c 2 电气强度测试方法不确定度 1
1 测量方法
为考核产品的绝缘（基本绝缘、双重绝缘、加强绝缘）耐压能力，用绝缘耐压试验机 在样品的由绝缘隔离的不同极性带电件之间、带电件与金属外露部件之间或带电件与外部 绝缘材料表面之间施加规定的电压值进行测试。一般历时一分钟，期间不得出现闪络和击 穿。
2 数学模型
x = I
试验时，设定耐压台电压值为 1.25kV ,读取施加高压后样品的实际泄漏电流值 I 。
3 方差与传播系数
根据公式 u 2
(x )
= c 2 (I )u 2 (I ) ，
? ?f ?
其中
c (I ) = ? = 1 ，
故
u c ? ?I ?
= u 2
(I )
本不确定度以日本菊水产 T OS9000 耐压测试仪测 F T-30 型号，直径 300mm 、额定
功率 45w 的台扇为例，带电件与外壳之间实际值 U
= 1.25kV ,
U 0 = 1.25kV , I 0 = 10mA 。
4 标准不确定度一览表
表 4-1
标准不确定度一览表
I = 0.064mA ; 设定值
u c = 0.0022mA
v eff = 4
5 评定分量标准不确定度
1 1
2 2 3
根据本实验的实际情况，采用 B 类评定。
5.1 耐压台的调压误差引起的不确定度分量 u 1
由 仪 器 检 定 证 书 ， 该 测 量 仪 的 输 出 数 字 电 压 表 的 允 许 误 差 为 ± 2%?1.25 + 0.002 = 0.027kV ， 数字表的量化误差为 0.001/2kV 。 合成调压误差为：
= 0.027kV 。通过试验可知，引起的泄漏电流变化极限不超过
1.2 mA ，认为服从均匀分布，估计其相对不确定度 50%。
u =
0.002
= 0.0012 mA
v = (1/ 2)(50 /100)
-2
= 2
5.2 电源波动对耐压台电压输出造成的误差引起的不确定度分量 u 2 稳压源的
稳压精度 为± 2% ， 造 成 耐 压 台 电 压 输 出 变 化 的 极 限 误 差 为 ± 1% ，即 1.25?1% = 0.0125kV ，通过试验可知，引起的泄漏电流变化的极限值为 0.001mA ，均匀 分布，估计相对不确定度为 50%。
u =
0.001
= 0.0006 mA
v = (
1/ 2)(50 /100)-2
= 2
5.3 材料状况、环境条件不完善引起的不确定度分量 u 3
由于材料表面的灰尘和污垢对泄漏电流有影响，同时由于绝缘材料的吸水性耐潮性不同， 不同的环境条件也会对结果产生影响，试验中，根据经验可知，这两项影响的极限误差不 超过 5%，均匀分布，估计相对不确定度 50%。
u 3 =
0.064 ? 5%
= 0.0018 mA
v = (
1/ 2)(50 /100)-2
= 2
6 合成标准不确定度
u c = u (I )
=
= 0.0022mA
7 有效自由度的计算及包含因子的确定
8 扩展不确定度
U
p = k
p
? u
c
= 2.78? 0.0022 = 0.006mA
9 不确定度的最后报告
判断结果的扩展不确定度U
p
=0.006 mA
（U
p 由合成标准不确定度u
c
=0.0022 mA ，按置信水准p=0.95，自由度
v =4 所得t
分布临界值——包含因子k
p
=2.78 而得。）
10 备注
10.1 通常情况下，电气强度试验在现场只进行一次，不进行重复试验。
10.2 当U
= 1.25kV 时，产品泄漏电流的最大允许值为10mA,只要不超过10mA 即可认为合格。由于测量结果的扩展不确定度U = 0.006mA, 所以I 只要落于（- ∞,10 - 0.006mA) ，都是合格的。
金属材料抗拉强度测量不确定度分析 1．试验依据 GB228-2002（金属材料拉伸试验方法） 试验采用RGM-100型万能材料试验机，以20～30MPa/s 速率加荷直至将试样拉伸至断裂。试样拉断时的最大力所对应的应力即为金属材料的抗拉强度。 2．钢材抗拉强度测量的影响因素 根据钢材抗拉强度的计算公式为： 24d F πσ= （1） 式中：σ －抗拉强度，单位MPa （N/mm 2）； F －拉力，单位 N ； d －钢材直径，单位mm 。 对于钢材抗拉强度检测，只要温度在室温（25～35℃）附近变化不大，温度对试验结果的影响就可以忽略不计；另外，只要加荷速率控制在规范允许范围内（规范允许范围：10-30MPa/s ；实际加荷速率：20-30MPa/s ），加荷速率的影响也可以忽略不计。能够对试验测试结果产生影响的因素主要有：重复测试（同一批试件在相同试验条件下重复测量结果的差异性）、试件截面积变化（归结为直径d 偏差）、荷载测量的精度以及测量结果的数据修约。上述影响因素中，试件材质非均匀性直接表现在测量结果的数据变化上，属于A 类不确定度评定；其余影响因素都是由于影响量的误差而导致试验测试量的偏差，均属B 类不确定度评定。金属材料抗拉强度测量不确定度影响因素汇总于表1中。 表1 影响金属材料抗拉强度测量准确性的主要因素 3．标准不确定度评定 3.1 样品不均匀性引起的标准不确定度R u
