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計量地磅標準的重復性試驗與不確定度的關系探討

根據《計量標準考核規范》中的相關要求，在計量標準考核的過程中，必須要給出檢定或者校準結果的不確定度，并且需要用于所有的同類檢定或者校準結果中。基于此，要求檢測人員必須按照相關的規定要求開展工作，做好計量地磅標準的重復性試驗，并且把握實驗與不確定度之間的關系。本文就以此為中心，結合工作實際，對這一問題進行詳細的分析論述。

所謂計量地磅檢定標準裝置的重復性試驗，指的就是在相同的檢定條件下，多次重復對統一個被測物體的參數進行測量，計量地磅鑒定標準裝置提供相近的檢定結果的能力，具體來講包括相同的計量檢定程序，相同的計量檢定人員，以及在相同的環境條件下，利用相同的計量地磅鑒定標準和被檢定的對象。除此之外，檢定過程中，必須在同一地點，短時間內對被檢定物體進行重復測量。《計量標準考核規范》中規定,需要定期對計量檢定標準裝置進行重復性實驗，以此來保證計量地磅鑒定標準裝置檢定結果的不確定性可以更好地滿足規范的相關要求。下面本文就計量地磅標準重復性實驗和不確定度之間的關系問題從多個方面進行具體的分析論述。

一、計量地磅標準重復性實驗檢定方法分析

要想更好地分析計量地磅標準重復性試驗以及不確定度的關系，就必須首先明確重復性的含義。《通用計量術語及定義》中，對于重復性給出了兩個相關的術語，即測量結果的重復性以及測量儀器的重復性。

所謂測量結果的重復性，就是在重復測量的條件之下，對于同一個被測量的對象進行多次連續地測量，所得到的結果之間具有的一致性。而測量儀器的重復性，就是指在相同的測量條件之下，對同一個被測對象進行重復多次測量的時候，測量儀器能夠提供相近值的一種能力。無論是測量結果的重復性，還是測量儀器的重復性，都規定了要用測量的實際結果或者顯示值的分散性定量地表示，也就是說要用多次重復測量結果的試驗標準差進行表示。

但是，在實際測量應用的過程中，并不需要認真地去區分測量結果的重復性以及測量儀器的重復性二者的定義，因為測量儀器的顯示值也是測量結果的一種表現形式。所以說,所有的重復性都是測量結果的重復性，只不過是測量的過程中考慮重點的不同而已。

而版本的《通用計量術語及定義》當中，又提出了測量精密度這一概念 ，其具體指在規定的條件之下，對同一個或者類似的被測對象進行重復測量，所得到的示值或者測量值間的一致程度，并且精密度能夠用標準偏差進行表示。所以說，精密度實際上就是舊版本《通用計量術語及定義》當中的重復性。

計量標準重復性的實驗方法，就是需要在規定的條件下，用被考核的計量標準對常規的被測對象進行 N 次獨立且重復的測量，一般情況下，N 不能少于 10 次，得出測量的結果,之后再利用貝塞爾公式進行計算，得出zui終的試驗標準偏差.本文以具體的案例對重復性試驗檢定的方法進行論述。如交直流電流表的標準裝置，按照《計量標準考核規范》中的相關要求以及規定的具體檢定條件，需要對量程為  的電流表電流參數進行 10 次重復且獨立的測量，以此得到實驗測量數據，之后再利用公式進行相應地計算。

通過對該電流表進行重復試驗，得出的數據分別為5.0019A、5.0039A、5.0041A、5.004、5.0017A、5.0054A、5.0032A、5.0023A、5.0049A 以及5.002。利用貝塞爾公式對這些檢測數據進行計算，進而得出單次實驗測量結果的標準偏差，也就是計量衡器鑒定標準裝置的重復性.

在計算的過程中，需要明確重復測量的次數，測量值的算術平均值，這樣才能夠得到計量檢定標準裝置的重復性數值。需要注意的是，對于能夠計量檢定多個參數的計量檢定標準裝置，則需要對每個技術參數值進行多次重復性的檢定。

二、計量地磅標準重復性實驗的具體要求分析

計量標準的重復性規定需要用多次重復測量結果的實驗標準差進行表示。通過貝塞爾公式得出，計量標準的重復性是各個單次測量結果的隨機誤差估計值的方均根值。所以說，計量標準的重復性，實際上是反映了在具體測量的過程中，所有的隨機效應對實際測量結果影響的大小，同時也是測量結果一個重要的不確定度來源。

一般情況下，計量地磅鑒定標準裝置，在新建標的時候，重復性測量指標較好。但是，隨著時間的推移，設備的使用頻率提高，或多或少會出現一定的損耗。因此說，在檢定的時候較之于開始就會有一定的差異，計量檢定標準裝置的重復性也會發生一定的變化。在這種情況下，繼續進行檢定，就需要遵循一定的重復性試驗要求。

