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GB/T 16509-2008

基本信息

标准号: GB/T 16509-2008

中文名称:辐射加工剂量测量不确定度评定导则

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Standard guide for estimating uncertainties in dosimetry for radiation processing

标准状态:现行

发布日期:2008-09-19

实施日期:2009-08-01

出版语种:简体中文

下载格式:.rar.pdf

下载大小:15376691

相关标签: 剂量 测量 评定

标准分类号

标准ICS号:ICS17.240

中标分类号:综合>>计量>>A58电离辐射计量

关联标准

替代情况:替代GB/T 16509-1996

采标情况:IDT ISO/ASTM 51707:2005

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:平装16开/页数:40/字数:70千字

标准价格:28.0 元

计划单号:20065165-T-517

出版日期:2009-08-01

相关单位信息

首发日期:1996-09-03

起草人:张辉、张彦立、王春艳、刘智绵、郑彬

起草单位:中国计量科学研究院、上海金鹏源辐照技术有限公司

归口单位:全国核能标准化技术委员会

提出单位:中国核工业集团公司

发布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会

主管部门:中国核工业集团公司

标准简介

标准详细说明了在γ射线、X射线(轫致辐射)和电子束辐射装置剂量测量中不确定度的可能来源,规定了使用剂量测量系统测量吸收剂量的不确定度的评定程序;同时定义并阐述了测量的基本概念、量的测量值的评价、真值、误差以及不确定度;规定了不确定度分量的评定方法,给出了这些分量对吸收剂量报告值的标准不确定度的贡献,并给出了合成标准不确定度的计算方法以及扩展(总)不确定度的评定方法。本标准代替GB/T 16509-1996《辐射加工剂量测量不确定度评定导则》。本标准与GB/T 16509-1996相比主要变化如下:———调整了部分术语和定义;———重新规定了标准的“意义与用途”;———增加了不确定度分量分类的依据以及分类的作用;———增加了不确定度A 类评定的举例;———增加了剂量计测量系统校准的规定和分析;———增加了不同校准方法的不确定度分析;———增加了评定不确定度分量的目的;———调整了附录的全部内容;———删除了1996版中的附录B“文献目录”,增加“参考文献”。 GB/T 16509-2008 辐射加工剂量测量不确定度评定导则 GB/T16509-2008 标准下载解压密码:www.bzxz.net
标准详细说明了在γ射线、X射线(轫致辐射)和电子束辐射装置剂量测量中不确定度的可能来源,规定了使用剂量测量系统测量吸收剂量的不确定度的评定程序;同时定义并阐述了测量的基本概念、量的测量值的评价、真值、误差以及不确定度;规定了不确定度分量的评定方法,给出了这些分量对吸收剂量报告值的标准不确定度的贡献,并给出了合成标准不确定度的计算方法以及扩展(总)不确定度的评定方法。本标准代替GB/T 16509-1996《辐射加工剂量测量不确定度评定导则》。本标准与GB/T 16509-1996相比主要变化如下: ———调整了部分术语和定义; ———重新规定了标准的“意义与用途”; ———增加了不确定度分量分类的依据以及分类的作用; ———增加了不确定度A 类评定的举例; ———增加了剂量计测量系统校准的规定和分析; ———增加了不同校准方法的不确定度分析; ———增加了评定不确定度分量的目的; ———调整了附录的全部内容; ———删除了1996版中的附录B“文献目录”,增加“参考文献”。
本标准等同采用ISO/ASTM51707:2005(E)《辐射加工剂量测量不确定度评定导则》(英文版)。
为便于使用,本标准做了下列编辑性修改。
a)按照汉语的习惯对一些编排格式进行了修改。
b)对于ISO/ASTM51707:2005 引用的其他国际标准中有被等同采用为我国标准的,本标准用
引用我国的这些国家标准或行业标准代替对应的国际标准,其余未有等同采用为我国标准的