从根据这10个测试数据进行钢材抗拉强度测量不确定度的评定，属于A 类不确定度评定，相应的测量不确定度称为重复测量不确定度R u ，可采用贝塞尔法按（2）式进行评定： R u ＝∑=--n i i n n 1 2)()1(1σσ （2） 式中：n 为重复测量次数，σ i 为第i 次测量的材料强度测量值，σ为同一材料的试件强度各次测量结果的平均值。按式（2）计算，重复测量导致的试件抗拉强度测量标准不确定度为：R u 3.2 试件尺寸导致的测量标准不确定度d u 由于试件直径偏差导致的试件抗拉强度测量不确定度属B 类不确定度。 对于偏差为±a 的影响量x 的不确定度)(x u ，可按式（4）进行评定： )(x u ＝k a （3） 直径尺寸出现在区间d ±αmm 内各点的概率相等，即直径误差分布为均匀分布，所以其包含因子k =3。根据式（4），试件直径d 的测量不确定度)(d u 为： k a d u =)( （mm ） （4） 试件抗拉强度 σ 对试件直径 d 的灵敏系数d c ＝ d ??σ可以通过对式（1）求偏导数得到： d c ＝d ??σ＝38d F π-＝d σ2 （5） 取 σ ＝σ，d 取标称尺寸，代入上式中得d c MPa/mm ） 由试件直径偏差引起的试件抗拉强度测量标准不确定度d u 为： d u ＝d c ?)(d u （6） 3.3 试验机拉力误差引起的试件抗拉强度测量标准不确定度F u
测量不确定度评定实例 一． 体积测量不确定度计算 1. 测量方法 直接测量圆柱体的直径D 和高度h ，由函数关系是计算出圆柱体的体积 h D V 4 2 π= 由分度值为0.01mm 的测微仪重复6次测量直径D 和高度h ，测得数据见下表。 表： 测量数据 计算： mm 0.1110h mm 80.010==， D 32 mm 8.8064 == h D V π 2. 不确定度评定 分析测量方法可知，体积V 的测量不确定度影响因素主要有直径和高度的重复测量引起的不确定都21u u ，和测微仪示值误差引起的不确定度3u 。分析其特点，可知不确定度21u u ，应采用A 类评定方法，而不确定度3u 采用B 类评定方法。
①.直径D 的重复性测量引起的不确定度分量 直径D 的6次测量平均值的标准差： ()mm 0048.0=D s 直径D 误差传递系数： h D D V 2 π=?? 直径D 的重复性测量引起的不确定度分量： ()3177.0mm D s D V u =??= ②.高度h 的重复性测量引起的不确定度分量 高度h 的6次测量平均值的标准差： ()mm 0026.0=h s 直径D 误差传递系数： 4 2 D h V π=?? 高度h 的重复性测量引起的不确定度分量： ()3221.0mm h s h V u =??= ③测微仪示值误差引起的不确定度分量 由说明书获得测微仪的示值误差范围mm 1.00±，去均匀分布，示值的标准不确定度 mm 0058.0301.0==q u 由示值误差引起的直径测量的不确定度 q D u D V u ??= 3
测量不确定度评定报告1、评定目的识别实验室定量项目检测结果不确定度的来源，明确评定方法，给临床检测结果提供不确定度依据。 、评定依据2CNAS-GL05《测量不确定度要求的实施指南》 JJF 1059-1999《测量不确定度评定和表示》 CNAS— CL01《检测和校准实验室能力认可准则》 、测量不确定度评定流程3 测量不确定度评定总流程见图一。
概述 建立数学模型，确定被测量Y与输入量 测量不确定度来源 标准不确定度分量评 B类评定评类A 计算合成标准不确定 评定扩展不确定 编制不确定度报告 图一测量不确定度评定总流程 测量不确定度评定方法、4建立数学模型 4.1.1 数学模型根据检验工作原理和程序建立，即确定被测量Y（输出量）与影响量（输入量）X，X，…，X间的函数关系f来确定，即：N21 Y=f（X，X，…，X）N12建立数学模型时应说明数学模型中各个量的含义和计量单位。必须注意, 数学模型中不能进入带有正负号(±)的项。另外，数学模型不是唯一的，若采用不同测量方法和不同测量程序，就可能有不同的数学模型。 4.1.2计算灵敏系数 偏导数Y/x=c称为灵敏系数。有时灵敏系数c可由实验测定，iii即通过变化第i个输入量x，而保持其余输入量不变，从而测定Y的变化i量。
不确定度来源分析 测量过程中引起不确定度来源，可能来自于： a、对被测量的定义不完整； b、复现被测量定义的方法不理想； c、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； d、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； e、对模拟式仪器的读数存在人为偏差（偏移）； 、测量仪器的计量性能（如灵敏度、鉴别力阈、分辨力、死区及稳定性f 等）的局限性； 、赋予计量标准的值或标准物质的值不准确；g 、引入的数据和其它参量的不确定度；h 、与测量方法和测量程序有关的近似性和假定性；i 、在表面上完全相同的条件下被测量在重复观测中的变化。j 标准不确定度分量评定 对观测列进行统计分析所作的评估--4.3.1 A 类评定 ， x进行n次独立的等精度测量，得到的测量结果为：a对输入量XI 1为xx，…x。算术平均值n2 n1 ∑xx = in n i=1 由贝塞尔公式计算：s(x单次测量的实验标准差)i 1 n ∑ i—i 2 ( xx )S(x)= n-1 i=1
钢管抗拉强度试验结果的不确定度评定 1、 目的：对圆钢抗拉强度试验结果进行不确定评定，以得到抗拉强度实际 不确定度。 2、 方法：从一根钢管（规格Φ114mm ×3.75，牌号Q235）上，取10段长度为35cm 进行抗拉强度试验，按测量不确定度评定程序试验结果作不确定度评定。抗拉试验前，在钢管上测量其直径，取114mm 上的最小值，后计算其抗拉强度。（金属材料 室温拉伸试验方法 GB/T 228-2002） 3、 计算公式： U c 2(R m )=U 2( A F )+U 2(△x ) 3.1 R m =f m /S 0 S 0=ab （1+b 2 /6D （D-2a ）） R m 表示抗拉强度，S 0表示最大拉力，D 表示直径，a 表示壁厚，b 表示宽度25mm 。 4、 求平均值：有附表所列钢管抗拉强度实验结果，求得10次抗拉强度平均 值。R m = 425.34MPa ，修约后R m = 425MPa 。 5、 不确定度来源： 5.1、被测材料：从同钢管上抽样，避免不同钢管带来的不确定度；试样的不 均匀性可有重复试验反映。 5.2、检测人员：尺寸、抗拉强度都有同一人操作，可消除有人员带来的不确 定度；读数误差可有多次实验包含。 5.3、检测设备：液压式万能试验机（编号YCZJ-03）：最大示值600kN ，示值误 差不超过±1%，最大变动值为0.24% ， U 1= KN k a 510.02 34 .425%24.0=?= 不确定度为 0.510KN （ K=2 ） 5.4、拉伸速度：拉伸速度对检测结果有一定影响，本次实验有一人操作，保