《計量標準考核規范》中有明確的要求，即對于已經建立起計量標準的，需要至少每年進行一次重復性測量工作，如果說在一年時間內，測量所得到的重復性數據小于或者等于新建標準時所采用的重復性，那么就能夠判定重復性符合要求；但是，如果實際測得的重復性大于當初新建標準時的重復性數據，那么就需要按照新測量的重復性進行操作，同時需要對檢定結果的不確定性進行修改。

例如，在重新檢定的過程中，計量檢定標準裝置當中的主要技術參數發生了變化；同時，計量檢定標準裝置中，主要的部件出現故障，通過維修更換新配件，在這種情況下，就需要重新進行重復性實驗監測，獲取新數據，要根據新數據修改以往數據，并且需要將修改之后的重復性數據當作是下次重復性測量是否合格的主要依據。

三、科學選擇實驗測量對象

在計量地磅標準考核的過程中，根據測量結果的不確定度的評定標準要求，必須要科學地選擇重復性實驗的測量對象。具體來講，在選擇實驗測量對象的時候，需要選擇常規的被檢測對象，也就是要選擇那些性能是大多數被測對象都能夠達到的對象，這樣才能夠更好地進行檢測工作。

如果說，在對象選擇的過程中，選擇的被測對象相對穩定，那么在實際檢定的過程中，其結果對于重復性的影響就會降低。可以說，重復性實驗是計量檢定中一個不確定度的主要來源，要想更好地分析計量衡器標準重復性實驗和不確定度的關系，就必須要做好重復性實驗，就需要根據具體的要求科學選擇實驗的對象。

在實驗的過程中，如果說被檢測對象的不穩定性造成重復性實驗數據出現不穩定性的時候，那么將會直接影響到計量檢定結果的不確定度。但是，在計量標準考核的過程中，要求給出的是能夠用于所有同類被測對象的計量檢定結果的不確定度，或者校準結果的不確定度，這種影響將會造成數據的不準確性，影響到計量標準的實際考核。除此之外，需要注意在滿足檢定規程，或者校準規范的條件下，對于一臺合格的被測對象而言，在實際檢定的過程中，就需要盡可能對其zui大計量檢定結果的不確定度進行評定。

四、計量地磅檢定標準裝置、重復性以及不確定度的關系分析

上文中已經指出，在進行重復性測量的過程中，得到的實驗標準偏差，是計量標準地磅檢定結果中一個不確定度的主要來源，通常情況下，根據實驗過程中測得的重復性數據，就能夠得出計量檢定結果的不確定度分量。例如，在交直流電流表、電壓表以及功率表標準裝置當中，其中對電流表、電壓表和功率表的電參數進行重復性實驗，得出的數據就是一個不確定度分量。但是，如果說交直流電流表、電壓表以及功率表的有限分辨率對測量結果產生影響的時候，就會影響到其他的測定結果。如果在這個過程中，交直流電流表、電壓表或者功率表的測量結果出現不確定度的時候，如果不考慮分辨率的影響因素，那么評定出來的實際測量結果的不確定度將會偏小。因為被測對象的實際分辨率較差，這樣就會造成重復性測量過程中，得到的各個測量結果較為接近，這樣在計量檢定結果的不確定度評定的過程中，就需要利用分辨率來代替重復性分量。

例如，在對電流表進行檢定或者校準的過程中，被檢定的電流表滿度值為 100 格 ，zui小分度值為1 格，那么被檢定電流表的分辨率就是 0.1 格，滿刻度電流為  的時候，電流表對應的電流分辨率就是 0.00。因此說，在計算檢定的結果，以及不確定度區間半寬都是 0.00，按照均勻分布進行處理，進而得出具體的檢定數據結果。

在計量地磅標準重復性實驗的過程中，對于能夠用于檢定，或者校準多個參數的計量地磅檢定標準裝置，則在實際實驗過程中就需要對每個參數進行重復性的實驗測量，得出具體的測量檢定數據。而對于同一個計量標準裝置，則能夠在其*的范圍之內進行檢定或者進行校準不同準確度等級的被測對象時，因為不同準確度等級的被測對象，其重復性會各不相同。所以說，對應的檢定結果或者校準的結果不確定度的數值會不相同，在實際過程中必須分別進行，不能夠混淆，這樣就會影響到實際的檢定數據結果以及不確定度的數值結果。

五、結語

計量標準是量值傳遞的關鍵環節，可以說，量值傳遞的準確性直接關系到計量監督工作的實施，為了保證這一工作的有序進行，就必須進行重復性實驗，保證所得結果的不確定度要滿足相關規定的要求。本文就以此為中心，結合自身工作實際，對計量地磅標準的重復性實驗與不確定度的關系問題從四個主要方面進行了分析論述，希望通過本文的論述能夠對今后的工作起到一定的幫助作用。