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1、1,不确定度评定实例 4大豆水分含量测量结果不确定度评定,2,1.概 述,1.1 目 的 评定大豆水分含量测量结果的不确定度。1.2 测量仪器 最大允差0.1mg电子天平，分辨力为0.1mg。1.3 测量过程 步骤1：用电子天平称量恒重的铝盒，记为m0，并回零。步骤2：用同一电子天平称取装入2g烘干前大豆试样的铝 盒，称准至0.1mg，记为m。步骤3：将试样放入干燥箱内，在(1051)温度下烘干4小 时，冷却后称量，记为m1。步骤4：复烘干至恒重，即连续两次干燥的质量变化不超过 2mg为止。测量结果由两份样品的平均值给出。,3,1.概 述(续),1.4 不确定度评定结果的应用 符合上述条件或十
2、分接近上述条件的测量结果，一般可以直接使用本不确定度评定的结果。对于其他试样水分测量结果的不确定度评定，可以参照本例的评定方法。,4,2.数学模型和不确定度传播率,水分含量表示式为(4.1)式中，C大豆样品中水含量，；m 装入干燥前样品后铝盒的质量，g；m1装入的样品干燥(去水分)后铝盒的质 量，g；m0没有装被测样品的恒重铝盒质量，g。,5,质量m，m1和m0是用同一台电子天平测量，是相关量。但是，m，m1和m0之间或是相减或是相除，故为负相关（相关系数接近1），其系统偏差被抵消；因此，此处采用互不相关的合成规则（方和根方法）进行合成。应用不确定度传播率，其合成方差的表示式为(4.2)式中,
3、6,各灵敏系数分别为 恒重铝盒质量m0通常为34g；因为方法规定称取2g样品质量，所以，干燥前样品加铝盒的质量m通常为56g；因水分含量一般小于10，故干燥后样品加铝盒的质量减小不大，m1一般也为56g。上述各灵敏系数应用m04g，m6g，m16g计算得到。,7,8,3 测量不确定度来源,由水分含量(输出量C)的合成标准不确定度uC(C)的表示式(4.2)可知，为求得uC(C)，首先必须求取各输入量(质量m，m1和m0)的标准不确定度u(m)，u(m1)和u(m0)。然后通过灵敏系数c1，c2和c3分别计算出输出量的各标准不确定度分量u1(C)，u2(C)和u3(C)。最后由式(4.2)计算出
4、合成标准不确定度uC(C)。附录给出了测量结果不确定度评定因果关系图，通过因果分析，将每次称量的重复性合并为整个方法的重复实验所观测到的变异性，即由被测量(输出量)的重复性给出测量结果的一个不确定度分量，而不需要对每次称量的重复性引入的不确定度分量进行评定。,9,为此，将式(4.2)合成方差的表示式改写为(4.3)式中，不确定度分量u4(C)是由重复性引入的输出量C的不确定度分量。,10,4 输入量的标准不确定度的评定,4.1 没有装入样品的铝盒质量m0的不确定度 u(m0)评定 铝盒质量m0通常为34g，m0称量不确定度来自2个方面：第一，由天平称量不准引入的的不确定度，按B类方法评定；第二
5、，天平标度的可读性（数字分辨力），按B类方法评定。因为m，m1和m0数值相近，天平灵敏度和空气浮力引入的不确定度可以忽略不计。最后，称量的重复性，已归入到被测量(输出量)的重复性中，此处不重复计算。,11,4.1.1 m0称量不准引入的标准不确定度分量 uB1(m0)电子天平经检定合格，由天平说明书可知其最大允许误差为0.1mg，服从均匀分布，区间半宽度为am010.1mg，包含因子。由此引起的标准不确定度uB1(m0)为(4.4),12,4.1.2 天平分辩力引入的标准不确定度分量 uB2(m0)由天平说明书可知其分辩力为0.1mg，服从均匀分布，区间半宽度为am020.05mg，包含因子。
6、由此引起的标准不确定度uB2(m0)为(4.5),13,4.1.3 m0称量的合成标准不确定度分量 u(m0)不确定度分量uB1(m0)和uB2(m0)互不相关，m0称量的合成标准不确定度可采用方和根方法合成得到(4.6),14,4.2 装有干燥前样品的铝盒质量m的不确定度 u(m)评定 大豆样品质量(mm1)，采用分辨力为0.1mg，最大允差为0.1mg电子天平测量。实际上是用配衡体称量法通过2次称量给出的，即由一次回零(空铝盒)称量所得。m是电子天平回零后的第2次称量。同样，质量m称量不确定度来自2个方面：第一，由天平称量不准引入的的不确定度，按B类方法评定；第二，天平标度的可读性（数字分
