紡織品檢測測量不確定度的評估及實例中國合格評定國家認(rèn)可委員會CNAS-TRL-002:2020 4 4 44測量不確定度評估的基本程序 9 76CNAS-TRL-002:2020品物理方法檢測方法更偏重于專業(yè)程序的特殊性，GUM等指導(dǎo)不確定成果（項目編號：2012-CNAS-11）而制定的。CNAS技術(shù)報告的主要本技術(shù)報告的附錄A～附錄J為資料性附錄,附數(shù)據(jù)（比如：質(zhì)量控制數(shù)據(jù)、期間精密度）的情況下,參考附錄實例進行某一測量結(jié)CNAS-TRL-002:2020紡織品檢測測量不確定度的評估及實例本文件明確了評估和表示不確定度的規(guī)則應(yīng)用于紡織CNAS-CL01-G003：2019CNAS-GL06:2019化學(xué)分析CNAS-GL09:2018材料理化檢測測量不ISO/IECGUIDE98-3:2008測量不確定度第3部分：測量不（Uncertaintyofmeasurement-Part3:GuidetotheexpressionofuncertaintyinISO3534-1:2009統(tǒng)計學(xué)術(shù)語和符號第1部分：統(tǒng)計術(shù)probability）3.測量的先決條件是對測量結(jié)果預(yù)期用途相適應(yīng)的量CNAS-TRL-002:20203.5測得的量值（measuredq又稱量的測得值。measuredvalueofaauantitv,簡稱測得值(measuredvalue)CNAS-TRL-002:20203.7測量重復(fù)性measurementrepeata3.8重復(fù)性測量條件repeatab注:在化學(xué)方法測量中，術(shù)語“序列內(nèi)精密度測量條件”有時用于“重復(fù)性測量3.11期間精密度測量條件intermediateprecisionconditio簡稱期間精密度條件intermediatepreciCNAS-TRL-002:2020 簡稱實驗標(biāo)準(zhǔn)差(experimentalsta注1:n次測量中某單個測得值xk。的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差:s(xk)可按貝塞爾公式計算:注2：n次測量的算術(shù)平均值x的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差:s(x)為: 實驗標(biāo)準(zhǔn)差除以該樣本的平均值。常表示為變異系數(shù)（CV）。通常表示為百分CNAS-TRL-002:2020全稱標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度(standarduncertaintymeasurement，standard全稱合成標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度(combinedstandardmeasurementun由在一個測量模型中各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度獲得的輸出量的標(biāo)準(zhǔn)測量不全稱擴展測量不確定度(expandedmeasurementuncer注2：在GUM中包含概率又稱“置信的水平(levelofconf3.23統(tǒng)計控制狀態(tài)（inastateofCNAS-TRL-002:2020）；4)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評估（推薦適當(dāng)分組評估，A類不確定度和/或B類不CNAS-TRL-002:2020第一步第一步第二步 第二步第三步第三步 第四步第四步），第五步第五步 第六步第六步 建立滿足測量不確定度評估要求的測量模型，即被測量Y和所有各影響量Xi(i=1,2,...,Xn)間的具體函數(shù)關(guān)系，一般形式可寫成Y=f(X1,X2,...,Xn)。式中，Y則有y=f(x1,x2,...,xn)。當(dāng)輸入量只有1個時，建議建立：Y=X+ε的測量模型。被測量定義不完整將導(dǎo)致方法偏差。方法偏差可通過標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測量進行評估。4.3.1.3取樣的代表性不夠，即被測樣本不能完全代表所定CNAS-TRL-002:2020室樣品開始的。一般“測量不確定度”是指測量/測試程序?qū)е碌慕Y(jié)果不確定度，包含主要是對測量過程受環(huán)境影響的認(rèn)識不到位或?qū)Νh(huán)境參數(shù)的測量與控制不完善包括儀器的示值重復(fù)性、示值最大允差（MPE）、引用校準(zhǔn)誤差等。因為測定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的溯源，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和參考標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)必須溯源至國際單位或約定真值的4.3.1.7引用的數(shù)據(jù)或其他參數(shù)的4.3.1.8測量方法和測量程序的4.3.1.10其他4.3.2紡織品檢測測量不確定度來源按方法標(biāo)準(zhǔn)的操作步驟逐步、逐環(huán)節(jié)的分析。評估時應(yīng)考慮所用儀器設(shè)備的不CNAS-TRL-002:2020根據(jù)建立的測量模型，其中每一個因子（在測量模型中用一個數(shù)學(xué)符號表示的將不確定度的來源適當(dāng)分組，能夠有效簡化不確定度評估。