卞延鹏
陕西高速公路工程试验检测有限公司 陕西西安 710086
摘要：测量不确定度是评定测量水平的指标，是判断测量结果的重要依据，特别是随着科学技术水平的飞速发展，越来越多的仪器设备应用于公路工程检测领域，为检测工作带来了巨大便利。因此，对测量结果的不确定度评定就具有十分重要的现实意义。本文重点介绍了测量不确定度的影响因素和评定方法，并结合实际工作，以TES-1339光照度计为实例进行了测量不确定度的评定和分析。
关键词：测量不确定度；评定；影响因素
1. 测量不确定度的定义
测量不确定度表征合理地赋予被测量之值的分散性，是与测量结果相联系的参数。它表示在重复性或复现性条件下，被测量之值的分散性，因此测量不确定度仅与测量方法有关，如测量原理、测量仪器、测量环境条件、测量程序、测量人员和数据处理方法等，而与具体的数值无关。通常不确定度由多个分量组成，如与修正量和测量标准所赋量值有关的分量、定义的不确定度。
2.测量不确定度的影响因素
由测量所得的测量值只是被测量的估计值，测量过程中的随机影响及系统影响均会导致测量不确定度。在实际测量中，可能导致不确定度的因素很多，主要包括以下几个方面：
（1）对被测量的定义不完整或不完善，如非接触型亮度计，不同的视场角测量的亮度值不同，测量时，需要给出明确的定义。
（2）复现被测量的测量方法不理想。
（3）取样的代表性不够，即被测量的样本不能完全代表所定义的被测量。
（4）对测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境条件的测量和控制不完善。
（5）对测量仪器的读数存在人为偏差，由于观测者的读数习惯和位置的不同，也会引入与观测者有关的不确定分量。
（6）测量仪器的计量性能的局限性。
（7）测量标准或标准物质的不确定度所提供标准量值的不确定度将影响测量结果。
（8）引用的数据或参数的不确定度，如物理学常数、密度等，这些数值的不确定度同样是测量不确定度的来源之一。
（9）与测量方法和测量程序有关的近似性和假定性，如用于计算测量结果的计算公式的近似程度引入的不确定度。
（10）在完全相同的条件下被测量在复现观测中的变化。
由于各种随机效应的影响，无论在实验室如何精确地控制实验条件，所得到的测量结果总会存在一定的分散性，即重复性条件下的各个测量值不可能完全相同。因此，测量不确定度一般由许多分量构成，其中一部分分量具有统计性，另一些分量具有非统计性，它们都对测量结果的不确定度具有贡献。正是这些测量不确定度来源的综合影响，使测量结果的可能值服从某种概率分布，可以用概率分布的标准差来表示测量不确定度，称为标准不确定度，它表示测量结果的分散程度，也可以用具有一定置信概率的区间来表示测量不确定度。
3.测量不确定度的评定
3.1 测量不确定度的分类
测量不确定度按照评定方法分为标准不确定度和扩展不确定度。标准不确定度又分为A、B及合成标准不确定度。分类的目的是表明不确定度评定的方法，只是为了评定的方便，并不表示两种评定有本质上的区别。它们都是基于概率分布，且都用方差或标准差表示。
3.2 测量不确定度的评定方法
3.2.1 A类评定
对被测量进行独立重复测量n次，通过所得到的一系列测得值，用统计分析方法获得实验标准差s（xk），用算数平均值作为被测量估计值时，A类评定的被测量估计值的标准不确定度按下式计算：
==
单个测得值xk的实验标准差s（xk）按下式计算：
结论：仅仅通过测量结果来判断是否合格是不完善的，还需要考虑测量结果的不确定度的存在。尤其是所测结果位于规范标准的临界值时，判断合格与否必须考虑不确定度的情况。只有这样，才是科学准确的。通过对光照度计的不确定度分析，可以看出测量重复性及仪器的准确度对不确定度影响较大。在今后的工作中，应当注意对测点的均匀选取及检测方法的进一步完善和优化。
参考文献：
[1]JJF 1059-2012《测量不确定度评定与表示》
[2]GB/T 5700-2008 《照明测量方法》
[3]国家质量技术监督局计量司. 《测量不确定度评定与表示指南》[M].北京：中国计量出版社，2000.
论文作者:卞延鹏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/26
标签：测量论文; 不确定论文; 标准论文; 分量论文; 估计值论文; 照度计论文; 分散性论文; 《防护工程》2018年第24期论文;