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回復(fù) 293# 規(guī)矩灣錦苑
計(jì)量誤差公式的推導(dǎo)及測(cè)量模型的弊端 - 史錦順 - 規(guī)矩灣質(zhì)疑 史老師所說(shuō)的“1、2、3、4項(xiàng)共同構(gòu)成游標(biāo)卡尺的誤差范圍”,共同決定了卡尺的示值誤差,我認(rèn)為一點(diǎn)都沒(méi)錯(cuò)。根據(jù)這些影響因素,人們確定了卡尺示值誤差合格與否的MPEV。但在示值誤差的測(cè)量模型中,影響輸出量示值誤差的輸入量確實(shí)含有卡尺讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)值兩個(gè),卡尺的讀數(shù)將決定其示值誤差的優(yōu)劣,嚴(yán)重影響示值誤差的大小,因此勢(shì)必給示值誤差測(cè)量結(jié)果引人標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。這和實(shí)物量具的示值(偏差)檢定完全不同,示值檢定測(cè)量模型中沒(méi)有被檢對(duì)象的讀數(shù),所謂的讀數(shù)乃是人為規(guī)定的毫無(wú)誤差可言的標(biāo)稱值或名義值。因此,示值檢定屬于史老師您所說(shuō)的情況,是不考慮被檢對(duì)象的讀數(shù)引入的不確定度分量的,而示值誤差的檢定必須考慮被檢對(duì)象讀數(shù)引入的不確定度分量。 - 史錦順答辯 計(jì)量的誤差是什么呢? 測(cè)量是用測(cè)量?jī)x器測(cè)量被測(cè)量,以求得被測(cè)量的值。而檢定是用被檢儀器來(lái)測(cè)量已知量值的標(biāo)準(zhǔn),以求得測(cè)量?jī)x器的誤差,看是否合格。檢定是測(cè)量的逆操作。測(cè)量?jī)x器的誤差,是檢定的認(rèn)識(shí)對(duì)象。 檢定的目的是求得儀器的誤差,而得到的是儀器示值與標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)稱值之差;計(jì)量的誤差分析,就是求得這二者的差別。 設(shè)測(cè)得值為M,標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱值為B。標(biāo)準(zhǔn)的真值為Z。 設(shè)儀器的誤差元(以真值為參考)為r(儀),檢定得到的儀器測(cè)得值與標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱值之差值為r(示),標(biāo)準(zhǔn)的誤差元為r(標(biāo))。 1 檢定得到儀器的視在誤差元為: r(示) = M―B 2 測(cè)量?jī)x器的誤差元為: r(儀) = M―Z 3 標(biāo)準(zhǔn)的誤差元(根據(jù)《JJF1180-2007》)為 r(標(biāo)) = Z―B 4 檢定的計(jì)量誤差元為: r(計(jì)) = r(示) ― r(儀) 綜上,有 r(計(jì)) = r(示)―r(儀) = M―B ―(M―Z) = Z―B = r(標(biāo)) 誤差范圍是誤差元的絕對(duì)值的最大可能值。誤差范圍關(guān)系為: │r(計(jì)) │max = │r(標(biāo)) │max 即有 R(計(jì)) = R(標(biāo)) (1) (1)式是計(jì)量誤差的基本關(guān)系式,計(jì)量誤差由標(biāo)準(zhǔn)的誤差決定。計(jì)量誤差與被檢儀器的誤差因素?zé)o關(guān)。 標(biāo)準(zhǔn)選用:設(shè)被檢測(cè)量?jī)x器的誤差范圍指標(biāo)是R(儀,標(biāo)稱),若: R(標(biāo)) ≤ R(儀,標(biāo)稱)/4 (2) 則檢定標(biāo)準(zhǔn)符合要求。 合格性判別:只要 │r(示)│max ≤ R(儀,標(biāo)稱)―R(標(biāo)) (3) 則被檢儀器合格。 與(3)式等效的表達(dá)式又記為: │Δ│max≤MEPV―R(標(biāo)) (4) Δ是被檢儀器的視在誤差元r(示);MEPV是最大允許誤差,即被檢儀器誤差范圍指標(biāo)值R(儀,標(biāo)稱);R(標(biāo))是所用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍。 