一般按輸入量與輸這種方法必須建立在大量的先驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，亦稱為先驗分析法。譬如：引對在規(guī)定測量條件下測得的量值用統(tǒng)計分析的方法進行的測量不確定度分量的評估。規(guī)定測量條件是指重復(fù)性測量條件，極差方法：一般在測量次數(shù)較少時，可采用極差法評定獲得s(xk)。在重復(fù)性條件或復(fù)現(xiàn)性條件下，對Xi進行次獨立重復(fù)觀測，測為極差，用符號R表示。在Xi可以估計接近正態(tài)分布的前提下，單個測得值xk的實CNAS-TRL-002:2020表1極差系數(shù)c及自由度vn23456789CνB類評定的方法是根據(jù)有關(guān)的信息或經(jīng)驗，判斷被測量的可能值區(qū)間，式中:區(qū)間半寬度a一般根據(jù)以下信息確定:將標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的符號、來源、分布、u(xi)需要時列入和自由度。CNAS-TRL-002:2020當(dāng)被測量Y由N個其他量X1,X2,…XN通過線性測量函數(shù)f確定時，被測量估計y為：y=f(x1,x2…xN)，當(dāng)輸入量彼此獨立或不相關(guān)時，標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成采用公式（1）當(dāng)測量模型為Y=A1X1+A2X2+ ANXN且各輸入量不相關(guān)時，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定當(dāng)測量模型為Y=AXP1XP2…XPN且各輸入量不相關(guān)時，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可用12N當(dāng)測量模型為Y=AX1X2 XN且各輸入量不相關(guān)時，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可用公合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的自由度為有效自由度，記為veff。按下式給出：CNAS-TRL-002:2020對于紡織品及紡織材料領(lǐng)域大多數(shù)檢測，如p≈0.95；當(dāng)k=3時，擴展不確定度U=3uc(y)確定的區(qū)間具有包含概率p≈0.99。k=tp(v)，tp(v)為t分布臨界值。式中：p——為包含概率，可取0.95、0.99，通常取p=0.95；v——為合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的自由度；概率密度函數(shù)及所規(guī)定的包含概率可以計算出包含因子kp。k95k99被測量的最終測量結(jié)果可表示為：Y=y±U或Y=y±Up。擴展不確定度U和包含因子k；在沒有給出包含因子時，默認(rèn)k=2。(1)被測量Y的定義，Y=(y±U95)(單位），veff=n(n為正整數(shù)）。(2)被測量Y的定義，Y=y(單位），U=××（單位），k=2。(3)被測量Y的定義，Y=y(單位），U95=××（單位），veff=n(n為正整數(shù)）。(4)被測量Y的定義，Y=y(單位），U95rel=××。CNAS-TRL-002:2020按照GUM的要求，不確定度報告應(yīng)包括測量模型4.8.2主要不確定度來源：可以敘述，也可以用圖表的方式表4.8.3建立數(shù)學(xué)模型：比如：Yk=y+Δyu(yi,rand)u(y,pH標(biāo)液)u(y,pH校準(zhǔn))pH儀校準(zhǔn)u(yi,ord)123456789CNAS-TRL-002:20204.8.6標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成：uc(yi)==0.065U=2×uc(y)=2×0.065=0.1實驗室在統(tǒng)計狀態(tài)下按GB/T7573方法要求使用合格的天平和精度為0.01的=6.9pH值測試結(jié)果為：pH=6.9，U=0.1，k=2。公認(rèn)方法中如果給出精密度R、r，或平行試驗結(jié)果允差△,相對允差ε時，應(yīng)首先采用方法精密度R來評定方法的不確定度，再考慮R未包括的不應(yīng)用方法置信界限數(shù)據(jù)評定測試結(jié)果不確定度參見附錄B《電容法測定羊毛纖維CNAS-TRL-002:2020對有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測量/測試通常用于方法確認(rèn)或重新確認(rèn)，有效的達到了對整個測量/測試程序用可溯源的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進行校準(zhǔn)。因為這一程序提供了許多潛在的不實驗室對常用標(biāo)準(zhǔn)方法應(yīng)有計劃的組織比對測試。對測試路徑、測試樣品、測試質(zhì)量保證數(shù)據(jù)必須是在標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的質(zhì)量控制條件（3）方法精密度常常與測試樣品的質(zhì)量水平相關(guān)，如果得到的期間精密度與測CNAS-TRL-002:2020——依據(jù)對測量程序和假設(shè)模型的深刻理解和分析以及實踐經(jīng)驗對每一個影響詳見附錄I《條樣法測定機織物斷裂強力不確定度評估實例》;CNAS-TRL-002:2020pH值所表征的就是水溶液中氫離子的濃度，是以氫離子濃度的負(fù)對數(shù)值（pH=-lg[H+]）來表示的。pH計的主體是由計。