7、辨力），按B类方法评定。评定方法与4.1节相同，质量m测量的标准不确定度u(m)为(4.7),15,4.3 装有干燥后样品的铝盒质量m1的不确定 度u(m1)评定 质量m1称量不确定度除了来自4.1节或4.2节所述的2个方面之外，还包括残余水分引入的不确定度分量。前2项不确定度分量评定方法与4.1节相同，质量m测量的标准不确定度u1(m)为(4.8),16,方法规定：复烘干至恒重，连续两次干燥的质量变化不超过2mg为止。所以残余水分可能值的区间半宽度为am141mg，服从均匀分布，包含因子。由此引起的标准不确定度uB3(m1)为(4.9)质量m1的不确定度u(m1)为(4.10),17,五 输
8、出量标准不确定度分量评定,5.1 输出量C的标准不确定度分量u1(C)=c1u(m0)评定 灵敏系数c10.1g1，因此有(4.11)5.2 输出量C的标准不确定度分量u2(C)=c2u(m)评定 灵敏系数c20.5g1，因此有(4.12)5.3 输出量C的标准不确定度分量u3(C)=c3u(m1)的评定 灵敏系数c30.5g1，取正值有(4.13),18,5.3 输出量C的重复性引起的标准不确定度 分量u4(C)的评定 测量了2批样品，每批样品分别进行7次独立重复测量，测量结果列于表4.2。对5左右水分含量的第一批大豆样品重复测量的单次测量实验标准差为(4.14),19,技术标准规定大豆水分
9、含量由2次测量的平均值给出，故重复性引入的测量结果的标准不确定度为(4.15)10左右水分含量的重复性引入的测量结果的标准不确定度为(4.16),20,21,22,水分含量C测量结果的合成标准 不确定度uC(C)评定,将式(4.11)(4.13)和(4.16)代入(4.3)可以计算出水分含量C的合成标准不确定度uC(C)(4.17)式中，重复性引入的水分含量的测量结果的标准不确定度采用较大的u42(C)0.00023%的数值。,23,七 水分含量C测量结果的扩展标准不确定度 U评定 取包含因子k(C)2，置信水准(置信概率)p95%，水分含量C测量结果的扩展不确定度U(C)为(4.18),24
10、,八 测量结果及其不确定度报告,第1批大豆水分含量的测量结果为C5.04%，其相对扩展不确定度为包含因子k(C)2，提供p95%的置信水准(置信概率)。第2批大豆水分含量的测量结果为C9.8%，其相对扩展不确定度为包含因子k(C)2，提供p95%的置信水准(置信概率)。,25,【讨论】(1)分析可知，采用分辨力为0.1mg，最大允差为0.1mg电子 天平测量大豆水分含量，其主要不确定度分量是由于大豆残余水分和测量重复性所引起，如欲减小大豆水分含量测量结果的不确定度，首先可以在步骤4中，复烘干至恒重，使连续两次干燥的质量变化比2mg小，例如小于1mg；其次可以增加测量次数，使测量结果由3次或更多
11、次测量的平均值给出，减小测量重复性引入的不确定度。(2)为简化测量不确定度评定，组合类似影响因素，将重复性因素组合在一起。因此，就不需要分别评定各输入量m，m1和m0数的重复性引入的不确定度，而是直接评定测量结果(水分含量C)的重复性引入的不确定度。(3)取消相互抵消的因素。因为m，m1和m0数值相近，而且在计算水分含量C时，分子(mm1)和分母(mm0)中天平灵敏度相互抵消了，由此引起的不确定度可以忽略不计。(4)由于水分含量C表示式的分子(mm1)和分母(mm0)中都有质量m，必须通过计算偏微分才能将m分离出来进行不确定度评定。,26,【附录】因果关系图,(1)由式(4.1)可知，水分含量
12、C通过称量方法确定，有3个输入量m，m1和m0。所以，图4.1的因果图 的分支结构导致一个分析结果(大豆水分含量C)，指向该结果的分支有3个，即3个贡献因素。,27,(2)测量结果的主要影响因素是式(4.1)中的参数m，m1和m0，每个分支都有自己的贡献因素，它们包括影响结果(水分含量)的各种因素，这些因素的不确定度都明显地对分析结果有贡献。对各参数的影响因素用次分支表示，如图4.2所示。注意，有3个“校准”影响因素，3个“分辩力”影响因素，3个“重复性”影响因素，以及1个“(水分)残余含量”影响因素。,28,(3)应用因果关系图的精简规则二，组合类似影响因素，将重复性因素组合在一起，而使每次
