校准和测量能力CMC表示方式培训资料Word格式文档下载.docx

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例如当计量标准的最大允差是最大的不确定度分量时，CMC的表示方式宜与该最大允差的表达方式一致。

（二）CMC表示方式的应用示例

1.CMC用整个测量范围内都适用的单一值表示；

CMC用单一值表示时，单一值可以是绝对值，例如U=0.2µ

m；

也可以是相对值，例如Urel=0.15%。

使用单一的绝对值表示的CMC，一般情况下，该CMC的主要不确定度来源较少或单一，且在整个测量范围内不变。

常用于以下几种情况：

（1）整个测量范围内，单一的绝对值可以对整个范围都适用。

这种情况，一般常见于来自计量标准设备或校准方法等占主导作用的测量不确定度分量对应整个测量范围是单一的绝对值。

例如：

示例1.

序号

测量仪器名称

校准

参量

领域代码

规范代号（含年号）名称

测量范围

扩展不确定度（校准和测量能力）

（k=2）

限制说明

备注

1

千分表检定仪

长度

1303

JJG201-2008

指示类量具检定仪规程

（0～2）mm

U=0.2µ

m

（2）把测量范围分段表示，每个分段的CMC可以使用单一的绝对值表示。

示例2.

扩展不确定度（校准和测量能力）（k=2）

常用玻璃量器

容量

1312

JJG196-2006

常用玻璃量器检定规程

（1~10）ml

U=0.003ml

（10~20）ml

U=0.008ml

（20~100）ml

U=0.018ml

（100~200）ml

U=0.04ml

（200~500）ml

U=0.07ml

（500~1000）ml

U=0.12ml

（1000~2000）ml

U=0.18ml

（3）某些校准项目，校准方法（标准方法）明确规定了2～3个校准点，对于这些校准点较少并固定的，CMC可以直接对应该校准点给出，例如：

示例3.

工作用

铂铑10-铂

热电偶

温度

1501

JJG141-2000

工作用贵金属

热电偶检定规程

（419.527～1084.62）℃

419.527℃:

U=0.72℃；

660.323℃:

U=0.70℃；

1084.62℃:

U=0.69℃

2

铂、铜电阻

JJG229-2010

工业铂、铜热电阻检定规程

（-50～300）℃

0℃：

U=0.013℃；

50℃：

U=0.020℃；

100℃：

U=0.023℃

但这种表示方式，一般情况下需谨慎使用，因为这种表示方式对客户有一定的专业知识的要求，如需要其了解校准方法，如果这种表示方式不便于客户使用，不建议使用。

使用单一的相对值表示的CMC，应用范围较为广泛，其原则为，测量范围内不同被测值的CMC与测量范围成线性关系，虽然绝对值不同，但换算为相对值时，基本相同。

示例4.

精密压力表

压力

1320

JJG49-1999

弹簧管式精密压力表及真空表检定规程

（0.04～60）MPa

Urel=0.39%

数字压力计

JJG875-2005

数字压力计检定规程

（-0.1~60）MPa

Urel=0.08%

3

二等标准活塞压力计

JJG59-2007

活塞式压力计检定规程

（0.06~60）MPa

Urel=0.07％

4

拉力、压力和万能试验机

力值

1326

JJG139-1999

（2～5000）kN

Urel=0.41%

5

非金属拉力、压力和万能试验机检定规程

JJG157-2008

（100～2500）N

Urel=0.36%

6

数字温度显示调节仪检定规程

1503

JJF617-1996

（0～800）℃

Urel=0.012%

7

水表

流量

1316

JJG686-2006热水表检定规程

JJG162-2009冷水水表检定规程

（0.02～200）m3/h

DN（15-300）mm

Urel=0.4%

8

气体质量流量计

JJG1038-2008

质量流量计检定规程

（8～3160）m³

/h

气压:

（2.5～9.6）MPa

Urel=0.25%

（8～12000）m³

（4.5～9.6）MPa

Urel=0.32%

当测量范围可以划分为几个与CMC成线性的分段时，则可以将测量范围分段，然后CMC使用单一的相对值表示。

示例5.