在室溫下，帶有玻璃指示電極的pH計測定紡織品萃取液的氫離子濃度的變化，電動勢能變化與溶液的pH值變化有特定的函數(shù)關(guān)系，pH↓圖A.1紡織品水萃取液pH值測試流程示意圖Yk(pH)=y(pH)+Δy(pH)Yk(pH)——被測量y(pH)某次測得值；y(pH)——被測量最佳估計值，用N次測量的算術(shù)平均值表示，(N應(yīng)充分大)；Δy(pH)——修約值（測量統(tǒng)計狀態(tài)下輸出量的系統(tǒng)效應(yīng)偏差）；被測量最佳估計值的不確定度分量由測量過程的隨機效應(yīng)導(dǎo)致不確定度分量和測量統(tǒng)計狀CNAS-TRL-002:2020值的實際應(yīng)用》4.1.2得出標(biāo)準(zhǔn)差：測量重復(fù)性導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：由于本例采用由各個實驗室提供的數(shù)據(jù)統(tǒng)計的方法重不確定度，各實驗室在提供測量結(jié)果時都按標(biāo)準(zhǔn)的要求在檢溶液的不確定度分量和修約導(dǎo)致不確定度分量都包含在測量重復(fù)性限r(nóng)導(dǎo)致的不確定CNAS-TRL-002:2020i2y=Yi2+Yi3，U=0.2(使用氯化鉀介質(zhì))，k＝2i2），——取樣：協(xié)同研究很少涉及取樣。如果實驗室內(nèi)所使用的方法涉及到了取樣，——可確定的每一個沒有包括在協(xié)同研究數(shù)據(jù)中的不確定度來源都應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)紡織品水萃取液pH值測定結(jié)果不確定度評定因為本方法是經(jīng)驗方法，測試結(jié)果是在規(guī)定的果重復(fù)性不確定度分量(e)，同時，儀器的校準(zhǔn)偏差、標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度以及進制的修約方法等導(dǎo)致的結(jié)果B類不確定度分量共同構(gòu)成了紡織品水萃取液pHCNAS-TRL-002:2020重復(fù)性f重復(fù)性fpH值pH值pH計校準(zhǔn)A-A.5.1測量程序的隨機效應(yīng)導(dǎo)致的測量結(jié)果不確定度分量u(yi,rand)隨機效應(yīng)由樣本本身的隨機因素和測量過程的隨機因素兩影響pH值測試結(jié)果，所以實驗室在計算隨機效應(yīng)導(dǎo)致的不確定度分量時，應(yīng)設(shè)計重現(xiàn)性實驗方案：該方案應(yīng)對同一樣本在不同日期由相同（或不同）上崗檢驗員使用同一臺（或同一型號的）對被測量yi都按GB/T7573-2009標(biāo)準(zhǔn)在復(fù)現(xiàn)性條件下進行了3次獨立觀測（每次采用2個有效觀測值（Yi2,Yi3其平均值為yi，有m組這樣的被測量，則得到(m×2)個觀測數(shù)據(jù)陣。??????????????????????對被測量yi按GB/T7573-2009標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的重復(fù)性條件下進行10次及以上（有效）獨立觀測，Y1，Y2??Yn，則：??????????????????????CNAS-TRL-002:2020sp(yi)、s(yi)表示在統(tǒng)計狀態(tài)下該樣本任何一次測量結(jié)果的實???????????????????A-A.5.2.1標(biāo)準(zhǔn)溶液不確定度導(dǎo)致的測量結(jié)果不確定度分量u(y,pH標(biāo)液)A-A.5.2.2天平校準(zhǔn)導(dǎo)致的稱量結(jié)果不確定度分量u(mPME)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。樣品凈重的稱量分兩次完成，一次為稱量盒質(zhì)量，一次為樣品與稱量盒的毛重。使用天平的最大允許偏差計算由于天平線性導(dǎo)致稱量樣品質(zhì)量的不確定度分量按均勻分布計算，按標(biāo)準(zhǔn)GB/T7573規(guī)定,試樣質(zhì)量為（2±0.05由于天平校準(zhǔn)導(dǎo)致的稱量不確定度分量u(mPME)相對常小，因此，由于天平校準(zhǔn)導(dǎo)致的稱量不確定A-A.5.2.3瓶口分配器或100mL量筒校準(zhǔn)導(dǎo)致的測量值不確定度分量u(y,VPME)CNAS-TRL-002:2020A-A.5.2.4pH測量儀器校準(zhǔn)（示值分辨率）導(dǎo)致的測量不確定度分量u(y，pH儀校準(zhǔn))最大允許偏差為0.02，其擴展不確定度：U95(pH儀校準(zhǔn))=0.02,t95(80)=1.98[3]則其標(biāo)準(zhǔn)合成不確定度為＝0.0101A-A.5.3結(jié)果修約規(guī)定導(dǎo)致的報告的結(jié)果的不確定度分量u(yi,ord)計算平均值yi，修約導(dǎo)致的不確定度按JJF1059.1-20125.9規(guī)定:u(yi,ord)=0.29×0.1=0.029pH值測量結(jié)果不確定度分量列表詳見表u(y)u(yi,rand)sp(yi)或s(yi)22B類/三角分布B類/均勻分布u(y,pH標(biāo)液)B類/均勻分布u(y,pH校準(zhǔn))pH儀校準(zhǔn)B類/均勻分布u(yi,ord)B類/均勻分布CNAS-TRL-002:2020實驗室在統(tǒng)計狀態(tài)下按GB/T7573方法要求使用合格的天平和精度為0.01的pH123456789CNAS-TRL-002:2020如果實驗室使用第一、第二個觀測值的平均值作為測U=2×uc(y)=2×0.065=0.1實驗室按GB/T7573-2009標(biāo)準(zhǔn)規(guī)引用方法置信界限數(shù)據(jù)評定測試結(jié)果不確定度評估實例電容法測定羊毛纖維平均長度不確定度評定條件下調(diào)濕至平衡；將拼合的條子對折放入取樣器（本例使用的取樣器型號為CNAS-TRL-002:2020器（YG081A）上測量，計算機模量轉(zhuǎn)算得出各項測試指標(biāo)，保存并打印測試結(jié)果；??????????????????????????? wi—對應(yīng)于li處的纖維重量頻數(shù)；li—第i組的纖維長度，mm。 