13、称量的变异性均贡献给整个方法的重复实验所观测到的变异性，如图4.3所示。,29,(4)应用因果关系图的精简规则一，取消相互抵消的因素。因为m，m1和m0数值相近，而且在计算水分含量C时，分子(mm1)和分母(mm0)中天平灵敏度相互抵消了，可以除去，如图4.4所示。,30,(5)最后，给出各种影响因素的最终列表，如图 4.5所示。,5、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。8
14、、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。11、人生就像是一个马尔可夫链，你的未来取决于你当下正在做的事，而无关于过去做完的事。12、女人，要么有美貌，要么有智慧，如果两者你都不占绝对优势，那你就选择善良。13、时间，抓住了就是黄金，虚度了就是流水。理想，努力了才叫梦想，放弃了那只是妄想。努力，虽然未必会收获，但放弃，就一定一无所获。14、一个人的知识，通过学习可以得到;一个人的成长，就必须通过磨练。若是
15、自己没有尽力，就没有资格批评别人不用心。开口抱怨很容易，但是闭嘴努力的人更加值得尊敬。15、如果没有人为你遮风挡雨，那就学会自己披荆斩棘，面对一切，用倔强的骄傲，活出无人能及的精彩。5、人生每天都要笑，生活的下一秒发生什么，我们谁也不知道。所以，放下心里的纠结，放下脑中的烦恼，放下生活的不愉快，活在当下。人生喜怒哀乐，百般形态，不如在心里全部淡然处之，轻轻一笑，让心更自在，生命更恒久。积极者相信只有推动自己才能推动世界，只要推动自己就能推动世界。6、人性本善，纯如清溪流水凝露莹烁。欲望与情绪如风沙袭扰，把原本如天空旷蔚蓝的心蒙蔽。但我知道，每个人的心灵深处，不管乌云密布还是阴淤苍茫，但依然有一
16、道彩虹，亮丽于心中某处。7、每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！8、不要活在别人眼中，更不要活在别人嘴中。世界不会因为你的抱怨不满而为你改变，你能做到的只有改变你自己！9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天赐，不都是一路披荆斩棘才换来的。10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你会觉得解脱。但舌头总会不由自主地往那个空空的牙洞里舔，一天数次。不痛了不代表你能完全无视，留下的那个空缺永远都在，偶尔甚至会异常挂念。适应是需要时间的，但牙总是要拔，因为太痛，所以终归还是要放手，随它去。11、这个世界其实
17、很公平，你想要比别人强，你就必须去做别人不想做的事，你想要过更好的生活，你就必须去承受更多的困难，承受别人不能承受的压力。12、逆境给人宝贵的磨炼机会。只有经得起环境考验的人，才能算是真正的强者。自古以来的伟人，大多是抱着不屈不挠的精神，从逆境中挣扎奋斗过来的。13、不同的人生，有不同的幸福。去发现你所拥有幸运，少抱怨上苍的不公，把握属于自己的幸福。你，我，我们大家都可以经历幸福的人生。14、给自己一份坚强，擦干眼泪；给自己一份自信，不卑不亢；给自己一份洒脱，悠然前行。轻轻品，静静藏。为了看阳光，我来到这世上；为了与阳光同行，我笑对忧伤。15、总不能流血就喊痛，怕黑就开灯，想念就联系，疲惫就放
18、空，被孤立就讨好，脆弱就想家，不要被现在而蒙蔽双眼，终究是要长大，最漆黑的那段路终要自己走完。5、从来不跌倒不算光彩，每次跌倒后能再站起来，才是最大的荣耀。6、这个世界到处充满着不公平，我们能做的不仅仅是接受，还要试着做一些反抗。7、一个最困苦、最卑贱、最为命运所屈辱的人，只要还抱有希望，便无所怨惧。8、有些人，因为陪你走的时间长了，你便淡然了，其实是他们给你撑起了生命的天空；有些人，分开了，就忘了吧，残缺是一种大美。9、照自己的意思去理解自己，不要小看自己，被别人的意见引入歧途。10、没人能让我输，除非我不想赢！11、花开不是为了花落，而是为了开的更加灿烂。12、随随便便浪费的时间，再也不能赢回来。13、不管从什么时候开始，重要的是开始以后不要停止；不管在什么时候结束，重要的是结束以后不要后悔。14、当你决定坚持一件事情，全世界都会为你让路。15、只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。,
