规矩湾锦苑 发表于 2017-11-23 13:06
  当前,有个概念必须明确,即测量设备不存在重复性,只存在示值误差的波动性。重复性是测量结果或测量方 …



                                          
关于重复性的辩论



                                                                              史锦顺




【规矩湾锦苑】
       当前,有个概念必须明确,即测量设备不存在重复性,只存在示值误差的波动性。重复性是测量结果或测量方法的特性,是使用测量设备按规定的测量方法对被测对象实施多次测量时,各测量结果的重复性。

       在清楚了上述概念后,我们就会清醒地认识到标准器没有重复性,被校仪器也没有重复性,是包括标准器、被校仪器在内的整个测量方法给测量结果带来了重复性,我们只能说是测量过程中的“人机料法环”诸要素哪一个要素对测量结果的重复性更大一些。




【史辩】
       无论学术研究还是实际工作,明确概念都是必须的。

       重复性,从词语含义可知,就是“重复测量所得示值的一致程度”。由《JJF1001-2011》5.10、5.13条款可知,重复性就是“精密度”。重复性的具体表达,就是按贝塞尔公式算得的标准偏差。

       标志测量仪器水平的两大性能指标是“精密度”和“准确度”。准确度(MPEV)是综合指标,包括系统误差与随机误差,精密度就是随机误差范围。

       说“测量设备不存在重复性”,“标准器没有重复性,被校仪器也没有重复性”,等于说测量仪器没有精密度,这种说法是错误的。



       测量是对事物性质的认识,测量得到“重复性”,是测量设备与被测对象共同引入的。重复性或者是测量仪器引入的,或者是被测对象引入的,或者是二者共同引入的。测量时的环境条件如温度等的影响,也必然是通过所用的仪器或被测对象来起作用。



       对基础测量(被测量是常量或近似常量),重复性表现测量仪器的精密度,即仪器的随机误差。对统计测量(被测量是随机变量,而测量仪器误差可略),重复性是被测量的分散性的表达,就是标准偏差。

       基础测量的随机误差范围是3σ平,而统计测量的表征量必须是3σ,二者是有很大区别的。测量者必须清楚是哪类测量,才好选用仪器,并最后决定是否除以根号N。




【规矩湾锦苑】
       接下来研究“重复性”对测得值的不确定度的影响,要不要使用A类评定方法对其评定的问题。重复性试验是要花钱花时间花精力的,因此A类评定在不确定度评定中应尽量避免,能用简单易行的B类评定方法就尽可能用B类评定。对某个输入量引入的不确定度分量使用B类评定的前提条件是掌握该输入量的信息全面而可靠,只要信息全面可靠就没必要执行A类评定。如果该输入量的测得值信息无法知晓或知之甚少,就必须执行A类评定了。例如示值误差测量模型中往往有一个“被校对象的读数”这个输入量,该输入量的信息除了被校对象的分度值之外的其它信息是无法掌握的,因此遇到“被校对象的读数”这个输入量给测得值引入的不确定度分量评定时,进行一个A类评定也就无法避免了。




【史辩】
       这段文字较长,基本思路不妥。

       1 重复测量,对精密测量是十分必要的,通常也是很容易做到的。对测量者,要提倡尽可能多测量几次。不进行重复测量,就称不上是精密测量。

       统计测量,被测量是统计变量,示值在变化,仅测量一次,当然不行,这是谁都明白的。在基础测量中,低档次的测量,仪器分辨力低,示值不变,测量一次(正确操作)可以;而精密测量,仪器分辨力很高,每次示值不同,就必须进行重复测量,以正确发挥精密测量仪器的作用。

       测量者对所用仪器的随机误差应该是清楚的;但对被测对象就可能不知道其变化的大小,于是就必须进行重复测量,以判断测量的类型。

       综合各种情况,无论是统计测量,还是精密基础测量,都要进行重复测量。即使是低档次测量,少量重复测几次也有好处,可以避免差错。



       以“费钱”为理由,回避重复测量,不符合实际,通常代价不大;而以“费事”为理由来回避重复测量,是懒汉思想,是对初学者的误导。恰恰相反,要提倡重复测量,应为20次,用贝塞尔公式,而避免用极差法。次数少不能充分表现统计性,而极差法诱导测量次数少,10次以下,不准确,误事。



       2 单独的重复性测量,对统计测量可以(此时已知测量误差可略),但对基础测量不行。因为这只能表征随机误差,不反应系统误差的大小。

       规矩湾的“只选一种评定”,即“只选A类评定”,是错误的。因为计算A类不确定度的贝塞尔公式,核心单元是Xi – X平,在Xi与X平上同时加一个量β,必然消掉而不起作用,因此单独A类评定是不能代表仪器的全部不确定度的。例如商用电子案秤,A类不确定度评定结果是零,不能代表该电子秤的不确定度。

 

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