4—4—CNAS-TRL-002:2020表B.1n個試樣（自動排樣）包含概率區(qū)間CI值表n12345678CI%為包含區(qū)間的（相對）臨界值。B—巴氏長度（重=1.57%相對標(biāo)準(zhǔn)偏差：Lrep度方向的不整齊度不大于1mm，由此產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度按B類矩形分布考慮， B.4.2.2儀器生產(chǎn)廠對排樣機所排試樣再轉(zhuǎn)移到Y(jié)G801A測長儀時試樣中纖維因CNAS-TRL-002:2020uurel注 uc(B)=(0.0078×Bmm)2+(0.0029×Bmm)2=0.0083×Bmm在沒有特殊要求的情況下，包含因子k取2，Buc(B)應(yīng)用能力驗證測試數(shù)據(jù)評定測試結(jié)果不確定度評估實例二組分纖維混紡產(chǎn)品定量化學(xué)分析結(jié)果不確定度評定CNAS-TRL-002:2020本例給出了依據(jù)水平測試結(jié)果評定混紡織物定量化學(xué)分析結(jié)果不確定度的模型。度。這是方法不確定度研究中最簡便有效的方法。能力驗證結(jié)果統(tǒng)計數(shù)據(jù)是復(fù)現(xiàn)性限，可以做為能力驗證結(jié)果的不確定度，但不能做為某個具體實驗室實際檢測結(jié)果本例以棉/滌二組分水平測試結(jié)果為例，研究應(yīng)用統(tǒng)計分析方法對單一質(zhì)量水平與聚酯纖維的混合物（硫酸法）》，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為試樣加入200ml溶液）加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75％的硫酸溶⑥將每個試驗試樣的剩余纖維用已稱好干重的干鍋真空抽吸排液，再加少量硫CNAS-TRL-002:2020稱剩余纖維干重公式（12）pApB——分別為A（滌綸）B（棉花）纖維凈干含量百分率，%；m0—試樣凈干重，g；d—不溶解纖維（滌綸）的重量損失修正系數(shù)，本例滌綸纖維的修正系數(shù)d=1.00；毛重m1毛重m1Sr（重復(fù)性限）毛重毛重m1恒重允差恒重允差dSLdSL（室間偏差）CNAS-TRL-002:2020表C.1棉/滌綸二組份水平測試結(jié)果滌綸纖維含量分析表p1ip2ipi%pi2SiSCNAS-TRL-002:2020N=32TTT3=0.6837SrSSp=64.12N－剔除部分高度異常值后的實驗室數(shù)目;S=S+Ss實質(zhì)上是所有的隨機效應(yīng)導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)方差，而s是系統(tǒng)效應(yīng)導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)方差，s是實驗室之間復(fù)現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)方差，包括了隨機效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)方差和系統(tǒng)效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)方差，詳重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差：ur==0.146%；能力驗證結(jié)果合成標(biāo)準(zhǔn)偏差：uc==0.304%d值是在方法研究時，通過一系列的試驗，計算出每二組分纖維混相關(guān)的研究課題[4]得出：d值的平均實驗標(biāo)準(zhǔn)差為：s=0.006%，k=1，則：u(d)=s=0.006與重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差相比，不足其1/10，可忽略不計。C.4.4檢定天平時所用標(biāo)準(zhǔn)砝碼的不確定度導(dǎo)致的質(zhì)量溯源不確定度分量u(Δm)的評CNAS-TRL-002:2020形分布考慮：k=，則：=0.000058g合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：uc==0.3043%維與聚酯纖維的混合物（硫酸法）》，對紡織品水平測試樣品棉/滌綸混紡織物進行P棉=35.9%，P滌綸=64.1%，U(p)=0.39%，k=2C.8.1平行測試結(jié)果擴展不確定度（2×ur）可以評定在重復(fù)性條件下對平行測試結(jié)果CNAS-TRL-002:2020[3]GB/T6379.5-2006測試方應(yīng)用匹配的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)評定測試項目不確定度評估實例HVI1000測量棉纖維的上半部平均長度結(jié)果不確定度評定有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校準(zhǔn)設(shè)備后的測量結(jié)果不確定度的評估方法。將被測量的棉纖維重要棉纖維沿其長度方向被梳夾隨機夾持，排列在梳夾上，構(gòu)成棉須。光學(xué)系統(tǒng)對CNAS-TRL-002:2020從顯示屏顯示的菜單中選定長強校準(zhǔn)程序，選擇兩個已具有上半部平均長度、對每個樣品做一組試樣的測定以驗證校準(zhǔn)情況，使校準(zhǔn)棉樣的實測值符合要求。