以上這些,既不是老史的發(fā)現(xiàn),也不是老史的猜想;不確定度論誕生前,計(jì)量界歷來(lái)就是這樣認(rèn)識(shí)的,就是這樣干事的。這是科學(xué)。是幾百年來(lái)計(jì)量實(shí)踐所證明了的經(jīng)典分析。 - 單值量具的檢定沒(méi)有分歧,就不說(shuō)了。再談一次游標(biāo)卡尺的計(jì)量。 游標(biāo)卡尺的四項(xiàng)誤差因素,構(gòu)成游標(biāo)卡尺的誤差范圍。這個(gè)誤差范圍,分兩個(gè)含義,第一實(shí)際的誤差范圍R(測(cè))和誤差范圍的指標(biāo)值R(儀)。Δ表示卡尺示值與標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱值之差,|Δ|max就是測(cè)量?jī)x器的實(shí)測(cè)誤差范圍R(測(cè));而R(儀)就是MPEV。 MPEV只是一個(gè)人們規(guī)定的名義值、指標(biāo)值,是廠家的承諾。計(jì)量的任務(wù)就是依靠標(biāo)準(zhǔn),測(cè)量R(測(cè)) 即|Δ|max,再比較|Δ|max與MPEV的大小,來(lái)判斷合格性。 游標(biāo)卡尺的檢定方式,是用被檢卡尺測(cè)量量塊。設(shè)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為Mij,i表示不同尺寸測(cè)量點(diǎn)的序號(hào),檢定規(guī)程規(guī)定取6點(diǎn)。j表示同一測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量序號(hào),以測(cè)3次為宜,取平均值來(lái)表示Mi,以減小視差的影響(數(shù)顯卡尺可每點(diǎn)測(cè)量一次)。設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱值為B,在Mi-B中,選最大值為|Δ|max。依(4)式判別合格性。 - 史錦順對(duì)游標(biāo)卡尺校準(zhǔn)評(píng)定的評(píng)論 這個(gè)評(píng)定樣板,是歐洲合格性合作組織給出的,又經(jīng)中國(guó)國(guó)家合格性認(rèn)可委員會(huì)的推薦為“指南”,因此,權(quán)威性很高。倪育才的書(shū)也全文引用。吹得很高,實(shí)際是個(gè)全盤(pán)錯(cuò)誤、根本錯(cuò)誤。方法本身就不對(duì);實(shí)際的評(píng)定更錯(cuò)。 1 胡亂估計(jì) 測(cè)量、計(jì)量是實(shí)驗(yàn)技術(shù)。測(cè)量靠?jī)x器,計(jì)量靠標(biāo)準(zhǔn)。一切憑實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)說(shuō)話。計(jì)量是保證測(cè)量準(zhǔn)確的社會(huì)行為,計(jì)量權(quán)威的基礎(chǔ),是實(shí)驗(yàn)事實(shí)、是測(cè)量結(jié)果。計(jì)量是社會(huì)公證:第一符合實(shí)際,第二符合法律,第三對(duì)用戶負(fù)責(zé),不把不合格的儀器誤判成合格,第四對(duì)生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé),不把合格儀器誤判為不合格。 中國(guó)合格性評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)所引用的歐洲合格性合作組織的樣板評(píng)定,即倪書(shū)所引的不確定度評(píng)定的上述過(guò)程,主要部分δLM,純屬胡亂估計(jì),是瞎編。本網(wǎng)規(guī)矩灣先生,把此項(xiàng)估計(jì)得小些,也還是沒(méi)根據(jù)的編瞎話。游標(biāo)卡尺的機(jī)械不良要靠實(shí)測(cè)得知,神人也沒(méi)法估計(jì)。 