（-0.1～0）MPa

Urel=0.085%

（0～60）MPa

Urel=0.080%

直流数字电压表

直流电压

0409

JJG315-1983

直流数字电压表试行检定规程

2mV～20mV

Urel=0.012%

20mV～200mV

Urel=0.0096%

200mV～2V

Urel=0.0040%

2V～20V

Urel=0.0087％

20V～200V

Urel=0.013％

200V～1100V

Urel=0.016％

对于计量标准设备的技术指标对应其整个测量范围或分量程后相对成线性关系的，由于该技术指标在整个测量范围或不同量程内在可以用单一的相对值表示。

这些校准项目的CMC一般适合对整个测量范围或分段（量程）使用单一相对值表示。

当然，对于不适用这一关系的项目，应根据实际情况采用其他方式表示CMC。

例如有些项目的计量标准设备的技术指标虽然可以用单一相对值表示，但该项目的CMC有一个不确定度分量在整个测量范围内是一个固定的值，此时，CMC可能需要使用公式表示。

2.CMC用范围表示：

用范围表示CMC的原则：

确定该CMC不适合用单一值或公式表示；

用范围表示CMC时，应易于客户使用。

CMC的范围应与测量范围前后对应。

对易于客户使用的理解是：

CMC应尽量完整，并应包含测量范围内常用的区段的CMC。

用范围表示的CMC与测量范围通常不是线性关系，但其与测量范围一般有相对一致的趋势，例如：

示例6.

压力式温度计

JJG310-2002

压力式温度计检定规程

（0～100）℃

U=0.3℃～0.5℃

双金属温度计

JJG226-2001

双金属温度计检定规程

（0～300）℃

U=0.3℃～0.6℃

工作用廉金属热电偶

JJG351-1996

工作用廉金属热电偶检定规程

（300～1100）℃

U=0.6℃～1.5℃

工作用贵金属热电偶

JJG141-2000

工作用贵金属热电偶检定规程

U=0.4℃～0.9℃

示例6中的工作用贵金属热电偶，当不同型号的贵金属热电偶的CMC不同时，应分别给出，例如：

示例7.

贵金属

铂铑10-铂热电偶：

（300～1300）℃

U=0.65℃～0.85℃

铂铑13-铂热电偶：

铂铑30-铂铑6热电偶：

（600～1700）℃

U=0.70℃～1.2℃

当整个测量范围需要分段，才能满足“CMC的范围应与测量范围前后对应”这一原则时，可以把测量范围按照符合上述原则进行分段后表示，例如：

示例8.

标准水银温度计

JJG161-2010

标准水银温度计检定规程

（-50～0）℃

U=（0.06～0.04）℃

U=（0.04～0.08）℃

工作用玻璃液体温度计

JJG130-2004

检定规程

（-60～0）℃

U=（0.5～0.3）℃

U=（0.3～0.6）℃

半导体点温计

JJG363-1984

半导体点温计检定规程

注意这种表示方式的原则“CMC的范围应与测量范围前后对应”，并不是CMC的最小值要对应测量范围的最小值，例如上表中半导体点温计测量范围（-60～0），对应CMC为U=（0.5～0.3）℃，其中-60℃点对应U=0.5℃，0℃点对应U=0.3℃。

这一原则是为了避免对CMC需要补充额外的说明。

用这一方式可以直观的表明CMC与测量范围的关系。

用范围表示时，对于实验室有一个要求，就是实验室应有适当的插值算法以给出区间内的值的测量不确定度。

在实际中，不一定必须是一个“插值算法”的形式，但实验室必须能够给出CMC的中间值。

例如对每一个被测值的CMC均进行了评估。

同时注意，在校准证书中不得用测量不确定度范围的形式报告校准结果的测量不确定度（CNAS-CL07第5.3条）。

3.CMC用被测量值或参数的函数表示：

当CMC评估的主要不确定度分量与被测量具有函数关系时，CMC与被测量的关系通常也服从该函数，此时，CMC可以使用被测量值或参数的函数表示。

例如使用3等量块作为主要计量标准设备校准长度量具时，主要测量不确定度来源：

年长度稳定度允许值：

±

（0.05+0.5×

10-6Ln）μm

3等量块校准结果的不确定度：

U=（0.10+1×

则校准结果的测量不确定度（CMC）通常可用类似于以上公式的函数表示。

U=（0.12+1.4×

用函数表示的情况还可见于一些数字显示仪表，例如电学领域：

直流电压：

1V～10V:

U=0.015％U+2d

式中U表示被测电压值，d表示被校仪器的示值分辨力。

示例9.