持恒定的速率，通过重复实验反映检测值。 5.5 重复性影响，重复性影响是通过多次重复测量来评定的。包括人员操作 的重复性，试验机的重复性，样品的不均匀性等因素，测量次数n=10,单次测量的标准偏差为S （F ）=0.6KN ，则U 2= KN F s 424.02 6.02)(== 5.6 读数误差的影响，人工读数可以估计到分度值的五分之一即0.4KN ，不确 定度按均匀分布考虑U 3= KN d k a 23.03 4.0== 5.6、环境条件：实验室温湿度对实验结果影响较小，可忽略不计。 5.7 合成不确定度U 2（F ）=U 12+U 22+U 32=0.5102+0.44242+0.232=0.4928KN U r (F)= %12.034 .4254928 .0= 5.8 实测面积误差的影响。 钢管的直径标值为D=114mm b=25mm,最小刻度02.0±mm ；a=3.75mm ，最小刻度01.0±mm 按均匀分布面积的不确定度为 U r (A)=2 （ U r 2(D)+ U r 2(a)+ U r 2(b) ） 1/2 =2× %2.0002.03 25 02.0375.301.0311402.0==++）（ U r 2( A F )=U r 2(F)+U r 2(A)=(0.022+0.22)×10-4=0.054% U(A F )= %054.096 .2001000 34.425??=1.142MPa 5.9 由于数值修约的影响：拉伸强度的结果应修约到0或5MP ，由修约导致 的不确定度按均匀分布考虑 U （△x ）= k a = 44.13 5.0=I MPa 5.10 合成标准不确定度
测量不确定度的评定方法 1适用范围 本方法适用于对产品或参数进行检测时，所得检测结果的测量不 确定度的评 定与表示。 2编制依据 JJF 1059 —1999测量不确定度评定与表示 3评定步骤 3.1概述：对受检测的产品或参数、检测原理及方法、检测用仪器 设备、检测时的环境条件、本测量不确定度评定报告的使用作一简要的描述； 3.2建立用于评定的数学模型； 3.3根据所建立的数学模型，确定各不确定度分量（即数学模型中 的各输入量）的来源； 3.4分析、计算各输入量的标准不确定度及其自由度； 3.5计算合成不确定度及其有效自由度； 3.6计算扩展不确定度； 3.7给出测量不确定度评定报告。 4评定方法 4.1数学模型的建立 数学模型是指被测量（被检测参数）Y 与各输入量 X i之间的函数
关系，若被测量 Y 的测量结果为 y，输入量的估计值为x i，则数学模型为 y f x1 , x2 ,......, x n。 数学模型中应包括对测量结果及其不确定度由影响的所有输入 量，输入量一般有以下二种： ⑴ 当前直接测定的值。它们的值可得自单一观测、重复观测、 依据经验信息的估计，并包含测量仪器读数修正值，以及对周围温度、大气压、湿度等影响的修正值。 ⑵ 外部来源引入的量。如已校准的测量标准、有证标准物质、 由手册所得的参考数据。 4.2测量不确定度来源的确定 根据数学模型，列出对被测量有明显影响的测量不确定度来源，并要做到不遗漏、不重复。如果所给出的测量结果是经过修正后的结果，注意应考虑由修正值所引入的标准不确定度分量。如果某一标准不确定度分量对合成不确定度的贡献较小，则其分量可以忽略不计。 测量中可能导致不确定度的来源一般有： ⑴被测量的定义不完整； ⑵复现被测量的测量方法不理想； ⑶取样的代表性不够，即被测样本不能代表所定义的被测量； ⑷对测量过程受环境影响的认识不恰如其分或对环境的测量 与控制不完善； ⑸对模拟式仪器的读数存在人为偏移；
金属材料抗拉强度和断后伸长率的测量不确定度评定研究 发表时间：2018-10-15T16:57:22.290Z 来源：《防护工程》2018年第11期作者：易丽娜[导读] 对ISO 6892-1:2016 《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》中抗拉强度和断后伸长率A的影响因素进行了分析,对测量不确定度的主要分量进行量化,评定了抗拉强度和断后伸长率A的测量不确定度。易丽娜 通标标准技术服务（上海）有限公司 201315摘要：抗拉强度是金属在静拉伸条件下的最大承载能力，断后伸长率是断裂后标距的伸长与原始标距的之比的百分率，是金属材料的最主要力学性能指标。根据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》，对ISO 6892-1:2016 《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》中抗拉强度和断后伸长率A的影响因素进行了分析,对测量不确定度的主要分量进行量化,评定了抗拉强度和断后伸长率A的测量不确定度。关键词：金属材料；不确定度；室温拉伸试验；抗拉强度；断后伸长率 1 引言 所有零部件以及产品在使用过程上往往会受到外力的作用，因此要求金属材料必须在一定程度上具有承受机械载荷而不超过允许变形或破坏的能力，我们把这种能力称为金属材料的力学性能。