2 離奇的結(jié)果 本評(píng)定的最后結(jié)果是被檢游標(biāo)卡尺的示值誤差為(0.10±0.06)mm,就是說(shuō),此游標(biāo)卡尺的示值誤差的可能值是0.04mm到0.16mm。也就是說(shuō),此卡尺示值誤差的最大可能值為0.16mm。而我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,此類卡尺的允許誤差是±0.05mm。 卡尺國(guó)標(biāo)與卡尺檢定規(guī)程,都規(guī)定量程150毫米、分辨力0.05毫米的卡尺,最大允許誤差是0.05毫米。而此例的評(píng)定結(jié)果卻是示值誤差最大可能為0.16毫米。竟相差3倍多。是產(chǎn)品真的不好,還是評(píng)定方法不對(duì)?我看是:1 瞎編數(shù)據(jù);2 不確定度評(píng)定方法錯(cuò)誤。根本就不能進(jìn)行此種評(píng)定;照此評(píng)定法,就不會(huì)有任何一把卡尺合格。計(jì)量本身的不確定度已是0.06mm,而其誤差最大允許值是0.05mm,二者之差已是負(fù)值,已沒(méi)有合格的通道。 3 要害問(wèn)題是拋開(kāi)實(shí)測(cè) 此不確定度評(píng)定中,影響最大的項(xiàng)是第5項(xiàng)即機(jī)械效應(yīng)項(xiàng)。 為什么估計(jì)量是±50μm?為什么不估計(jì)為10μm?又為什么不估計(jì)為100μm?大了小了,都是沒(méi)有根據(jù)的廢話。計(jì)量工作,居然編造數(shù)據(jù),不僅無(wú)理,而且荒唐。如此荒唐的編造,竟成為中國(guó)國(guó)家合格性認(rèn)可委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)文件的樣板,真讓人沒(méi)法說(shuō)話……。 4 不合理的重復(fù) 測(cè)量的示值離散性、有限的分辨力、卡尺制造中的機(jī)械結(jié)構(gòu)的不完善,這些因素的作用,必定表現(xiàn)在測(cè)量結(jié)果的偏離性與分散性上。也就是說(shuō)被檢儀器的各種誤差因素的影響必將體現(xiàn)于它們引入的系統(tǒng)誤差上與隨機(jī)誤差上。如果不體現(xiàn)在測(cè)量結(jié)果上,那就是沒(méi)有這些因素的作用。慮及誤差因素在某些點(diǎn)上可能相互抵消,那就要恰當(dāng)選點(diǎn)、多選點(diǎn),使其暴露(更精密的測(cè)量?jī)x器要進(jìn)行重復(fù)測(cè)量)。總之要靠實(shí)測(cè),實(shí)測(cè)的隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差,就是各種誤差因素的最終效果。不能另行評(píng)定,第一,不實(shí)測(cè)而評(píng)定是瞎評(píng);第二,另評(píng)定是重計(jì)。 拋開(kāi)實(shí)測(cè)而講究評(píng)估,是不確定度評(píng)定弊病的根源,是根本性的錯(cuò)誤。誤差理論講究實(shí)測(cè),一切憑數(shù)據(jù)說(shuō)話;不確定度評(píng)定是評(píng)估,是脫離實(shí)際、否定個(gè)性的作法,能實(shí)際動(dòng)手測(cè)量而空口搞估計(jì),是思想路線的錯(cuò)誤,是計(jì)量歷史的一次大倒退。 這個(gè)評(píng)定錯(cuò)誤不是中國(guó)人的錯(cuò),評(píng)定是歐洲人做的,查不到作者。這是不確定度論本身的錯(cuò)。國(guó)家合格性認(rèn)可委員會(huì)不該把它當(dāng)成好東西向讀者推薦,更不該當(dāng)做“指南”。 5 歸屬問(wèn)題 檢定或校準(zhǔn)中,對(duì)誤差的測(cè)量結(jié)果,由被檢測(cè)量?jī)x器與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)共同構(gòu)成。計(jì)量者必須分割這二者,才能做出正確的判斷。分割的方法就是預(yù)先設(shè)計(jì)方案,使計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的影響很小,可以忽略。