量块

端度

1308

JJG146-2003

量块检定规程

（0.5～1000）mm

U=0.13µ

m+0.7×

10-6L

L–mm

U=（0.02+0.2L）µ

m，

L-m

标准

环规

直径

JJG894-1995

标准环规检定规程

≤200mm

U=（0.17+0.001L）µ

L-mm

4．CMC用矩阵表示。

此时，不确定度的值取决于被测量的值以及与其相关的其他参数：

矩阵是指纵横排列的二维数据表格。

使用矩阵表示的典型应用就是交流电压的CMC，由于交流电压值与频率相关，因此CMC很难用以上的其他方式表示。

下表是国外用矩阵表示交流电压的CMC的实例：

类似的具有辅助或相关参量的被测量的CMC也适合用矩阵表示。

例如交流功率、声强等。

以下以交流电流表为例，分别用两种方式表示其CMC。

1）　不使用矩阵，灵活调整修改认可表格中的测量范围栏，表示CMC。

如下表：

示例10.[注3]

交流数字电流表

交流电流

JJG（航天）35－1999交流数字电流表检定规程

（22～220）A

10Hz-20Hz

0.025％+16nA

20Hz-40Hz

0.016％+10nA

40Hz-1kHz

0.012％+8nA

1kHz–5kHz

0.028％+12nA

5kHz–10kHz

0.11％+65nA

（0.22～2.2）mA

0.025％+40nA

0.016％+35nA

0.012％+35nA

1kHz-5kHz

0.020％+0.11A

5kHz-10kHz

0.11％+0.65A

（2.2～22）mA

0.025％+0.40A

0.016％+0.35A

0.012％+0.35A

0.020％+0.55A

0.11％+5A

（22～220）mA

……

……略

JJG875-2005数字压力计检定规程

该表示方式是基于校准交流电流表使用的计量标准设备（FLUKE5720A）的技术指标的表示方式，见表1。

表1.FLUKE5720A交流电流技术指标（95%的置信度）

量程

分辨率

频率

绝对不确定度

（×

10-6输出+nA）

220A

1nA

10Hz～20Hz

20Hz～40Hz

40Hz～1kHz

1kHz～5kHz

5kHz～10kHz

250+16

160+10

120+8

280+12

1100+65

2.2mA

10nA

250+40

160+35

120+35

200+110

1100+650

22mA

100nA

250+400

160+350

120+350

200+550

1100+5000

10-6输出+A）

220mA

1A

250+4

160+3.5

120+2.5

200+3.5

1100+10

2.2A

10A

20Hz～1kHz

260+35

450+80

7000+160

5725A放大器:

11A

100A

460+170

950+380

3600+750

因为FLUKE5720A交流电流技术指标是校准交流电流表的测量不确定度的主要来源，因此，使用FLUKE5720A校准交流电流表的完整的CMC表示方式与FLUKE5720A的技术指标的格式类似。

当被校仪器的频率响应范围较窄时，例如校准低准确度的交流电压表或电流表时，如果只需校准50Hz和1kHz，此时可以简化其CMC的表示方式，例如：

示例11.

JJG875-2005

交流

电流

JJG（航天）

35-1999交流数字电流表检定规程

（0.22～2.2）

mA

50Hz

Urel=0.035％

1kHz

Urel=0.030%

Urel=0.050%

Urel=0.045％

Urel=0.058％

Urel=0.052％

（0.22～2.2）A

Urel=0.064％

Urel=0.055％

一些项目或参量的CMC除需要考虑相关参量之外，可能还需要包含不同校准条件的差别，例如声级计：

示例12.

声级计

声压级

1407

JJG188-2002

声级计检定规程

（10～140）dB

压力场

10Hz～200Hz

U=0.5dB

250Hz～400Hz

U=0.4dB

自由场

500Hz～1.25kHz

1.6kHz～10kHz

U=0.6dB

1.25kHz～20kHz

U=1.0dB

2）　使用矩阵表示交流