室温拉伸试验方法是目前使用最普遍的力学性能的试验方法。为了更有效地使用和分析金属材料，我们需要了解材料的力学性能以及影响力学性能的主要因素。试样制备方法、检测设备和仪器、测试方法和结果的处理都会影响力学性能的测量结果，包括抗拉强度、屈服强度、规定塑性延伸强度、断后伸长率等。分析各影响因素对力学性能合成标准不确定度的贡献，可以帮助我们找到主要因素，继而对这些主要因素进行控制和改进。 2 概述 2.1测试设备 (1)万能试验机：新三思CMT-5205微机控制电子万能试验机，精度：0.5级； (2)游标卡尺：广陆数显游标卡尺，测量范围：（0~150）mm，分辨力：0.01mm，不确定度：U=0.01mm（k=2）； (3)打点机：上海东星建材试验设备公司DD-II连续式标点机。 2.2 试验条件 环境条件：室温（23±5）℃，湿度（20~80）%RH。 应变速率：根据标准ISO 6892-1:2016采用试验速率控制的方法A2进行基于横梁位移计算得到应变速率控制。 2.3被测对象 热轧钢板t=40mm。 2.4试验方法及过程 试验方法：ISO 6892-1:2016 《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》试验过程：确认环境条件是否满足标准要求，同时确认万能试验机、游标卡尺等设备是否处于有效校准周期内，是否处于正常使用状态。使用CMT-5205微机控制电子万能试验机，根据相应规范设定试验速率，开始进行拉伸试验，缓慢施加拉力拉伸试样直到断裂为止。用分辨率0.01mm，量程（0~150）mm的数显游标卡尺测量试验样品的原始直径、断后直径、原始标距和断后标距，依据标准中的定义和公式计算抗拉强度和断后伸长率。 2.5 评定方法 根据文献[2]和文献[3]，对金属材料抗拉强度和断后伸长率的测量不确定度进行了评定。 由于测量不确定度通常由若干分量组成，因此每个分量均可用其概率分布的标准偏差估计值表征，即分量的标准不确定度。通常根据在规定测量条件下测得的分量的一系列测得值采用统计分析给出标准不确定度的方法为A类评定；本报告中将采用贝塞尔公式法进行A类评定。在重复性条件或复现性条件下对同一被测量独立重复观测n次，获得 n个测得值，被测量X的最佳估计值是n个独立测得值的算术平均值，按下列公式计算(文献[2], 4.3.2.2)：
工业热电阻自动测量系统结果不确定度评定实例 用于检定工业热电阻的自动测量系统,根据国家计量检定规程(JJG 229—1998)对不确定度分析时可以在0℃点,100℃点,现在A 级铂热电阻的测量为例. B1 冰点(0℃) B1.1 数学模型,方差与传播系数 根据规定,被检的R(0℃)植计算公式为 R(0℃)=R i 0 =??? ??t dt dR t i = R i 0=??? ??t dt dR * * *0=??? ??-t I dt dR R R ℃）（ = R i - 0.00391R * (0℃)×) ℃(0 0.00391R 0* *℃） （R R I - = R i - 0.391×1 .00* *℃） （R R I - = R i - 0.39 [] ℃）（ 0* *R R I - 式中: R(0℃)—被检热电阻在0℃的电 阻值,Ω； R i —被检热电阻在0℃附近的测得值，Ω； R *(0℃)—标准器在0℃的电阻值，通常从实测的水三点值计算，Ω； R * i —标准器在0℃附近测的值，Ω。 上式两边除以被检热电阻在0℃的变化率并做全微分变为 dt 0R =d ()391.0R i +d ??? ? ???-2500399.0** 0i R R =dt Ri +dt *0 R +dt *i R 将微小变量用不确定度来代替，合成后可得方差 u 20 R t =u 2i R t +u 2t *0R +u 2t *i R （B-2） 此时灵敏系数C 1=1，C 2=1，C 3=–1。
B1.2 标准不确定分量的分析计算 B1.2.1 u 2i R t 项分量 该项分量是检热电阻在0℃点温度t i 上测量值的不确定度。包括有： a) 冰点器温场均匀性，不应大于0. 01℃，则半区间为0.005℃。均匀分布，故 u 1.1= 3 005.0=0.003℃ 其估计的相对不确定度为20﹪，即自由度1.1ν=12，属B 类分量。 b) 由电测仪表测量被检热电阻所带入的分量。 本系统配用电测仪表多为6位数字表（K2000，HP34401等），在对100Ω左右测量时仍用100Ω挡，此时数字表准确度为 100×106×读数+40×106×量程 对工业铂热电阻Pt100来说，电测仪表带入的误差限（半宽）为 被δ=±（100×100×106-+100×40×106- =±0.014Ω 化为温度：391 .0014 .0±=±0.036℃ 该误差分布从均匀分布，即 u 2.1= 3 036.0=0.021℃ 估计的相对不确定度为10﹪，即1.1ν=50，属B 累类分量。 c) 对被检做多次检定时的重复性 本规范规定在校准自动测量系统时以一稳定的A 级被检铂热电阻作试样检3次，用极差考核其重复性，经实验最大差为4m Ω以内。通道间偏差以阻值计时应不大于2m Ω，故连同通道间差 异同向叠计在内时，重复性为6m Ω，约0.015℃，则 u 3.1= 69 .1015 .0=0.009℃ 3.1ν=1.8,属A 类分量。 d) 被检热电阻自然效应的影响。 以半区间估计为2m Ω计约5mK 。这种影响普遍存在，可视为两点分布，故 u 4.1=1 5=5mK 估计的相对不确定度为30﹪，即4.1ν=5，属B 类分量。
