華南國家計量測試中心　陳明華

　　國家（jiā）計量技術規範（fàn）JJF1033—2001《計（jì）量標準考核規範（fàn）》對所采用（yòng）的計量標準器具、配套設備以及所開展的檢定/校（xiào）準（zhǔn）項目的準（zhǔn）確度指標，要求填寫“不確定度或準確度等級或最大允許誤差”；JJF1069—2000《法定計量檢定機（jī）構考核規範》要求填寫檢定/校準“準確度等級或測（cè）量擴（kuò）展不確定（dìng）度”；實驗室國家（jiā）認可的校準項目則是填（tián）寫“不確定度/準確度等級”。以上幾種表述方式，表麵（miàn）看來僅僅在（zài）文字上有所區別，而實際，在對不確定度如何表達（dá）的問題上，存在不同的理解（jiě）和誤區。例（lì）如，JJF1033—2001對計量（liàng）標準器具、配套設備不確定度的解釋是“已知測量儀器或量具的示值誤差，並且需要對測量結果進行修正時（shí），填寫示值（zhí）誤差的測量不確定度”；另JJF1033—2001對所開（kāi）展（zhǎn）的檢定及校準項目不確定度的解釋是（shì）“指用該（gāi）計量標準檢定或校準被測對象所（suǒ）給出的測量（liàng）結果不確定度，其中不應（yīng）包括由被（bèi）測對象所引入（rù）的不確定度分量”(見JJF1033—2001國家統一宣貫教材《計量標準考核規範實施指南》，中國計量（liàng）出版社)。對儀器的不確定度，在同一規範中，已有不同的理解（jiě），在其它規範中的含義也各有區別，還有不少（shǎo）專家提出用（yòng）不確定度表示測量（liàng）儀器（qì）的特性（xìng），根本就是不合適。為（wéi）了對表述測量儀器的準確度指標有統一和（hé）清（qīng）晰的理解（jiě），對儀器（qì）準確度等級、最大允許誤差和不確定度的意義和內在（zài）聯（lián）係進行分析和探討，是十分必要（yào）的。    

　　一、準確度等級是用符號表示的準確度檔次

　　測量儀（yí）器準確度是定性（xìng）概念。這個問（wèn）題在JJF1001—1998《通用計量術語及定義》，JJF1059—1999《測量不確定度的評定與表（biǎo）示》，BIPM、ISO等7個國際計量組織1993年（nián）頒布的（de）《國際基本和通用計量名詞術語》(VIM)、ISO等7個國（guó）際組織於1993年正式頒布《測量不確（què）定度表示指南（nán）》(GUM)已有明確的解釋。JJF1033—2001《計量標準考核（hé）規範》也已將JJF1033—1992中對計量標準（zhǔn）準確度賦予一個（gè）定（dìng）量計算公式的規定作出修訂（dìng），以測量結（jié）果不確定度取代。明確測量（liàng）儀器準確度是定（dìng）性概念，以和國際（jì）接軌以及和上麵規範保（bǎo）持一致是十分必（bì）要的。由於VIM和GUM是以（yǐ）多個國際組（zǔ）織的名義聯合頒布，國際上各個（gè）組織也在逐漸消除這種不規範的表述。對於一些不合適的表達（dá），如“二等活塞壓力計的準確度為±0.05%”，隻能是對（duì）標準（zhǔn）、規範等文件的修訂逐步改正。

　　測量儀器的準（zhǔn）確度等級的表達必須依據計量檢定規程、檢（jiǎn）定（dìng）係統表、OIML國際建議、標準或其它技術文件。通常（cháng）按絕對最大（dà）允許誤（wù）差表示（shì）的測量儀器（qì），其級別用大寫拉丁數字、羅馬數字或阿拉伯數字表示，必要（yào）時還可以用字母附以阿拉伯（bó）數字。例（lì）如:砝碼分為E₁，E₂，F₁，F₂，M₁，M₂，M₁₁，M₂₂級。按引用最大允（yǔn）許誤差或（huò）相對最大允許誤（wù）差表示的測量儀（yí）器，用阿（ā）拉（lā）伯數字表示，而且常（cháng）用百分數表示而（ér）略去百分符號。例如:彈簧式精密壓力表，分為0.05級，0.1級，0.16級，0.25級，0.4級（jí），0.6級。按等（děng）劃分的測量儀器，用中文數字或阿拉伯數字表示，例（lì）如，二（èr）等活塞壓力計，3等量塊。

