计量检定过程中测量误差和测量结果的处理

计量检定过程中测量误差和测量结果的处理

齐齐哈尔市质量技术监督检验检测中心黑龙江齐齐哈尔161005

计量检定的目的是通过测量,准确地测定被检定计量器具的量值,要求结果须达到一定的准确程度。由于仪器的限制,测试方法检定环境等客观因素及人员的技术水平,经验等主观因素的影响,总是不可避免地会产生不同程度的误差。因此,在计量检定时,不仅要得到被检定计量器具的测量结果,而且必须对测量结果进行判断并分析。查找出产生误差的原因,以便采取相应的措施,最大限度地减免误差,使给出的检定结果尽量接近客观真实值。

一、测量误差

1、误差涉及的几个概念

1)误差:测得值与被测量的真值之间的差值。表达式:误差=测得值-真值

2)真值:指在观测一个量时,该量本身所具有的真实大小。真值是一个理想的概念。为了使用上的需要,在实际测量中,常用被测量的实际值来代替。

3)实际值:满足规定精度的,用来代替真值使用的量值。如:把对高一等级精度的标准所测量得到的量值称为实际值。从中我们可以得出如下结论,误差也可以表示为:误差=测得值-实际值

4)随机误差:在同一条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号以不可预见的方式变化的误差。

5)系统误差:在同一条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号保持不变,或在条件改变时,按一定规律变化的误差。

6)粗大误差:超出在规定条件下预期的误差。此误差值较大,明显歪曲测量结果。

2、测量误差的表示方法

测量误差可用绝对误差、相对误差和引用误差来表示。

1)绝对误差:是指某量的测得值和真值(实际值)之差。通常简称为误差,

即绝对误差=测得值-真值(实际值),绝对误差可能是正值或负值。

3、误差的来源

在计量检定过程中,误差产生的原因可归纳为以下几点:

1)测量装置引起的误差:计量标准量具是以固定形式复现标准值的器具,其体现的量值,是直接或间接将被测量和计量标准量进行比较的。由于标准器具本身具有误差。因此不可避免地会在测量结果中出现误差。还有设备不完善、安装、使用不当等也会出现误差。检定用的测量仪器、仪表未经上一级计量检定部门的检定或校准便投入使用,也会造成误差。

2)环境造成的误差:各种环境因素与规定中要求的标准状态不一致从而引起的测量装置和被测量的变化也会造成误差。

3)方法误差:采用的测量方法不正确或依据的理论不完善也会引起误差的产生。

4)人员造成的误差:由于测量者受自身业务水平、分辨能力的限制、读取数据时的错误习惯、或因工作疲劳引起错误的视觉、精神上注意力不够集中产生的一时疏忽等等都会引起误差的产生。

4、误差的分类:

按照误差的特点与性质,误差可分为系统误差、随机误差和粗大误差。

二、测量结果的处理

1、随机误差的处理方法

3、系统误差的处理方法

系统误差是由测量系统本身的缺陷或测量方法不完善造成测量值中含有固定不变或是按一定规律变化的误差。系统误差可用对比法、残差观察法、检查法等方法进行判断和处理。系统误差的消除主要通过下面几个方面进行:

1)消除系统误差产生的根源;

在测量之前,应分析和推断系统误差的来源并想办法消除它,或使其影响减少到可以接受的程度。

2)测量中采用的方法;

为消除或减弱系统误差对测量结果的影响,采用的方法。①对置法:这种方法是交换某些测量条件,使得引起恒值系统误差的原因以相反的方向影响测量结果,从而中和其影响。②对称观测法:可消除累进或随时间呈线性变化的系统误差。将测量量以某一点为中心对称地安排,由于许多系统误差都随时间变化而且在短时间内可以认为是线性变化,取各对称点两次测定值的算数平均值作为测量结果,即可达到消除误差的目的。

3)在测量结果中进行修正:

将系统误差测量并计算出来,找出误差变化的规律,做出相应的误差表或误差曲线,确定误差值,取与误差数值大小相等而符号相反的值作为修正值,将实际测得值加上相应的修正值,即可得到不含该系统误差的理想的测量结果。

3、粗大误差的处理方法

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