下使用设备可能是不可取的。
确保你阅读了制造商的规格和说明。
3.选择测试点
既然您已经确定了您的测量函数和范围，现在是时候选择您将用于估计测量不确定度的测试点了。伟德之道
选择测量不确定度的测试点;伟德之道
- 在测试范围的低端选择一个测试点，
- 在范围的高端选择一个测试点，然后
- 如果有必要，选择范围中间的一个测试点。
至少，您需要选择两个测试点，一个低的和一个高的。
在范围的10%和100%或范围的20%和100%选择测试点是很常见的。
最好的做法是选择校准设备的测试点。看看你们的校准报告，找出每个量程的两个点(即一个低点和一个高点)。
如果您的设备没有在每个测量范围的两个点上进行校准，那么您可能需要在交叉点上估计不确定度。伟德之道这是一个测量范围与下一个测量范围重叠的地方。
例如，数字万用表有五个测量量程(例如0.1V、1V、10V、100V和1000v)，每个量程只校准一个点。
在这种情况下，最好估计每个校准点的不确定度，并使用前一个范围的数据计算CMC不确定度伟德之道方程。
为了估计10V范围内的不伟德之道确定度，可以使用10V和1V下的不确定度来建立cmc不确定度方程。这将允许您通过使用交叉或重叠测试点来估计测量范围内两点的不确定度。伟德之道
4.选择方法或过程
为了估计测试或校准过程的测量不确定度，您需要了解伟德之道该过程。
因此，您需要选择用于执行流程的方法或过程。
使用该方法，您可以回顾该过程找到不确定性的来源伟德之道从的;
- 推荐设备清单，
- 推荐的环境条件，
- 这个过程的步骤，
- 用于得到结果的方程和/或
- 注意事项以避免错误。
阅读测试方法或校准程序对您的不确定度分析非常有益，并帮助您避免在估计中出现错误。伟德之道
5.选择测试设备
在开始不确定度分析之前，您应该选择您的测试设备。伟德之道这将确保您选择正确的设备，以充分估计测量不确定度伟德之道．
选择最好的设备或通常使用的设备是一个好主意。
选择劣质或不合格的设备会显著影响您的不确定度分析结果。伟德之道
如果您的目标是报告较少的不确定度，并且您正在测量直流电压，选择伟德之道Keysight 3458A万用表可能是一个比34401A万用表更好的选择。
如果您正在测量长度，并且有类似的目标，请选择一个一级量规块可能是比3级量块更好的选择。
因此，确保为您的不确定度分析选择正确的测试设备。伟德之道
6.找到数学方程或公式
您应该执行的另一项任务是找到代表您的测量过程的数学方程或公式。
这是许多人在估计不确定性时经常忽略的一个步骤。伟德之道然而，使用数学方程可以极大地帮助你。
如果可以，我建议您在估计测量中的不确定度时使用数学方程。伟德之道
数学方程就像一张地图。他们可以;
- 给你不确定的来源，伟德之道
- 减少你花在研究上的时间，
- 帮助你计算敏感度系数，和
- 确保您正确地估计了不确定性。伟德之道
有了一个方程，您应该能够找到哪些组成部分导致测量不确定度，并确定每个变量如何导致测试或测量结果的不确定度。伟德之道
此外，您可以使用该方程来执行模拟和计算灵敏度系数．
我强烈建议你在可用的情况下使用方程。
例如，如果您正在估算一个自重测试器的不确定度，您可以使用下面的数学方程伟德之道。
如你所见，这个方程有很多变量。然而，如果你量化每个变量的不确定性，你可以估计计算压力的不伟德之道确定性。
此外，您不必(同样)担心低估不确定性，因为您已经考虑了等式中包含的所有不确定性来源。伟德之道
所以，一定要花一些时间来寻找和使用数学方程(如果有的话)。
不确定度分析所需的信息伟德之道
建立后什么你要估算不确定度，你需要准备好开始新的不确定度伟德之道分析。
在开始之前，您需要收集帮助您估计测量不确定度的信息和数据。伟德之道
我建议你收集以下列出的物品;
- 最近3次校准报告，
- 重复性和再现性试验结果,
- 测试方法或校准程序，
- 设备手册和数据表。
这应该不是一项困难的任务。你应该在很少或根本不需要研究的情况下，就能随时获得所有这些项目。
本任务的目的是为您提供一个过程，帮助您准备估计测量中的不确定度。伟德之道
伟德之道不确定度分析实例
我不打算在此结束本指南，而是给您一些这个过程的示例，以便您了解在执行不确定性分析时如何实现它。伟德之道
用吸盘8508A测量直流电压
对于本例，假设您想估算Fluke 8508A数字万用表的不确定度。伟德之道
要概述您的不确定度分析，您需要:伟德之道
- 确定测量函数，
- 确定测量范围，
- 确定测试点，
- 确定方法，
- 识别设备，
- 记录你的结果
1.确定测量函数
您将使用万用表的哪种测量功能?