待驗證通過后，從待測已調(diào)濕的樣品中取出試驗試樣，將樣品放在取樣器上，按下測試按鈕，樣品自動進行測試，顯示屏顯示測定值及相關(guān)信息，同時顯示下一道測試L），Δl——儀器響應(yīng)量偏差，mm。長度標(biāo)準(zhǔn)值為28.42mm；編號為33813，上半部平均長度標(biāo)準(zhǔn)值為35.15mm）按12345678SCNAS-TRL-002:2020本次測量全過程附帶了有證標(biāo)準(zhǔn)樣品：美國農(nóng)業(yè)部HVI長度標(biāo)準(zhǔn)棉樣編號為分布考慮：u2=u=0.22mm南》7.7.4所述“所得到的偏差如果不顯著，與此偏差相關(guān)的不確定度就是有證標(biāo)準(zhǔn)ur(l)=u+u=(0.23mm)2+(0.22mm)2≈0.32mmCNAS-TRL-002:2020在沒有特殊要求的情況下，包含因子取k=2，擴展不確定度為：U=2×0.32mm=0.64mm：（應(yīng)用實驗室期間精密度數(shù)據(jù)評定測試結(jié)果不確定度評估實例移動式密度鏡法測定機織物密度不確定度評定本文通過介紹實驗室內(nèi)部積累的期間精密度數(shù)據(jù)，評定測試結(jié)果不確定度方案使用移動式織物密度鏡，機織物在無折皺和無張力條件下，測定織物經(jīng)向或緯CNAS-TRL-002:2020↓x—Lcm長度內(nèi)紗線根數(shù)，根/Lcm；測量模型顯示各輸入量為非線性關(guān)系，且各輸入量不相關(guān)，因此，可以適用JJF1059.1-2012規(guī)范中公式（30）計算相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，而無需計算偏導(dǎo)數(shù)。約約對同一實驗室樣品在不同日期，不同人員在統(tǒng)計狀態(tài)（E.1.2測定CNAS-TRL-002:2020人員j12345xisxjk)測量結(jié)果xjk，根/2cm測試結(jié)果xjk，根/3cm測試結(jié)果xjk，根/5cmxjk—人員j第k個測試結(jié)果，根/Lcm；m—測試序列數(shù)（本例是以參與測試的人員數(shù)sxjk)—第j檢驗員第k次測量值的合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差：CNAS-TRL-002:2020織物密度測量水平xi與測量結(jié)果的精密度s(xjk)無關(guān)，s(xu(x)=s試樣j密度xjk平均x12345第j次測試結(jié)果根/5cm；了概率P＝95按JJF1059.1-20124密度鏡長度校準(zhǔn)結(jié)果相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：urel=0.00051。CNAS-TRL-002:2020本例的測量計算結(jié)果：y=10cm×=158.0根/10cmU=k×uc(y)=2×0.58根/10cm≈1.2根/10cm。測試值x，U（k=2）根/10cm12CNAS-TRL-002:202022334355654668-1995標(biāo)準(zhǔn)獲得的單個樣本測試結(jié)果的報告E8.2上述評定結(jié)果是對同一試驗樣品（同匹織物）而言，不同試驗樣品平均結(jié)果的引用實驗室質(zhì)量核查數(shù)據(jù)評定測量結(jié)果不確定度評估實例機織物尺寸變化率不確定度評定①試樣在洗滌和干燥前，放置在（20±2）℃,（65±4rh條件下調(diào)濕至平衡CNAS-TRL-002:2020長度X0=500mm的標(biāo)記）；（20±2）℃,（65±4rh條件下調(diào)濕至平衡；④按使用鋼直尺測量每對標(biāo)記間的長度X1，計算每對標(biāo)記處尺寸變化率（或直Y—尺寸變化率，%；X0—洗水前尺寸，mm（打印尺標(biāo)稱值為500mmX1—洗水干燥后尺寸，mm。在此我們將（X1-X0）作為一個分量ΔX評定，那么，輸出量Y輸入量ΔX與X0變鋼直尺和打印尺校準(zhǔn)不確定度貫穿于測量過程，對ΔX、X0都有影響。襯布時間方式時間溫度心力量程序可重復(fù)性離襯布時間方式時間溫度心力轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速X0X1X1CNAS-TRL-002:2020yi，%sY22123456789CNAS-TRL-002:2020Σ20sp—合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差，%；sim—核查次數(shù)，m=20；F.4.2.1鋼直尺示值不確定度導(dǎo)致的X1不確定度評定F.4.2.2打印尺校準(zhǔn)不確定度導(dǎo)致X0的不確定度評定相對定度：urel=0.00017該值與urel(yi)相比小到可忽略不F.4.2.3鋼直尺和打印尺示值不確定度導(dǎo)致ΔX標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定我們確知：ΔX=X1-X0X1與X0來自不同測量工具，相互獨立，所以：CNAS-TRL-002:2020u(ΔX)=·u2(X1)+u2(X0)=J(0.087mm)2+(0.087mm)2=0.12mmX0=500mm,y=5.8%,ΔX=y×X0=5.8%×500mm=29.0mm則，ΔX的相對不確定度為：urel=0.0041該值與urel(yi)相比小到可忽略不計。成標(biāo)準(zhǔn)不確定度屬于t分布，有效自由度為：veff=20-1=19。kpv×ucrel(yi)×yi=2.09×0.024×5.9%≈0.3%u(yi)=0.14%20次核查結(jié)果yi落在±3u(yi)（5.5%~6.3%）范圍內(nèi)，說明該實驗室在質(zhì)度為：U95=0.3%,veff=19。