仪器校验校准的误差有两类思想活跃,眼光锐敏,在主帖中尖锐地指出:“CNAS-TRL-003:2015《校准和测量能力(CMC)的评定与实例》对CMC的解释自相矛盾”。 我认为,这个论断是正确的。这是本栏目学术讨论中的一项新见解。值得重视。 我认为,这个问题的产生,不仅仅是CNAS的阐述不当,而有其根深蒂固的理论背景。 不确定度,本身概念含混;正如钱钟泰先生指出的,不确定度常常不说明自身的前提,不说明是“什么的”不确定度,于是就混淆、混沌。
校准的两类误差
“校准业务”有两大任务,第一项是合格性判别(CNAS称为符合性判别)。人们应该知道,对一台仪器,并不是检定与校准并行;而是选其一。校准了,就不该再要求检定;而如果必须进行检定,那就应选检定,而不必校准。
CNAS规定:校准一般不判别合格性。这是不当的。理由如下。
第一,CNAS的全名是“中国合格评定国家认可委员会”,管合格评定的组织居然说“不判别合格性”,真是奇怪。既然不判别合格性,还要你合格性评定组织来管什么?这是自我否定。
第二,经过了校准,有了校准证书,却不一定是合格的,这就极易产生误解。不合格的仪器,挂个“已校准”的牌子,不滑稽吗?可能误识、误用;该谁负责任?
第三,从广大用户的实际需求上看,合格性判别是必要的。
第四,从国际惯例上看,校准也应该标识合格性。网上,我查到安捷伦公司、福禄克公司的一些校准证书,都有合格(PASS)标识。
校准的另一项任务是确定被检仪器的修正值,这就要准确地确定被检仪器的系统误差。测知被检仪器的误差范围(总误差的最大可能值),同测知被检仪器的系统误差值,这两项业务,它们的对象、方法并不一致;两项操作的误差,更是截然不同。确定误差范围,有单向性,可大而不可小,大的合格,小的必然合格;而系统误差是单一值,既不能大,也不可小。
由于校准有如上两项不同的任务,就必然有两个不同的误差范围。用不确定度论的语言,就是有两个扩展不确定度U95。
合格性判别的计量误差
确定|Δ|max时的误差范围,是计量标准的误差范围R(标)。可记为U(1),它是用来判别测量仪器合格性的。
仪器的示值误差范围,是示值误差元绝对值的最大可能值。计量的合格性判别,就是用被检仪器测量计量标准。求误差元,本该示值减真值,而用标准的标称值代换真值,这就形成计量误差。因此,判别合格性的计量误差范围,等于所用计量标准的误差范围。
计量中,示值的随机变化、示值的分辨力,都是测量仪器误差范围的组成部分,都要计入在|Δ|max中。示值的随机变化,求σ,而以3σ为随机误差范围。仪器的分辨力,通常已经或大部分体现在示值误差中。为充分体现被检仪器分辨力的作用,要调节比该分辨力高约10倍的标准的设置值,使差值的平均值达到最大。由是,差值平均值的最大值与3σ的合成(方和根)值,就是求得的|Δ|max,用它来判别合格性,公式为:
|Δ|max ≤ MPEV–U(1) (1)
不合格的判别式为:
|Δ|max ≥ MPEV + U(1) (2)
注意,U(1)=R(标),就是所用标准(及附件)的误差范围。