测量不确定度评定报告 1、评定目的 识别实验室定量项目检测结果不确定度的来源，明确评定方法，给临床检测结果提供不确定度依据。 2、评定依据 CNAS-GL05《测量不确定度要求的实施指南》 JJF 1059-1999《测量不确定度评定和表示》 CNAS— CL01《检测和校准实验室能力认可准则》 3 、测量不确定度评定流程 测量不确定度评定总流程见图一。 图一测量不确定度评定总流程 4、测量不确定度评定方法 4.1建立数学模型 4.1.1 数学模型根据检验工作原理和程序建立，即确定被测量Y（输出量）与影
响量（输入量）X 1，X 2 ，…，X N 间的函数关系f来确定，即： Y=f（X 1，X 2 ，…，X N ） 建立数学模型时应说明数学模型中各个量的含义和计量单位。必须注意, 数学模型中不能进入带有正负号(±)的项。另外，数学模型不是唯一的，若采用不同测量方法和不同测量程序，就可能有不同的数学模型。 4.1.2计算灵敏系数 偏导数Y/x i =c i 称为灵敏系数。有时灵敏系数c i 可由实验测定，即通 过变化第i个输入量x i ，而保持其余输入量不变，从而测定Y的变化量。 4.2不确定度来源分析 测量过程中引起不确定度来源，可能来自于： a、对被测量的定义不完整； b、复现被测量定义的方法不理想； c、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； d、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； e、对模拟式仪器的读数存在人为偏差（偏移）； f、测量仪器的计量性能（如灵敏度、鉴别力阈、分辨力、死区及稳定性等）的 局限性； g、赋予计量标准的值或标准物质的值不准确； h、引入的数据和其它参量的不确定度； i、与测量方法和测量程序有关的近似性和假定性； j、在表面上完全相同的条件下被测量在重复观测中的变化。 4.3标准不确定度分量评定 4.3.1 A 类评定--对观测列进行统计分析所作的评估 a对输入量X I 进行n次独立的等精度测量，得到的测量结果为： x 1，x 2 ， (x) n 。 算术平均值x为 1 n x n= ∑x i n i=1 单次测量的实验标准差s(x i )由贝塞尔公式计算： 1 n S(x i )= ∑ ( x i — x )2 n-1 i=1
拉伸试验测量结果不确定度评定 1.过程概述： 1.1方法及评定依据 JJF1059-1999测量不确定度评定与表示 JJG139-1999拉力、压力和万能试验机机定规程 GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法 JJF1103-2003万能试验机计算机数据采集系统评定 1.2 环境条件 试验温度为18℃，湿度40%。 1.3 检测程序 金属材料的室温拉伸试验抗拉强度检测时，首先根据试样横截面的种类不同测量厚度、宽度，计算截面积S 0；然后用WAW-1000C 微机控制电液伺服液压万能试验机以规定速率施加拉力，直至试样断裂。在同一试验条件下，试验共进行10次。 2 拉伸试验测量结果不确定度的评定 评定Q235钢材以三个试样平均结果的抗拉强度和塑性指标的不确定度 使用10个试样，得到测量结果见下表1。 实验室标准偏差按贝塞尔公式计算 1 1 2 )(-= ∑-=n i n i j X X s 式中： ∑==n i Xi n X 1 1
表1 重复性试验测量结果 2.1抗拉强度不确定度评定 数学模型 R m =F m /S o u rel(R m )= ) ( ) ( ) ( ) (2 2 2 2 mv rel rel m rel rel R u S u F u rep u+ + + 式中： R m —抗拉强度 F m —最大力 S —原始横截面积 rep—重复性 R mv —拉伸速率对抗拉强度的影响
2.1.1 A 类不确定度分项u rel （rep ）的评定 本例评定三个试样测量平均值的不确定度，故应除以3。 u rel （rep ）= 3 S ＝ 3 % 627.0=0.362% 2.1.2最大力F m 的B 类相对不确定度分项u rel （F m ）的评定 （1）试验机测力系统示值误差带来的不确定度u rel （F 1） 万能试验机为1.0级，其示值误差为±1.0%，按均匀分布考虑K=3则： u rel （F 1）= %577.03 %0.1= （2）标准测力仪的相对标准不确定度u rep （F 2） 使用0.3级的标准测力仪对试验机进行鉴定，JJG144-1992中给出了R=0.3%。则其相对标准不确定度为： u rel （F 2）= %106.083 .2=R （3）计算机数据采集系统带来的相对标准不确定度u rep （F 3） 根据JJF-2003计量技术规范中给出，计算机数据采集系统所引入的B 类相对标准不确定度为0.2%。 u rel （F 3）=0.2% （4）最大力的相对标准不确定度分项u rel （F m ） u rel （F m ）=)()()(32 22 12 F u F F u rel rel rel u ++ =0.620% 2.1.3原始横截面积S 0 的相对标准不确定度分项u rel （S 0）的评定： 根据GB/T228-2002 标准中，测量原始横截面积时，测量每个尺寸应准确到±0.5%。 S 0 =ab )(0S u rel =)(a u rel +)(b u rel (1)测量宽度a 引入的不确定度 )(a u rel ＝ %289.03 % 5.0=