：（紡織品中游離甲醛含量檢測結(jié)果不確定度評定實例CNAS-TRL-002:2020含量f值果含量f值果Fi 從測量模型中我們確知、Fi，Ci，V與m是非線性關(guān)系，因而可以應(yīng)用JJF1059.1-2012標(biāo)準(zhǔn)中公式(30)計算相對合成不確定度，而無需計算各標(biāo)準(zhǔn)不確定度G.3.1測定過程隨機效應(yīng)導(dǎo)致的不確定度u(Fi,rand)，該分量包括樣品均勻性，稱量根據(jù)上述測量模型,可以從三個方面分析系統(tǒng)效應(yīng)導(dǎo)致的測量結(jié)果的不確定度：3）讀自工作曲線上的萃取液中的甲醛濃度Ci(系列標(biāo)準(zhǔn)甲醛溶液的準(zhǔn)備,試樣測定液CNAS-TRL-002:2020CNAS-TRL-002:2020CCH2SO4VHCHOG.4.1試樣萃取液的體積相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(V)分量的評定量允差為±0.10mL,玻璃量具的計量是采用稱量差值換算成純水體積所得,按三角分布,k=·i6則容量瓶的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)不確定度uspel=0.041mL u(V(VCNAS-TRL-002:2020體積，Vuruspel=確u度urel0.0045=0.0061=0.000730.00761mL分度吸0.0045=0.0061=0.000730.00765m移0.0073=0.0061=0.00360.0101標(biāo)0.0050=0.0082=0.054=0.041=0.073不包含重復(fù)性為100mL容量±0.100.054=0.041=0.073不包含重復(fù)性為250m容量0.15=0.061=0.180.24500m容量0.28=0.10=0.360.47/0.00084G.4.2稱量試樣質(zhì)量的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(m)分樣品稱重精確至0.01g，稱量時采用精度為0.001g的電子天平稱量,其G.4.3配制甲醛標(biāo)準(zhǔn)系列溶液相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(Cs3)分量的評定CNAS-TRL-002:2020甲醛標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制過程：取用“國家環(huán)境保護總局標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所”1mLS2至50mL，容量瓶，因CS3=針對不同的VS2,有不同的不確定度，這里將最大相對不確定度的0.30μg/mL甲醛校正溶液的不確定度做為系列校正溶液的不確定有證標(biāo)準(zhǔn)甲醛溶液的證書標(biāo)明其相對擴展不確定度為3%，k=2，即相對標(biāo)忽略不計）;1mL分度吸管的相對不確定度為0.0076;則urelG.4.4擬合工作曲線的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(C0)分量的評定測量樣品萃取液三次，從校準(zhǔn)曲線上擬合的濃度為C0，其與擬合工作曲線A=B0+B1C有關(guān)的不確定度u(C0)的計算按CNAS—GL06《化學(xué)分析中不確定CNAS-TRL-002:2020度urel(C0)與其相關(guān)系數(shù)成正比關(guān)系，因日常檢測中都是采用相關(guān)系數(shù)r≥0.999以上的工作曲線，在此以相關(guān)系數(shù)為r＝0.999824的某一擬合直線的sR=0.00363mg/L,SXX=5.21,C=1.238mg/L,B1=0.1196,n=4×3=12,p=3。G.4.5測量過程隨機效應(yīng)導(dǎo)致的相對不確定度分量urel(Fi,rand)條件下獨立觀測3次，獲得觀測數(shù)據(jù)：Ci1,Ci2,Ci3，該觀測列的算術(shù)平均值（數(shù)），CNAS-TRL-002:2020G.4.6測量結(jié)果數(shù)字修約導(dǎo)致的相對不確定度分量urel(fi,round)按GB/T2912.1《紡織品甲醛的測定第一部分：水萃取法》要求，結(jié)果修約至整數(shù)。因此測量結(jié)果數(shù)字修約產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為1mg/kg×0.29=0.29urel(V)uspel(V100mL)uT(V100mL)urel(m)urel(CS3)u(V1mL)u(V50mL)u(CS2)u(CS1)urel(C0)CNAS-TRL-002:2020urel(fi,rand)fiu(fi,rand)fiurel(fi,round)fi0.29fi2「uf,2「uf,randLfi(CS3)2「2|0.0304(C0-1.238)25.21「0.2972Lfi2「2|0.0304(C0-1.238)25.21「0.2972Lfi」」| U(fi)=k×fi×uel(CS3)+uel(fi,rand)+uel(C0)+uel(fi,round)該實驗室應(yīng)用GB/T2912.1-2009標(biāo)準(zhǔn)在統(tǒng)計狀態(tài)術(shù)平均值作為測量結(jié)果，則平均值為：fi=CNAS-TRL-002:2020平，i質(zhì)量水平fis(fi)（mg/kg）12345.044r=0.9984說明s(fi)與fi相關(guān)s(fi)=0.0266fi+1.394忽略不計。