測(cè)量不確定度在水利工程質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用

楊有峰 馬霄

水發(fā)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司 山東濟(jì)南 250000

隨著精密測(cè)量設(shè)備的發(fā)展，測(cè)量已成為汽車行業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，想要提高產(chǎn)品的的競(jìng)爭(zhēng)力，就必須改善產(chǎn)品的質(zhì)量，而改善產(chǎn)品的質(zhì)量需要通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品零部件存在的缺陷和改善的空間。

測(cè)量的目的是判斷零件的某一屬性是否符合要求，并用數(shù)值定量的表示，這個(gè)數(shù)值就是測(cè)量結(jié)果，用這個(gè)結(jié)果來(lái)評(píng)價(jià)零件某一屬性的質(zhì)量，但由于任何的測(cè)量過(guò)程都會(huì)受到各種各樣的條件限制或是客觀因素的影響，導(dǎo)致最后的結(jié)果存在一定程度的不準(zhǔn)確，若只用一個(gè)結(jié)果來(lái)判斷一個(gè)零件的質(zhì)量顯的不那么可靠。

1 測(cè)量不確定度定義

在現(xiàn)實(shí)生活中，工程中的實(shí)際數(shù)據(jù)的測(cè)量環(huán)境和測(cè)量條件并不是理想狀態(tài)的，所以測(cè)量過(guò)程中會(huì)受到很多外部因素的干擾，實(shí)際測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)與真實(shí)值存在一定差距，測(cè)量值與真實(shí)值之差被稱為誤差。測(cè)量不確定度是與測(cè)量結(jié)果關(guān)聯(lián)的一個(gè)參數(shù)，用于表征合理賦予被測(cè)量的值的分散性。如果只根據(jù)實(shí)際測(cè)量結(jié)果和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)是否合格，這就缺乏一定的科學(xué)根據(jù)，所以，要在考慮實(shí)際測(cè)量結(jié)果的同時(shí)，考慮測(cè)量不確定度，因?yàn)闇y(cè)量不確定度的大小和實(shí)際測(cè)量結(jié)果是否合格有著直接的聯(lián)系，而且測(cè)量不確定度也是判斷實(shí)際測(cè)量結(jié)果是否合格的科學(xué)依據(jù)，實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)是否合格以及測(cè)量不確定度的大小都和測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度有密切的關(guān)系[1]。表示測(cè)量不確定度和實(shí)際測(cè)量結(jié)果關(guān)聯(lián)度的數(shù)據(jù)參數(shù)，可以在一定程度上表明實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果質(zhì)量控制的作用大小。

對(duì)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量不確定度的評(píng)定，就可以將各個(gè)不確定度的分量找出來(lái)，從而進(jìn)一步分析出影響實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量的主要因素，給交通工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的檢測(cè)提供有價(jià)值的參考，實(shí)驗(yàn)就可以根據(jù)測(cè)量不確定度的分析研究得出有效減小測(cè)量不確定度的措施，從而得到更加準(zhǔn)確和有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[2]。

2 測(cè)量設(shè)備內(nèi)部校準(zhǔn)中的不確定度評(píng)定

水利工程質(zhì)量檢測(cè)五個(gè)類別的甲級(jí)資質(zhì)涉及參數(shù)達(dá)到了233個(gè)，對(duì)應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備類型和數(shù)量較多，部分測(cè)量設(shè)備無(wú)法送檢/送校，通常該部分設(shè)備需要通過(guò)內(nèi)部校準(zhǔn)的方式進(jìn)行量值溯源。內(nèi)部校準(zhǔn)是校準(zhǔn)的一種形式，由實(shí)驗(yàn)室利用參考標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)文件的規(guī)定，對(duì)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。