测量不确定度评估在生化检验中的应用 摘要】目的：对测量不确定度临床生化检验中的应用进行研究分析。方法：使用希森美康CHEMIX-800型的生化分析仪、伊利康试剂、Randox校准品和定值室内质控品，测定ALT、GLU、TG、TBIL、TP五个项目。结果：五个项目测量项目的不确定度：ALT标准不确定度分别为1.65和2.74、GLU标准不确定度分别为0.162和0.230、TG标准不确定度为0.025和0.055、TBIL标准不确定度为1.29和3.47、TP标准不确定度为0.66和0.44。结论：不确定度评估的一个重要前提就是实验室内必须具备一系列行之有效的控制措施以及质量保证体系，才能够确保过程中的稳定以及在控。这些措施包括了合格的人员，以及对设备跟试剂的正确校准跟维护，使用已经经过确认的方法，适当的参考以及文件化测量的程序，并使用合乎规定的控制程序。 【关键词】测量不确定度生化检验应用 【中图分类号】R446【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2013）03-0197-01 对人体各种标本进行各种特性的赋值是当今检验的一个主要任务，内容就是对人体各种标本的特性来根据实际情况进行准确的赋值[1]。而且同一种测量项目其方法学不统一，测量仪器种类繁多，测量所用的试剂盒又无统一标准，这给在临床检验中进行不确定度的评估带来极大的困难[2]。我科室使用的希森美康CHEMIX-800速度是360测试/小时，可同时测定60个项目，我们将该生化检测系统上使用的ALT、GLU、TG、TBIL、TP五个项目的室内质控数据及其不确定度进行了评估，现将结果报告如下： 材料和方法 1.仪器与试剂 1.1仪器日本希森美康CHEMIX-800全自动生化分析仪。 1.2试剂浙江伊利康生产的试剂盒。 2.质控品英国朗道公司生产的生化校准品、定值质控水平2和水平3。 实验结果 取两个不同浓度的质控，连续测20天，每天上午和下午各测1次，各得到40个质控数据。不确定度结果见表1 表1 测量不确定度结果（n=40） 测试项目单位质控平均值标准差SD 变异系数CV% 标准不确定度uA 相对标准不确定度uArel% 扩展不确定度（k=3）扩展不确定度（k=3） ALT U/L 水平2 36.38 1.65 4.55 1.65 4.55 4.96 13.64 水平3 136.13 2.74 2.01 2.74 2.01 8.22 6.04 GLU mmol/L 水平2 6.22 0.162 2.61 0.162 2.61 0.49 7.83 水平3 14.89 0.230 1.54 0.230 1.54 0.69 4.63 TG mmol/L 水平2 1.42 0.025 1.76 0.025 1.76 0.08 5.27 水平3 2.69 0.055 2.05 0.055 2.05 0.17 6.14 TBIL μmol/L水平2 21.92 1.29 5.88 1.29 5.88 3.87 17.64 水平3 80.53 3.47 4.31 3.47 4.31 10.42 12.94 TP g/L 水平2 47.11 0.66 1.39 0.66 1.39 1.97 4. 17 水平3 65.87 0.44 0.67 0.44 0.67 1.32 2.00 讨论
此文档下载后即可编辑 测量不确定度评定报告 1、评定目的 识别实验室定量项目检测结果不确定度的来源，明确评定方法，给临床检测结果提供不确定度依据。 2、评定依据 CNAS-GL05《测量不确定度要求的实施指南》 JJF 1059-1999《测量不确定度评定和表示》 CNAS— CL01《检测和校准实验室能力认可准则》 3 、测量不确定度评定流程 测量不确定度评定总流程见图一。
图一 测量不确定度评定总流程 4、测量不确定度评定方法 4.1建立数学模型 4.1.1 数学模型根据检验工作原理和程序建立，即确定被测量Y （输出量）与影响量（输入量）X 1，X 2，…，X N 间的函数关系f 来确定，即： Y=f （X 1，X 2，…，X N ） 建立数学模型时应说明数学模型中各个量的含义和计量单位。必须注意, 数学模型中不能进入带有正负号(±)的项。另外，数学模型不是唯一的，若采用不同测量方法和不同测量程序，就可能有不同的数学模型。 4.1.2计算灵敏系数 偏导数Y/x i =c i 称为灵敏系数。有时灵敏系数c i 可由 实验测定，即通过变化第i 个输入量x i ，而保持其余输入量不变，从而测定Y 的变化量。
4.2不确定度来源分析 测量过程中引起不确定度来源，可能来自于： a 、对被测量的定义不完整； b 、复现被测量定义的方法不理想； c 、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； d 、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； e 、对模拟式仪器的读数存在人为偏差（偏移）； f 、测量仪器的计量性能（如灵敏度、鉴别力阈、分辨力、死区 及稳定性等）的局限性； g 、赋予计量标准的值或标准物质的值不准确； h 、引入的数据和其它参量的不确定度； i 、与测量方法和测量程序有关的近似性和假定性； j 、在表面上完全相同的条件下被测量在重复观测中的变化。 4.3标准不确定度分量评定 4.3.1 A 类评定--对观测列进行统计分析所作的评估 a 对输入量XI 进行n 次独立的等精度测量，得到的测量结果为： x 1，x 2，…x n 。算术平均值x 为 1 n x n = ∑x i