　　但遺憾的是，受習（xí）慣的影響，目前還是（shì）有一些人認為準確度等級既然包含（hán）數量，作為定量表示未嚐不可。誠然，對於某（mǒu）些以引用最大允許誤差（chà）或相對最大允許（xǔ）誤差表示的測量儀器，準確度等級與儀器的最大允許誤差有（yǒu）比較直接的對（duì）應關係，如0.25級、0.4級彈簧式（shì）精密壓力表的最大允許誤差分別為（wéi）測量上限的（de）±0.25%和±0.4%，1級材料試驗機在測量範圍內(量程20%～100%)的最（zuì）大允許誤差為±1.0%。所以有人以偏概全，以為都是這種情況，以此出現了諸如“上（shàng）級標（biāo）準的準（zhǔn）確度為（wéi）被檢儀器準確度1/3”的錯誤（wù）表達。這種觀點顯然不具有普遍的意義，比如對於F₁級砝碼，說其準確度（dù）的1/3，會令人不知所（suǒ）雲。以數字表達的準確度等級和儀器的最大允許（xǔ）誤差也不一定直（zhí）接對應，如一（yī）級照度計的最大允許誤差±4%，二級照度計的最大允許誤差為±8%。等同國際標準ISO376:1999的（de）國家標準GB/T 13634:2000《試驗機檢測用測力儀的校準》，把適合於檢定1級材料試驗（yàn）機的標準（zhǔn）測力儀定義為1級測力儀，這種測力儀（yí）的各項技術指標略高於現（xiàn）行的JJG144—1992標準測力儀檢定規程中0.3級（jí）測力儀。由此看（kàn）出，準確（què）度等級隻（zhī）是一個檔次的符號，不能作為（wéi）一個量。

　　順便（biàn）說明，不（bú）能用精度或精密度（dù）代替準（zhǔn）確度，精度隻表示隨機（jī）效應的影響，與之對應的另一個名（míng）詞是正確度，表示係統效（xiào）應的（de）影響，隻有準確度才包含了隨機效應和係統效（xiào）應。    

　　二、不（bú）確定度（dù）或最大允許誤差是準確度的量化

　　我們（men）回（huí）頭再看看準（zhǔn）確度等別和級別的概念。等是指計量器具、特別是標準計量（liàng）器具的實際值的擴（kuò）展不確定度（dù）檔次，以等劃分的儀器使用實際值或依據檢定/校準結（jié）果對示值修正使（shǐ）用；級則（zé）是指計量器（qì）具示值允許誤差大小的檔次（cì），以級（jí）劃（huá）分的儀器直接使用示值，不需要（yào）修正。

　　當測量儀器沒（méi）有劃分準確度等別，或者考慮給準（zhǔn）確度等別予以量化時，直接給出實際值的擴（kuò）展不確定度，即上（shàng）級對其檢定/校準的測量結果不確定度；當測量儀器沒有劃分準確（què）度（dù）級別，或者考慮給準確度級別予以量化時，直接給出其示值最大允許誤差（chà）。這才是所謂的（de）“準確度（dù）等（děng）級或不確定度或最大（dà）允許（xǔ）誤差”。

　　有些測量儀器（qì）隻能按等劃（huá）分，例如活塞式（shì）壓力（lì）計、標準硬度塊；有些測量儀器隻（zhī）能（néng）按級劃分（fèn），例如經緯（wěi）儀、百分表；有些計量器具既按等劃分，又按級劃分，例（lì）如量塊（kuài）、標準電池。對應到不確定度或最大允許誤差的意義為，以等使用的測量儀器可以用準確度等別表示，也可以用實（shí）際值或修正值的不確定度表示（shì）；以級使用的測量儀器可以用準確（què）度（dù）級別表示（shì），也可以用最大允許誤差表示（shì），還可以給出評定示值（zhí）誤差的測量不確（què）定度，這時，測（cè）量不確定度對儀器的使用者並沒有直接的意義，隻是用於表示對檢（jiǎn）定/校準儀器（qì）實驗室的能力和對被檢定/校準儀器符（fú）合最大（dà）允許誤差要求（qiú）進行判（pàn）定的合理性。

　　所以填寫（xiě）測量儀器“準確度等級或不確定度或最大允（yǔn）許誤差”，存在不同的選擇，可填寫其中的一項、兩（liǎng）項或三項。

　　1.在存在準確度等級的前提（tí）下，隻填寫準確度等級是最簡單明了。對於多（duō）參數和分部檢定（dìng）的測量儀器，如經緯儀、聲級計，填寫準確度等級是最合適的。這類儀（yí）器使用時，必須從計量檢定規（guī）程等（děng）技術文件中找出該準確度等級所對應的不確定度或（huò）最大允許誤差。

