標準裝置的重復性

以測量結果計算的實驗標準偏差到底是示值的重復性還是標準裝置的重復行？

回復 1# 學有所長


    本題更改為：以測量結果計算的實驗標準偏差到底是被測量的重復性還是標準裝置的重復性？


    這個問題在評判標準儀器時經常碰到。

在評不確定度時有測量重復性引入的標準不確定度分量，可能是被測計量器具的重復性，也可能是標準器具的重復性。要看測量結果是在被檢器具還是在標準器具上得到。

回復 3# 長度室

    怎樣區別？被測量器具與標準器都有指示器，按你這么解釋，在標準器上采集相對于被測量器具的數據（在標準器上得到測量結果），以貝塞爾公式計算其單次測量的標準偏差便是表征了標準器的重復性？

   

回復 4# 學有所長


“在標準器上采集相對于被測量器具的數據（在標準器上得到測量結果）”，還是那句話，我認為是測量結果的重復性，它包含標準器的重復性。比如，標準器是模擬式指示裝置（指針式），所得多個測量結果的重復性包含該標準器的重復性，同時這些測量結果是受人員估讀誤差的影響的，可能這臺標準器的重復性相當好，而由于人員估讀導致測量結果之間有差異，也可能兩者都在起作用，還有可能有其他因素的影響。如果是在被檢器具上得到測量結果，同樣的道理。

回復 5# 長度室

    在測量中被測對象與計量標準都要觀看示值，設被測對象的觀測值為A，計量標準的觀測值為B，A-B與B-A的絕對值是一樣的，怎可以說A-B的值的重復性是被測對象的，B-A的值的重復性是計量標準的。

    重復性引入的標準不確定度不能隨意歸屬于誰，只有當前者的重復性趨向零時，它才屬于后者；后者的重復性趨向零時，它屬于前者。否則，所有的比對測量都是瞎折騰。

回復 6# 學有所長


假如是環境條件（溫度、振動等）使得多次測量結果不相同，這測量結果的重復性你還非要加給標準器或被測器具嗎？

主要看你評定的對象是哪個，如果是通常對工作計量器具的校準，則得到的就是被校器具的重復性。當然其中包含了標準裝置引入的不確定度分量。如果評定的對象是標準裝置(如評定CMC)，則應該選用能夠獲得的，接近理想的被校器具來作為其核查標準，在常規的條件下進行重復性試驗。這樣所獲得的重復性能夠代表該標準裝置所能達到的最佳測量能力(即CMC)，日常工作所獲得的重復性通常要大于該重復性，除非被校器具的計量性能優于該核查標準。

回復 6# 學有所長

      "重復性引入的標準不確定度不能隨意歸屬于誰，只有當前者的重復性趨向零時，它才屬于后者；后者的重復性趨向零時，它屬于前者。否則，所有的比對測量都是瞎折騰。"
     先生這句話說的很好。測量計量中，分清手段和對象十分重要。總的來說，不確定度論在這個重要問題上是含混不清的。GUM上有個測量溫度的例子（見葉德培《測量不確定度》47頁），那是典型的手段與對象不分的評定，是一筆混沌張。測量好多數據，算了一通，就是不知道是溫度源的溫度變化還是溫度計的誤差。不確定度評定樣板中，有中國計量科學研究院總工程師施昌彥先生的一篇關于溫度測量的不確定度評定，說明溫度計誤差2攝氏度，而處理結果的變化量也約為2攝氏度，沒法說清哪方可以忽略這個前提，這就說不清所評定不確定度是被測溫箱的，還是溫度計的。又成一筆混沌帳。
    測量與計量，必須采用分割法或稱孤立法，突出一個，而忽略另一個。計量中，所用標準必須在穩定性與準確性上遠優于被檢儀器，數據變化，歸屬于被檢儀器，計量才有效。
    我評論不確定度論，就是揭露其弊病。先生所談的這個觀點，很正確，我很支持。，

回復 7# 長度室


    測量結果存在示值重復性，原由多方面，計量標準與被測量器具都有份，這就引發重復性的歸屬問題。測量過程總是受到環境影響，只是影響量大小不同。當環境影響量大于允許范圍，必須停止檢定工作，已測量的數據視作無效，因為重復性歸屬問題無法解決了。

    檢定規程總是對測量環境提出技術要求，所允許的環境條件總是使得其對測量結果的影響量可以忽略不計。

    測量檢定被測量器具，目的是判定該被測量器具的性能，若搞不清測量重復性是計量標準引起還是被測量器具引起，就失去測量檢定工作的意義。   

回復 8# 路云


    你的思路是清晰的：被測量對象等級較低，重復性歸被測量對象；被測量對象等級高于計量標準，重復性歸于計量標準，這是無可辯駁的。只是，被測量對象自認為比較穩定，比較理想，重復性就歸于計量標準，這是符合JJF 1003-2008 《計量標準考核規范》，但問題多多，我在思考這個問題，JJF 1003-2008 《計量標準考核規范》是否所有的計量對象及計量標準都適用？在扭矩欄目中我已以題為“重復性引入的不確定度的歸屬問題”提出疑問。歡迎討論。

回復 9# 史錦順


    多謝史老先生對我提出的問題的關注與支持。關于測量不確定度的評定方法，全國計量與質量控制系統都學習，事實上全國都學不好，用不好，下從基層計量檢定工程師開始到CNAS，到不確定度的宣貫者——高工和研究員，都用不好，或者說不會用，以至于前不久我國的不確定度評定的應用情況倍受國際批評。原因是概率論不好學，不確定度的概念比較晦澀、混沌，不好理解，難以判斷，大家總覺得不確定度的評定人為注入的因素太多，以至于各人評定的結果不一樣，甚至差距太大。因此不敢用，不愿意用，不常用。有些檢定規程有意去除不確定度的內容。

    我在扭矩欄目就提出這樣一個問題：“全國沒有一個人能夠正確評定扭矩扳手測量不確定度”，這不僅僅是中國，還是世界問題，以至德國PTB還在努力研究這個問題。

    “不確定度的評定”是舶來品，和70年代末80年代初的TQC一樣。我們的許多檢定規程也是舶來品。然而，編制檢定規程的時候，有的編寫者常常在還沒有認知、理解的情況下只是進行翻譯，對國外的計量理論推崇至極，毫不懷疑。毫不懷疑的原因是自己毫無研究，不知所云，也就不知自己編寫的東西是什么。因此，有些檢定規程不適用，不好用，不能有效管理計量設備，甚至鬧出笑話。例如：規程說，力學測量中存在寄生力的分量。力學發展到今天，中國竟發明創造了新的名詞術語——寄生力。什么是寄生？什么是力？

    史老先生孜孜不倦，潛心研究測量技術理論，有深度，也有廣度，非常可貴，我將下載一些您老的作品慢慢拜讀，以汲取新的知識。