此外，您还需要知道您是在寻找、生成还是度量。
对于本例，您将测量直流电压。因此，你的测量函数是title:直流电压测量．
2.确定测量范围
您想评估哪个测量范围?
即使您想估计每个范围的不确定性，您也应该每次只选择一个。伟德之道
对于这个例子，让我们选择200mV范围。
要指定从开始到结束的测量范围，请确定范围的最低点和最高点。
你可以用的一些例子包括;
- 最高200mV
- 1mV至200mV
- 0.000001mV至200mV
然而，要现实一点。列出您实际打算使用的测量范围。
3.确定测试点
您将使用什么测试点来估计不确定度?伟德之道
至少，在范围内选择两个测试点。我推荐一个低测试点和一个高测试点。
看看你们的校准报告。我建议使用有校准结果的测试点。在这些点上估计不确定性要容易得多。伟德之道
对于这个例子，万用表只在100mV校准。因此，我会估计0mV和100mV的不确定度。伟德之道
否则，我建议您选择接近10%范围和100%范围的测试点。
对于下一个范围(即2V)，我将使用100mV的不确定度作为低测试点，并估计1V的不确定度作为高伟德之道测试点。
4.确定方法
你用什么方法测量直流电压?
选择最能代表您的典型工作量或实验室活动的方法。
在本例中，选择了制造商的校准程序来从多功能校准器测量直流电压。
5.识别设备
你会使用什么设备?
选择能提供你的最佳测量能力或者你最常用的测量能力。
我建议您选择能够提供最佳测量能力的设备，因为您不能报告小于您的认证范围内所宣传的不确定度。伟德之道
对于本例，选择Fluke 8508A万用表，因为它为我们假设的实验室提供了最佳的测量能力。
此外，我选择了一个多功能校准器作为被测单元，因为它将有助于为重复性和再现性提供更小的不确定性。
如果我选择使用电源作为我的UUT，重复性和再现性测试的结果将会大得多，这将导致更大的不确定估计。伟德之道
因此，确保选择具有最佳测量能力的设备(即STD和UUT)。它将有助于实现更小的不确定性。
6.记录你的结果
现在，您已经完成了前面的五个步骤，您可以在不确定性预算中记录结果。伟德之道
我建议你列出以下信息;
- 测量功能,
- 设备或系统描述，
- 设备标识或序列号，
- 测量范围、
- 测试点
看看下面的图片，看看一个例子。这是我在每一个不确定性预算中展示信息的方式。伟德之道
它为不确定度分析提供了一个很好的大纲。伟德之道
使用此格式提供您或您的评估人员需要了解的所有重要信息，以了解您的认证范围的哪些部分与不确定性预算相关。伟德之道
此外，它将帮助您保持您的焦点和注意力在一个分析的时间。
更多不确定伟德之道性分析实例
这里还有一些关于指定测量函数和概述不确定度分析的例子。伟德之道
长度测量/量块
长度/ CMM
压力测量
温度测量
力测量
体积测量/移液器
质量/比例
扭矩测量
湿度测量
流量测量
大麻类
交流电压产生
直流电压测量
正如您所看到的，概述每个不确定性分析的格式是相当一致的。伟德之道它包含以下信息(按顺序);
- 测量功能/参数,
- 设备或系统描述，
- 测量范围，及
- 测试点或标称值
因此，我建议您在概述不确定性分析时使用类似的格式。伟德之道
结论
当您开始估计不确定度时，请伟德之道概述每个不确定度分析。它将帮助您将分析重点放在正确的功能、系统和数据上。此外，它还能防止你犯错误。
当您确定不确定性分析的关键元素时，它将帮助您缩小工作范围并消除不相关的信息和数据。伟德之道
概述您的分析的另一个好处是，它将允许您和其他人(例如评估人员)了解与每个不确定性预算相关的度量函数。伟德之道此外，它将更容易组织你的预算与你的认证范围。
概述您的分析并指定度量功能在今天可能对您没有意义，但是当您从现在开始查看一年或两年之后的不确定性预算时，它是有帮助的。伟德之道
无论您是在更新您的预算，还是试图回答评估人员关于您的结果的问题，您都将很高兴概述了您的不确定性分析。伟德之道
因此，确保您在开始每次不确定度分析时都有一个测量函数的大纲。伟德之道你不会后悔的。
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