　　2.用（yòng）最大允許誤差表示時，對於（yú）用相對誤差或引（yǐn）用誤差表示的儀器，其整個量程最大（dà）允（yǔn）許誤差一般是相同的；而對於用絕對誤差表示的儀器，其整個量程最大允許誤差是不同的（de），這樣，隻能給出儀器測量上下限對應（yīng）的允許誤差。這類（lèi）儀器使用（yòng）時，由於不進行修正，儀器帶（dài）來的不（bú）確（què）定度主要是儀器的（de）示值誤差引起的。所以最大允許誤差對應於儀器的使用的準確（què）度，通（tōng）常可以假（jiǎ）設儀器的示值誤差在最（zuì）大允許誤（wù）差範圍（wéi）內均勻分布對儀器（qì）帶來（lái）的不確定度進行計算。

　　3.對於使用實際值（zhí）或者依據示值誤差對指示值（zhí）進行修正的儀器，必須填寫實際值（zhí）不確定（dìng）度。這類儀（yí）器由於修正使用，儀器帶來的不確定度主要是對該儀器進行檢定/校準的測（cè）量不確定度。所以不確定度這個參數對儀器使用的（de）準確度（dù）影響是最（zuì）直（zhí）接的。

　　對於校準實驗室所開展的項（xiàng）目，因為校準不一定作出符合性判斷，這時測量不確（què）定度成為衡量和比較實驗室（shì）能力的（de）惟一指標。填寫測（cè）量不確定度表（biǎo）示的（de）校準（zhǔn）測量能力，是有必（bì）要的，但校準測量能力並不是簡（jiǎn）單的不包括由被測對象所引入的不確定度分量的測量不確定度。測量不（bú）確定度是針對測量結果進行評定，對其簡單（dān）粗暴的（de）肢解，無論在理論還是實際都是行不通的。如GUM中關於比較法校準量塊的最典型（xíng）例子，其中一個分量是以量塊長度乘以被校量塊與參考溫度偏（piān）差值為靈敏係數，再乘以被校量塊與標準量塊間熱膨脹係（xì）數差的標準不確定度；另一個分量是（shì）以量（liàng）塊長度乘以標準量塊的熱膨脹係數為靈敏係數，乘以被校量塊與標準量塊間溫度差（chà）的標準不確定度。被檢定/校準（zhǔn）對象和各（gè）個不確定度分量之間的關係是剪不斷的，被檢定/校準對象對於不確定度的計算不能排除在外，隻是可以計算被測對象處於一個正常而影響最小的（de）狀（zhuàng）態，這時就是校準測（cè）量能力。

　　對於檢定（dìng）工作，由於依據檢定規程開展工作時，測量（liàng）不確定度（dù）必然不（bú）超出一個合理的控製範圍，填寫的測量不確定度是表示可以符合檢定係統的要求。

　　另外，對於比較（jiào）簡單的檢（jiǎn）定係統，除了基準（zhǔn）、標準器具（jù）可能隻有一個等（děng）級，工作器具也可能隻存在一個（gè）等級，如金屬布氏硬度計，是用國家基準(包括國家基（jī）準、副基準、工作基準)檢定標準硬度塊，再用標準硬（yìng）度（dù）塊檢定工作硬（yìng）度計，標準塊和工作硬度計分別隻有一個等（děng）別和級別，由於標（biāo）準硬度塊的測量不（bú）確（què）定度和工作（zuò）硬度計最大允許誤差和壓頭、試驗（yàn）力等有關，隻能給（gěi）出一個範圍（wéi），表述起（qǐ）來相當複雜和不（bú）方便，對這種情況，隻要（yào）在不會引起混淆，硬度（dù）塊的準確度等級可用“標準級”表示，硬度計的（de）準（zhǔn）確（què）度等級（jí）可用“工作級”表示，而不一定要填寫硬度塊的不確定度以及（jí）硬度計的（de）最大（dà）允許誤差。

　　由此可以看出，測（cè）量儀（yí）器不確定度指標在法定（dìng）計量技術機構進行計量標準考核、機構考核，實驗室認（rèn）可中的涵義應該是統一的，雖然有不同（tóng）的側重點。