要求計(jì)量中必須滿足條件:標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍與被檢測(cè)量?jī)x器的誤差范圍的標(biāo)稱值之比小于等于q,q是計(jì)量中的等級(jí)比,是計(jì)量的必備條件。一般q取1/4,時(shí)頻界取q為1/10。(有些行業(yè)取q為1/3,隨著技術(shù)的發(fā)展,該減小此值。) 測(cè)量?jī)x器與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)兩項(xiàng)共同構(gòu)成測(cè)量結(jié)果,其中標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)的影響可略,這就有效的分離了二者,可以認(rèn)定誤差的測(cè)量結(jié)果是屬于被檢測(cè)量?jī)x器的。更嚴(yán)格的表達(dá)是把標(biāo)準(zhǔn)的影響視為誤差測(cè)量時(shí)的誤差,而表達(dá)在合格性判別的公式中, │Δ│max≤MEPV-R(標(biāo))
本例不確定度的評(píng)定,把本屬于被檢儀器性能的分辨力、機(jī)械不良效應(yīng),進(jìn)行另外的計(jì)量不確定度中,在判別式中列入右邊的項(xiàng)目中,即判別式的U95中,這就完全放錯(cuò)了位置。 │Δ│max≤MEPV-U95
測(cè)量?jī)x器的分辨力、機(jī)械效應(yīng),客觀上已實(shí)際體現(xiàn)于左邊的│Δ│max中,有多大,是實(shí)測(cè)時(shí)必當(dāng)表現(xiàn)出來(lái)的(操作者選用方法,包括多點(diǎn)測(cè)量、重復(fù)測(cè)量、標(biāo)準(zhǔn)的量值細(xì)度設(shè)置等)。所評(píng)U95中的極小一部分,標(biāo)準(zhǔn)與輔助儀器的誤差是該有的、正確的;而其中的主要部分,被檢儀器的重復(fù)性、分辨力、機(jī)械效應(yīng)項(xiàng)以及溫度效應(yīng)項(xiàng),評(píng)定時(shí)放在U95中,又必然在合格性判別中放在右邊,那就成了合格性判別的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)。這里很容易看出,這些項(xiàng)作為對(duì)儀器的性能要求已體現(xiàn)在MEPV中(這是規(guī)格的要求),檢定就是實(shí)測(cè)性能是否符合規(guī)格要求,左邊是實(shí)測(cè)的性能。左邊小于右邊則合格。本例游標(biāo)卡尺的計(jì)量,把本應(yīng)包含在左端的性能,另列出,加在U95中,這就必然減小卡尺的合格性的通道,使大量本來(lái)合格的卡尺不能判為合格。造成計(jì)量工作的失誤。更有甚者,本樣板胡亂評(píng)估機(jī)械效應(yīng)項(xiàng),使此種卡尺全部不能判為合格。對(duì)計(jì)量來(lái)說(shuō),就是嚴(yán)重的失職,是不可容忍的錯(cuò)誤。 上次討論,規(guī)矩灣先生承認(rèn)對(duì)機(jī)械效應(yīng)項(xiàng)估計(jì)過(guò)大,是錯(cuò)誤的;但他認(rèn)為估計(jì)小些就可以了。我認(rèn)為此處本不該包括此項(xiàng),估計(jì)大還是小,都是不當(dāng)?shù)摹r且作為規(guī)范,可以容忍人們隨意去估計(jì)大小,這本身就已失去規(guī)范的意義。 - 不確定度評(píng)定的弊端,來(lái)自不確定度的測(cè)量模型。測(cè)得值函數(shù)是個(gè)整體,不能拆分。求微分的結(jié)果是重計(jì)、錯(cuò)計(jì)。 建立測(cè)得值函數(shù),進(jìn)行誤差分析,給出誤差函數(shù)或誤差范圍,都是測(cè)量?jī)x器研制者的事。測(cè)量計(jì)量,必須整體地運(yùn)用測(cè)得值函數(shù)與誤差函數(shù)。不能微分,不能作泰勒展開(kāi)。不確定度論的測(cè)量模型及隨之而來(lái)的微分,是錯(cuò)誤的,必將形成對(duì)象與手段的混淆。 - 以上意見(jiàn)已表達(dá)過(guò),規(guī)矩灣卻不理解。再重復(fù)一次,給新來(lái)的網(wǎng)友看看。品評(píng)一下,看看是老史對(duì),還是不確定度論對(duì)。 - |