u(fi,rand)=s(fi)=0.0266fi+1.394??????????????????????????????????本列以各國標(biāo)準(zhǔn)較為敏感的合格判定值為例，應(yīng)用公式(7)、（8）、（9）fi（mg/kg）ucrel(fi)U(fi)（mg/kg）k=2U(fi)（mg/kg）k=3CNAS-TRL-002:2020G.9.1分析擴展不確定度U(f)與測量結(jié)果fi的相關(guān)性詳見表G.5，分析結(jié)果顯示U(f)與測量結(jié)果fi成線性相關(guān)，用圖G.3直觀的表示了這種線性關(guān)系。表G.5擴展不確定度U(fi)與測量結(jié)果f的相關(guān)性分析表ifiU(fi)1r=0.9983說明fi與U(fi)密切正相關(guān)23456U(f)U(f)5f注：圖G.3恒定分量是由儀器的檢出限0.5μg/mL(即fi=5mg/kg)確定的，檢測限以下相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為100%，檢出限以上擴展不確定度U(fi)由0.0627fi計算量和恒定的(3.8mg/kg)分量組成。G.9.3本紡織品實驗室在統(tǒng)計狀態(tài)下應(yīng)用GB/T2912.1-2009CNAS-TRL-002:2020[3]Greg,O’Dnnell,UncertaintyofMeasurementoftheAnalysisofGlutaraldehydeinAirbyDNPHFilter.TechnicalsupervisorLabservilesunit,workcoverNEWG-A.1.1甲醛標(biāo)準(zhǔn)原液S1濃度標(biāo)定過程產(chǎn)生的相對不確定度分量urel(CS1)(其中0.6是濃度為0.01mol/L的H2SO4濃度對應(yīng)的HCHO折算參數(shù)，與HCHO及H2SO4分子量有關(guān)，在此不考慮其不確定度的影響a.硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度標(biāo)定的相對不確定度分量urel(CH2SO4)；b.硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液用量的相對不確定度分量urel(VH2SO4)：包括滴定管系統(tǒng)誤差造成的c.10mL移液管移取甲醛原液造成的體積相對不確定度分量urel(VHCHOG-A.1.2urel(CH2SO4)的計算硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和計算依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T601-20液的制備》過程簡述如下：準(zhǔn)確稱取純度為99.95%的CNAS-TRL-002:2020其不確定度取決于三個因素：一是標(biāo)定用基準(zhǔn)無水碳酸鈉的純度引起的相對不確定度urel(PNa2CO3)(在此忽略來自碳酸鈉分子量的不確定度)，二是稱量碳酸鈉的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(mNa2CO3)，三是滴定時消耗硫酸體積引起的相對不確定度urel(VH2SO4).G-A.1.2.1基準(zhǔn)無水碳酸鈉的純度引起的相對不確定度urel(pNa2CO3)的計算：根據(jù)基準(zhǔn)碳酸鈉證書,其商業(yè)允差為：±0.05%,按矩形分布其純度標(biāo)準(zhǔn)G-A.1.2.2稱量碳酸鈉的質(zhì)量引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(mNa2CO3)的計算：某實驗室采用精度為來源:滴定體積的重復(fù)性帶來的不確定度urep；滴定管校準(zhǔn)帶來的不確定度uspel；滴定時溫度與校準(zhǔn)時溫度不同引來的不確定度uT。此外，以指示劑判定滴定終點存在系統(tǒng)誤差導(dǎo)致的不確定度uInd?！猽rep的計算：根據(jù)GB/T601-1得來,收集實驗室兩年來的原始數(shù)據(jù),統(tǒng)計分析其標(biāo)準(zhǔn)偏差為s=0.1mL，urep=s——uspel的計算：實驗室所用滴定管為50mLA級，最小分度值0.1mL，根據(jù)JJG196-1990分布k=6，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度：——uInd的計算：用溴甲酚綠-甲基紅混合指示液代替pH值判斷滴定終定存在誤差，研究uelueludu(VH2SO4)=+=(0.1mL)2+(0.020mL)2+(0.018mL)2+(0.03mL)2CNAS-TRL-002:2020G-A.1.2.4urel(CH2SO4)的合成計算x定u(x)/xP(Na2CO3)m(Na2CO3)公式(5)顯示輸出量CH2SO4與以上各分量是非線性關(guān)系，所以：標(biāo)定S1原液濃度所用的標(biāo)準(zhǔn)硫酸溶液的體積不確定度urel(VH2SO4)來源和計算與來的不確定度uspel=0.020mL；滴定時溫度與校準(zhǔn)時溫度不同引來的不確定度uT=0.018mL。