混凝土抗压强度检测结果的不确定度评定 一、概述： 混凝土的抗压强度是在规定加荷速率下，测试混凝土抵抗压力破坏的极限应力。 检测用混凝土试块的尺寸为150×150×150mm з， 混凝土设计强度等级为C30。混凝土抗压强度的检验依据GB/T50080-2002《普通混凝土力学性能试验方法》进行。试验选用1500kN 材料试验机，混凝土试块强度等级 平度和不垂直度引起的不确定度分量。由于试验在规定速率范围内进行，且对不平度和不垂直度有严格要求，混凝土试块成型前对每个试模都进行了测量，不符合要求的试模已经予以剔除。因此由加荷速率、不平度、不垂直度引起的不确定度分量可以忽略不计。 三、不确定度分量的计算 1．样品的不均匀性引起的不确定度 18块混凝土抗压强度的测量值分别为：42.2，44.1，40.2，42.6，41.6，44.3，42.4，44.2，45.8，41.8，46.0，45.6，40.7，43.8，40.4，44.5，44.6，39.7。 取18个测量值的平均值作为测量结果，则对不确定度采用A 类评定，则： f =43.03 ()()47.012 )(=--=∑n n f f u i f ()%1.1,==f u u f r f 2.面积引起的不确定度分量 混凝土的受压面积为正方体，实际测量时是测量试块的边长，两个边长的乘积即为受压面的面积。评定边长测量的不确定度如下所示： 2.1测量边长所用钢板尺的最大示值误差为±0.10mm ，按B 类评定，包含因子按均匀分布来取值，k=3，因此由钢板尺的最大允差带来标准不确定度为： 测量不确定度评定U,p,k,u代表什么？ 当测量不确定度用标准偏差σ表示时，称为标准不确定度，统一规定用小写拉丁字母“u”表示，这是测量不确定度的第一种表示方式。但由于标准偏差所对应的置信水准(也称为置信概率)通常还不够高，在正态分布情况下仅为68.27%，因此还规定测量不确定度也可以用第二种方式来表示，即可以用标准偏差的倍数kσ来表示。这种不确定度称为扩展不确定度，统一规定用大写拉丁字母U表示。于是可得标准不确定度和扩展不确定度之间的关系: U=kσ=ku 式中k为包含因子。 扩展不确定度U表示具有较大置信水准区间的半宽度。包含因子有时也写成kp的形式，它与合成标准不确定度uc(y)相乘后，得到对应于置信水准为p的扩展不确定度Up=kpuc(y)。 在不确定度评定中，有关各种不确定度的符号均是统一规定的，为避免他人的误解，一般不要自行随便更改。 在实际使用中，往往希望知道测量结果的置信区间，因此还规定测量不确定度也可以用第三种表示方式，即说明了置信水准的区间的半宽度a来表示。实际上它也是一种扩展不确定度，当规定的置信水准为p时，扩展不确定度可以用符号Up表示。 测量不确定度评定步骤？ 评定与表示测量不确定度的步骤可归纳为 1）分析测量不确定度的来源，列出对测量结果影响显著的不确定度分量。 2）评定标注不确定度分量，并给出其数值ui和自由度vi。 3）分析所有不确定度分量的相关性，确定各相关系数ρij。 4）求测量结果的合成标准不确定度，则将合成标准不确定度uc及自由度v . 5）若需要给出展伸不确定度，则将合成标准不确定度uc乘以包含因子k，得展伸不确定度 U=kuc。 6）给出不确定度的最后报告，以规定的方式报告被测量的估计值y及合成标准不确定度uc 或展伸不确定度U，并说明获得它们的细节。 根据以上测量不确定度计算步骤，下面通过实例说明不确定度评定方法的应用。 我们单位的不确定度都是我写，其实计算不确定度，并写出报告，整体来说也就分几个步骤， 一、概述 二、数学模型 三、输入量的标准不确定度评定 这里面就包括数学模型里所有影响结果的参量，找出所有影响因素，计算各个影响量的标准不确定度，其中又分为A类评定和B类评定 这个按B类评定进行计算，影响万用表的因素也很多，比如万用表的仪器设备检定证书中如果有不确定度，可以直接用，如果没有，就看给出的允许误是多少，用这个数字除以根号3，得出误差的标准不确定度。还有要考虑温湿度的影响，以及人为读数误差（不知道你们那个万用表是不是人工读数），基本上万用表就考虑这些因素差不多了，你就是一个万用表的读书不确定度，一般按正态分布，K取根号3，一般会把标准不确定度先转换成相对标准不确定度，这样都变成无量纲的，方便后边合成。 四、计算合成不确定度 五、计算扩展不确定度 六、最后的不确定度表示 一般试验室能力验证，查的就是不确定度报告，按这个格式就可以 图1 油浸电工板击穿电压和加压时间关系曲线U b —击穿电压 U b60—1 分钟击穿电压 图2 v —t 特性曲线 电气产品的电气强度试验 宋世先 襄樊市产品质量监督检验所(441003) 对绝缘介质的击穿现象进行分析,探讨了电气强度值及闪络整定值的确定机理。 关键词:电气强度 闪络 确定引言 电气强度(又称耐压)是指电气产品承受高电压的能力。电气强度试验是考核电气产品绝缘性能的一项重要试验项目,目的是发现电气产品绝缘结构中存在的薄弱环节和缺陷,判断电气产品能否在规定条件下有效运行。电气强度试验中,电气强度值及击穿闪络的整定值是该项试验的关键。目前,国内外标准对电气强度值虽进行规定,但不同标准存在一定差异,而对击穿闪络的整定值,因其闪络点的不确定性,均未加具体规定。国内有些标准附录规定的整定方法也不尽相同。为了更好地了解和运用电气强度试验,本人试从绝缘介质的击穿现象进行分析,浅析电气强度值及击穿闪络整定值的确定机理,并对现行的几种方式提出个人见解。 1 电气强度值的确定机理 电气强度试验中,电气产品由于产品结构形式不同,使其绝缘结构变得相当复杂,电极间不是简单的构成,其形状、大小及电极间的距离多种多样,电极间的介质材料也是由数种组合成的复合电介质构成,因而绝缘结构发生击穿往往是电击穿、热击穿、电化学击穿三种形式并存,很难截然分开。电气强度由诸多因素决定,但由弱点击穿学说可知,电气强度的大小取决于引起击穿的最弱点的击穿场强决定。在绝缘设计中,最弱点的击穿场强必须保证其绝缘介质在其规定的使用时间内不发生击穿。因而,电气强度的安全程度应以绝缘长期工频击穿强度为基础。长期工频击穿强度以电气产品的最高工作电压为依据。因此,电气强度值主要取决于电气产品的最高工作电压及规定的使用时间。 1.1 电气强度值与工作电压及电压作用时间的关系 电气强度试验中有电击穿、热击穿及电化学击穿等三种击穿形式,各自有着不同的特点。