自(zì)從JJF1059—1999《測(cè)量不確定度評定與表示》宣貫實(shí)施以(yǐ)來,各領域測量結果的不確定度評定就有了統一(yī)的、並與國際通行做法接軌的技術(shù)規(guī)範。隨著JJF1069—2000《法定計量檢定機構考核規範(fàn)》和JJF1033—2001《計量標準考核規範》的批準和實施,無論計量機構的考核還是計量標準的考核,都對測量不(bú)確定(dìng)度評定提出了相應要求,因此(cǐ),正確理(lǐ)解和掌握(wò)不(bú)確定度的評定成為(wéi)計量工作者必備的知識。
在不確定度評定過程中,合成不確定度計(jì)算的關鍵問題是(shì)求出靈(líng)敏係數和確(què)定輸入量估計值是否相關,而對於較複(fù)雜的函數關(guān)係式求偏導數是較困難的。如果根據實際情況,靈活采(cǎi)取不同的方法,則可以使問題得(dé)到簡化。下麵舉例討論使用不同方法來計算合(hé)成標準不確(què)定度。
例:已知:直徑D,弦長S,弓形高h,它們之間有如下關係式:
D=S2/4h+h
其中:S=500mm,u(S)=0.5mm,h=50mm,u(h)=0.05mm
且S、h的估(gū)計值不相關,求u(D)?
1.方法一(yī)
為了避免對函數求偏導計算靈(líng)敏係(xì)數,我們將(jiāng)函數分組後,分別計算再(zài)組合,對(duì)乘(chéng)積形式的函數用相對不(bú)確定(dìng)度計算,即:
令D′=S2/4h,原函數(shù)D=D′+h
但這裏應該注意的是:D′與h是相關的,由於他們成反比(bǐ),不必進行A類評定,可以斷定相關係數等於-1。
①先求出u(D)′:
因D′=S2/4h=(1/4)S2·h-1
=1250mm
urel(S)=u(S)/S=0.5mm/500mm
=0.1%
urel(h)=u(h)/h=0.05mm/50
=0.1%
因
=0.224%(中間步驟可(kě)以多取一(yī)位有效數字)
得u(D′)=D′·urel(D′)=1250mm×0.224%=2.8mm
②再求u(D):
函數D=D′+h顯然是線性函數,因為輸入量估(gū)計值D′與h彼此是負相關,相關係數r=-1,因此它們的合成標準不確定度是分(fèn)量u(D′)與u(h)的代數和(hé),即:
u(D)=u(D′)-u(h)=2.8mm-0.05mm=2.75mm≈2.8mm
實際上,求出u(D′)=2.8mm 以後,我們將(jiāng)u(D′)與u(h)比較一下:2.8mm0.05mm,因此u(h)可忽略不計,從而不必再考慮二者相關等問題,而直接得出:
u(D)≈u(D′)=2.8mm
從而使問題更簡化了。但如果數學模型中,這裏的h有個較大係數,則是不可忽略(luè)的(de)。
2.方法二
根據數學模型:D=S2/4h+h,由於h與S不相關,用不確(què)定度傳播率公式對函數求偏導得出靈敏係數,然後求方和根。忽略了其它影響,則有:
將(2)、(3)兩式代(dài)入(1)式得:
=2.77mm≈2.8mm
以上二種方法計算得到的結(jié)果相同,方法一(yī)計算麻煩一點,但沒有技術難度;方法二計算較簡單,但要具備高等數學知識。
內容推薦
更多>2019-03-28