化学分析中测量不确定度评定基础.ppt

化学分析中测量不确定度评定 钢铁研究总院分析测试研究所 2010.6 现状与需求 1993年七个国际组织批准GUM ISO 国际标准化组织 IEC 国际电工委员会 BIPM 国际计量局 OIML 国际法制计量组织 IUPAC 国际理论化学与应用化学联合会 IUPAP 国际理论物理与应用物理联合会 IFCC 国际临床化学联合会 测量不确定度的评定 评定测量不确定度所需要的综合知识 数理统计 偏微分 测量不确定度基本概念GUM 试验方法 计量检定 试验标准 标准物质和标准计量器具 测量不确定度的定义  “表征合理地赋予 被测量之值的分散性，与测量结果 相联系的参数。” “表征被测量的真值所处范围的评定” 测量不确定度实质是测量结果的可疑程度。 特别指出： 1 、不要说测量仪器的不确定度。由于测量仪器的示值误差、漂移都会对测量结果的不确定度有贡献，但它不是测量仪器的不确定度。 2、不要说标准物质的不确定度，应该说标准物质认定值的不确定度。 3、不确定度一词指可疑程度。 测量不确定度是定量表示对测量结果的怀疑程度，以一个具有置信水平的区间的形式表示，而且不能用不确定度数值来修正测量结果。 显然，U值(不确定度)越大，测量结果越分散，测量质量越差。 不确定度U值表示“被测量之值的分散性” 被测量=被测对象的特定量 例1：测量室内高度为2.9m,U=0.5m 例2：测量室内高度为2.9m,U=0.01m 不确定度 （U值）“区间宽度” 与“置信水平（概率）” 紧密相关，在相同的条件下：置信水平越大， U值越大。 思考题 1、测量不确定度是与（ ）具有（ ）量纲的数值，它记为（ ）。 2、测量不确定度U与测量结果y共同构成了一个（ ），该区间以概率p套住（ ）。 3、测量不确定度是指：表征（ ）地赋予被测量之值的（ ），与测量结果相联系的参数。 准确度与不确定度的关系 实验室的产品是测量结果，在实验室内提高产品质量就是提高其测量的准确度。ISO5725解决的是如何制造出更好的产品[使测量(报出)结果更接近真值]。不确定度理论解决的是如何评价测量结果(产品)。 产生测量不确定度的原因 ⑴被测量的定义不完整 ⑵测量方法不理想 ⑶取样的代表性不够 ⑷对测量环境的认识不够, 或对环境测量与控制不完善 ⑸对模拟式仪器读数存在人为偏差 评定测量不确定度的意义 测量不确定度是评定测量水平的指标， 是判定测量结果质量的依据。 测量结果的质量是科学实验成败的重要因素之一。 可能成为执法和决策的重要依据。 取得市场竞争优势地位，在各方面与国际接轨。 为提高检测质量，改进试验方法等指明方向。 思考题 评定一个测量结果的测量不确定度有二种方法：一种是用对观察列进行统计分析的方法，来评定标准不确定度，一般称为测量不确定度的（ ）类评定。另一种是用不同于对观察列进行统计分析的方法，来评定标准不确定度，一般称为测量不确定度的（ ）类评定 标准不确定度的A类评定 用对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度在重复性条件下所得的测量列的不确定度，通常比用其它方法所得到的不确定度更为客观，并具有统计学的严格性，但要求有充分的重复次数。此外，这一测量程序中的重复观测值应相互独立。 当测量结果取测量列的任一次 xi 时所对应的A类不确定度 当测量结果取 n 次的算数平均值所对应的A类不确定度 当测量结果取其中m 次的平均值时所对应的A类不确定度 例：采用火花源发射光谱法测定某低合金钢中碳含量，样品重复测量10次，测量结果分别为0.490%、0.486%、0.478%、0.484%、0.480%、0.490%、0.478％、0.483%、0.486%、0.480%。⑴计算测量结果的平均值和标准差; ⑵以后的样品分析采用3次测量的平均值报结果，测量平均值为0.483%，求此次测量的标准不确定度 u ；⑶在以后做单次测量，测量值为0.479%，求测量的标准不确定度。 ⑴ ⑵ ⑶ 按贝塞尔公式计算标准偏差如自由度较小，可乘上一个安全因子T n = 10 安全因子为 1 文件中没有给出权威的T值 在 n 小于 10 时可用其它方法 极差系数 C 及自由度υ 标准不确定度的B类评定 不同于观测列统计分析的方法来评