=6mL，按矩形分布,upH=6mL×=0.03度決定，從表G.1查得urel(VHCurel(CS1)的合成：依公式(2)CS1與VH2SO4、VHCHO、CH2SO4是非線性關(guān)系，因此el(CS1)=uel(VH2SO4)+uel(VHCHO)+uel(CH2SO4)G-A.2S2的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(CS2)CNAS-TRL-002:2020不確定度包括10mL單標(biāo)移液管的不確定度urel(V10mL)及250mL容量瓶的不確定度urel(CS2)的計算：urel(V10mL)與urel(V250mL)來自不同步驟，相互獨立，所以uel(CS2)=uel(V10mL)+ul(V250mL)+uel(CS1)=0.000972+0.00122+0G-A.3系列甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對不確定度分量urel(CS3)的計算urel(CS3)= urel(CS3)= =J0.00762+0.000932+0.00852=0.011：（逐個不確定度分量分析評估實例合成短纖維強度和伸長率測量結(jié)果不確定度評定單根纖維試樣以規(guī)定名義隔距長度和拉伸速度在等速伸長型強伸儀上拉伸①實驗室樣品按CB/T14337-2008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：在溫度小于50℃,相對濕度5%~25%；條件下預(yù)調(diào)濕后，在（20±2）℃、相對濕度（6CNAS-TRL-002:2020④用鑷子隨機從中取出一根纖維，用上述規(guī)定的張力鉗夾持纖維的另一端，⑤重復(fù)拉伸50根纖維；計算平均值；再按GB8170修約。詳見圖H.1。σ—被測量抗拉伸強度，cN/dtex；f—抗拉伸斷裂強力，cN；d—纖維實測線密度（期望值），dtex；E－斷裂伸長率，%；0—纖維夾持長度，mm；1—纖維伸長至斷裂時的長度，mm；從公式（1）、（2）可以看出σ與f、d，E與Δl、l0都非線性關(guān)系，適用JJF1059.1-2012規(guī)范中的公式（29CNAS-TRL-002:2020時間時間時間時間測量纖維根數(shù)：n=50，夾持距離：l0=20mm，下降速度：v0=20mm/min， f=8.39cNσ=5.71cN/dtexcvf=13.70%E=15.6%cvE=4.95%CNAS-TRL-002:2020H.4.2.2標(biāo)定初始夾距l(xiāng)0導(dǎo)致的不確定度分量的評定根據(jù)測量模型公式（2）夾距l(xiāng)0是計算伸長率的一個因子，所以，l0的不確確定l0時由于測量重復(fù)性導(dǎo)致的l0不確定度分量由觀測列重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差確定：l0=20.034mm極差R＝0.028mm查JJF1059極差系數(shù)C＝2.330)=0尺2(l0rand) =J(0.012mm)2+(0.012mm)2=0.017mmCNAS-TRL-002:2020對夾距與拉伸斷裂負(fù)荷作過相關(guān)性研究，結(jié)果證明：夾距l(xiāng)0對斷裂負(fù)荷有影響，），urel(fSYS)＝urel(fPME)=0.0058夾頭質(zhì)量沒有出現(xiàn)嚴(yán)重老化的前提下由于夾頭質(zhì)量導(dǎo)致的不確定度份量可忽略系統(tǒng)對l1的貢獻需另行評定的只有示值偏差，所以：u(l1)=u(l1PME)，而l1與l0（使用長度校準(zhǔn)塊確定）是不同測量程序的測量結(jié)果，即l1與l0相互獨立，則：實踐經(jīng)驗證明：Δl與l0負(fù)相關(guān)r(l0,Δl)=-1，依據(jù)JJF1059.1-2012規(guī)范中公式夾距標(biāo)定值l0=20.034mm時,Δl=E×l0=15.6%×20.034mm=3.13mm則：CNAS-TRL-002:2020=0.0017%按照GB/T14337-2008標(biāo)準(zhǔn)的要求計算強度σ所使用的是同一試驗樣品實測線密度，本釋例使用XD－1纖維細(xì)度儀測量n=50根纖維計算得最佳估算值d=1.47dtex,ucrel(d)=0.021（詳見《檢測結(jié)果不確定度實例》一書第4章等我們針對張力夾對斷裂強力和伸長率的影響設(shè)計了實驗方案：對標(biāo)準(zhǔn)短纖平均強力f，cN平均伸長率E，%CNAS-TRL-002:2020約間隔分別為：δ(σ)=0.01cN/dtex,δ(E)=0.1%由于數(shù)值修約導(dǎo)致的結(jié)果不uδ(σ)=0.29×δ(σ)=0.29×0.01cN/dtex=0.0029cN/exuδ(E)=0.29×δ(E)=0.29×0.1%=0.029%其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度=0.00051CNAS-TRL-002:2020urelufrand)uErand)u(fSYS)u(l0)校準(zhǔn)l0測量l0重復(fù)性u(d)uN(E)uδ(σ)uδ(E)U(σ)=k×σ×urel(σ)=2×5.71cN/dtex×0.029≈0.33cN/dtexCNAS-TRL-002:2020H.8.1本例給出的不確定度是測量的不確定：（條樣法測定機織物斷裂強力不確定度評定實例3923.1-2013標(biāo)準(zhǔn)附錄B剪取試驗試樣，50mm；調(diào)試CRE(等速伸長)強力儀，對于斷裂伸長率小于或等于75％的織物，CNAS-TRL-002:2020 Y=y+Δyy——被測量最佳估計值，用N次測量的算術(shù)平均值表示，(N應(yīng)充分大)；——試驗條件的偏離，比如試樣寬度偏離，試CNAS-TRL-002:2020織物組織結(jié)試樣代表織物組織結(jié)試樣代表——調(diào)濕偏差:某些織物如麻織物、粘膠織物，強力與濕這主要是由于儀器跟蹤應(yīng)力的靈敏度和模量轉(zhuǎn)換(包CNAS-TRL-002:2020可復(fù)核測試，因此不能對本文I.1.2試驗結(jié)果yij1234DfFFcrit3CNAS-TRL-002:2020斷裂強力yij12345可認(rèn)為示值出現(xiàn)在±0.5%范圍內(nèi)的任何處都機，最大示值誤差導(dǎo)致的相對不確定度：urel=0.00289，