內(nèi)部校準(zhǔn)的目的是判斷測(cè)量設(shè)備的示值是否符合測(cè)量精度的要求，因此按照校準(zhǔn)結(jié)果確認(rèn)程序的原則，需要實(shí)驗(yàn)室給出設(shè)備的示值誤差和不確定度。測(cè)量設(shè)備的不確定度評(píng)定應(yīng)按照J(rèn)JF1059．1—2012 的規(guī)定執(zhí)行，對(duì)水利工程檢測(cè)設(shè)備均適用。不確定度評(píng)定包括在規(guī)定測(cè)量條件下，用統(tǒng)計(jì)分析的方法對(duì)測(cè)得的量值進(jìn)行A 類測(cè)量不確定度評(píng)定，以及根據(jù)相關(guān)信息或經(jīng)驗(yàn)，對(duì)測(cè)得的量值進(jìn)行B 類測(cè)量不確定度評(píng)定。這兩種方法均可用于水利工程測(cè)量設(shè)備內(nèi)部校準(zhǔn)的不確定度評(píng)定。

3 測(cè)量不確定度的評(píng)定步驟

測(cè)量不確定度的評(píng)定步驟包括：（1）要確定數(shù)據(jù)測(cè)量目的，要弄清楚通過(guò)測(cè)量想要得到的結(jié)果，再根據(jù)實(shí)際的測(cè)量環(huán)境和測(cè)量條件建立計(jì)算模型，分析各個(gè)測(cè)量參數(shù)和測(cè)試最終結(jié)果的聯(lián)系，使用有關(guān)的測(cè)量機(jī)器和設(shè)備做好測(cè)量的準(zhǔn)備工作，測(cè)量時(shí)要盡可能減少測(cè)量環(huán)境和條件的影響，根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果計(jì)算出各個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)的測(cè)量不確定度，進(jìn)而得出整體測(cè)量數(shù)據(jù)的不確定度[3]；（2）依據(jù)第一步所得到的各個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的測(cè)量不確定度，可以對(duì)這些測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，再分析這些數(shù)據(jù)組之間是否存在密切聯(lián)系，如果存在聯(lián)系，那就再使用其他的數(shù)據(jù)信息和計(jì)算方式分析這些組之間的誤差和測(cè)量不確定度，再使用之前測(cè)量的數(shù)據(jù)參數(shù)，得出測(cè)量結(jié)果，給各個(gè)組賦予一定的權(quán)重，再進(jìn)行測(cè)量不確定度的綜合計(jì)算，得出整體的測(cè)量不確定度，并且分析對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大影響的因素，分析這些因素之間的聯(lián)系，表明可信度。對(duì)這個(gè)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的記錄，并且和他人進(jìn)行討論交流，對(duì)有問題的地方進(jìn)行改進(jìn)，增加測(cè)量數(shù)據(jù)評(píng)估的準(zhǔn)確性。根據(jù)之前的記錄，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)調(diào)整，對(duì)固定的誤差進(jìn)行校正，整體降低測(cè)量不確定度，提高測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

在水利工程質(zhì)量檢測(cè)中，測(cè)量不確定度可以在多個(gè)方面進(jìn)行應(yīng)用。（1）測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)結(jié)果的確認(rèn)中，需要利用校準(zhǔn)證書提供的校準(zhǔn)誤差和不確定度與設(shè)備的最大允許誤差進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果判定測(cè)量設(shè)備在校準(zhǔn)范圍內(nèi)是否滿足使用要求。檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)建立校準(zhǔn)結(jié)果的確認(rèn)程序，有效利用不確定度，確保設(shè)備量值溯源的準(zhǔn)確性。（2）測(cè)量設(shè)備的內(nèi)部校準(zhǔn)也需要進(jìn)行校準(zhǔn)結(jié)果有效性的判定，在校準(zhǔn)中為設(shè)備評(píng)定測(cè)量不確定度，再利用不確定度對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。（3）水利工程質(zhì)量檢測(cè)的參數(shù)基本都有明確的測(cè)量方法，根據(jù)測(cè)量原理和方法，可以建立對(duì)應(yīng)的測(cè)量模型。通過(guò)分析模型中引入測(cè)量誤差的各種因素，計(jì)算評(píng)定測(cè)量結(jié)果的不確定度，能夠提高檢測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確性，促進(jìn)水利行業(yè)服務(wù)水平的提升。