电击穿的击穿电压与周围的温度及电压作用时间几乎无关,击穿电 压高。热击穿电压随周围的温度增加而降低,电压作用时间较长(几分钟至几十小时)。在一定条件下,随电压作用时间增长而降低,并达到极限。电化学击穿电压作用时间长(几十小时至数年),击穿电压随作用时间增加降低。以常用的油浸电工板为例(见图1),以1分钟工频击穿电压值作100%,则长期工作电压下的击穿电压随时间下降到几分之一。 由实验知,外施电气强度与到达击穿时间的关系符合威布尔击穿概率分布,其经验公式为: T =bV -n 式中,T —到达击穿时间;b —比例常数;V —外施电气强度;n —由材料和老化机理决定的系数。 两边取对数则:logT =B -n logV 由上式知,用双对数表示为线性关系。实际上,在很宽的范围内为一直线的很少,多数情况可近似地用三段斜率(n 值)不同的折线表示(见图2)。 1.2 电气强度值确定机理分析 电气强度试验目的就是保证电气产品在设计的使用期限内,不发生绝缘介质被施加的最高工作电压或 ?03?□标准与测试 钢筋抗拉强度试验的不确定度评定 一、 试验方法 GB/T228-2012《金属材料 室温拉伸试验方法》 二、 试验原理 钢筋试样的横截面为圆形，抗拉强度（R m ）是将试样拉至断裂，以试验过程中的最大力（F m ）除以试样原始横截面积（S o ）来表示。 三、数学模型 R m =0 s F = 2 4d F (P-1) 式中R m ——抗拉强度；(N/mm 2) S o ——原始横截面积；(mm 2) d ——试样直径；(mm) F m ——最大力。(N) 由于数学模型中F m 与d 相互独立，根据不确定度评定程序得到，被测量R m 的合成方差为 u 2c rel （R m ）= u 2 rel （F m ）+22 u 2 rel （d ） (P-2) 四、测量不确定度分量 现有直径10mm Ⅰ级Q235的光圆钢筋。由于试验方法（GB/T228-2002）中规定：“试验一般在室温10℃～35℃范围内进行。”因实验室安装空调，能满足以上温度要求，故可忽略温度对试验结果的影响。 又由于试验机已安装自动采集装置，其拉伸速率已根据规范调试好，故无须考虑应变率对试验结果的影响。 （1）直径测量，u rel （d ） 试样直径用电子数显卡尺测量。直径测量的不确定度由两部分组成：卡尺的示值误差导致的不确定度和操作者所引入的测量不确定度。 a) 电子数显卡尺示值误差导致的不确定度，u 1（d ） 电子数显卡尺的最大允许误差为±10um ，以均匀分布估计，则 u 1（d ）= 3 10um =5.77um b) 由操作者所引入的测量不确定度，u 2（d ） 根据经验估计，由操作者引入的测量误差在±10um 范围内，以均匀分布估计，则 u 2（d ）= 3 10um =5.77um 两者合成后，得直径测量的标准不确定度为 u （d ）=2277.577.5+um=8.16um 若以相对不确定度表示，则为 u rel （d ）=10 1016.83 -?=0.08% （2）拉力测量，u rel （F m ） 拉力F m 的测量不确定度来源于万能材料试验机的测量不确定度和读数不确定度两方面。 （a ） 万能材料试验机的测量不确定度, U 1rel （F m ） 万能材料试验机的测量不确定度，根据检定证书为1级，即U 1=1.0%，以正态分布估计，于是标准不确定度为 U 1rel （F m ）= 2 % 0.1=0.5% （b ） 读数不确定度，U 2rel （F m ） 国际标准IEC 60243-1:1998（第二版） 绝缘材料电气强度试验方法 第1部分：工频下试验 引言 本国际标准是一系列固体绝缘材料电气强度试验之一部份。这系列在总标题“绝缘材料电气强度试验方法”下，由三部份组成： 第1部份：工频下试验（IEC 60243-1）； 第2部份：用直流电压试验时的附加要求（IEC 60243-2）； 第3部份：脉冲试验的附加要求（IEC 60243-3）。 1 总则 1.1 范围 IEC 60243的这部份给出了测定固体绝缘材料工频（即48Hz～62Hz）短时电气强度的试验方法。虽然规定了用液体和气体作为固体绝缘材料试验时的浸渍剂或周围媒质，但本标准不考虑液体和气体的试验。 注：本标准不包括测定固体绝缘材料表面击穿电压的方法。 1.2 参考标准 下列标准所含的条文，通过在本文中的引用成为IEC 60243这部份的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准均需修订，鼓励在IEC 60243这部份基础上达成协议的各方，去探讨使用下列标准最新版本的可能性。IEC及ISO成员要继续做好现行有效的国际标准登记工作。 IEC 60212:1971 固体电气绝缘材料在试验前和试验时采用的标准条件 IEC 60296:1982 变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油规范 IEC 60455-2:1977 电气绝缘用无溶剂可聚合树脂复合物规范第2部份：试验方法 IEC 60464-2:1974 有溶剂绝缘漆规范第2部份：试验方法 IEC 60674-3:1988 电气用塑料薄膜规范第2部份：试验方法 IEC 60684-2:1997 绝缘软管规范第2部份：试验方法 ISO 293:1986 塑料压缩模塑热塑性材料试样 ISO 294-1:1996 塑料注塑成型热塑性材料试样第1部分：一般原理及模塑多测量不确定度的方法
电气产品的电气强度试验
钢筋抗拉强度试验的不确定度评定
国际标准IEC602411998第二版绝缘材料电气强度试验方法第1
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