国际标准,在本标准中均被直接引用。
c) 原国际标准中的附录编号A1、A2、A3、A4、A5改为A、B、C、D、E。
本标准代替GB/T16509—1996《辐射加工剂量测量不确定度评定导则》。本标准与GB/T16509—1996相比主要变化如下:
———调整了部分术语和定义(见1996版第3章;本版的第3章);
———重新规定了标准的“意义与用途”(1996版4.1;本版的4.1、4.2、4.3、4.4、4.5);
———增加了不确定度分量分类的依据以及分类的作用(见6.1.1.1、6.1.1.2、6.1.1.3、6.1.1.4);
———增加了不确定度A 类评定的举例(见本版的6.2.4);
———增加了剂量计测量系统校准的规定和分析(见本版的第7.3和7.4);
———增加了不同校准方法的不确定度分析(见本版的7.5、7.6、7.7);
———增加了评定不确定度分量的目的(见本版9.3);
———调整了附录的全部内容(见1996版A;本版附录A、B、C、D、E);
———删除了1996版中的附录B“文献目录”,增加“参考文献”。
本标准的附录A、附录B、附录C、附录D 和附录E 为资料性附录。
本标准由中国核工业集团公司提出。
本标准由全国核能标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:中国计量科学研究院、上海金鹏源辐照技术有限公司。
本标准主要起草人:张辉、张彦立、王春艳、刘智绵、郑彬。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T16509—1996。
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T16510 辐射加工吸收剂量学校准实验室的能力要求(GB/T16510—2008,ISO/ASTM51400:2002,IDT)
GB/T16640 辐射加工剂量测量系统的选择和校准导则(GB/T 16640—2008,ISO/ASTM51261:2002,IDT)
GB18280 医疗保健产品灭菌 确认和常规控制要求 辐射灭菌(GB18280—2000,ISO11137:1995,IDT)
ISO,1995,ISBN92-67-10188-9 测量不确定度表示指南
ISO/ASTM51204 γ辐照装置食品加工实用剂量学导则
ISO/ASTM51205 使用硫酸铈亚铈剂量测量系统的实践
ISO/ASTM51275 使用辐射显色薄膜剂量测量系统的实践
ISO/ASTM51431 电子和轫致辐射辐照装置食品加工剂量学实践
ASTM E170 辐射测量与剂量学术语
ASTM E177 材料性能试验中使用精度和偏差术语的实践
ASTM E178 处理离群观测值的实践
ASTM E456 量与统计学术语
ASTM E876 在光谱仪数据评定中使用统计学的实践
ASTM E1249 在使用Co60 放射源进行硅电子器件辐射损伤试验中减小剂量测量误差的标准
实践
ICRU14号报告 辐射剂量学:最大光子能量为0.6 MeV ~25 MeV的X射线和 射线
ICRU17号报告 辐射剂量学:管电压为5kV ~150kV 的X 射线发生装置
ICRU34号报告 脉冲辐射剂量学
ICRU35号报告 初始能量为1 MeV~50 MeV 的电子束辐射剂量学
ICRU37号报告 电子和正电子的阻止本领
前言Ⅰ
1 范围1
2 规范性引用文件1
3 术语和定义2
4 意义与用途6
5 基本概念———不确定度的概念7
6 标准不确定度的评定10
7 不确定度的来源12
8 合成标准不确定度———不确定度的表述14
9 不确定度提供的信息15
附录A(资料性附录)校准数据拟合的不确定度16
附录B(资料性附录)常规使用引入的不确定度19
附录C(资料性附录)不确定度传播定律21
附录D(资料性附录)基于自有校准常规使用4034红色Perspex剂量测量的不确定度示例22
附录E(资料性附录)采用硫酸铈亚铈传递标准剂量计在工业用辐照装置上校准和使用工作
剂量计的不确定度示例30
参考文献35

标准图片预览






标准内容

ICS17.240
中华人民共和国国家标准
GB/T 16509--2008/IS0/ASTM 51707:2005代替GB/T16509--1996
辐射加工剂量测量不确定度评定导则Standard guide for estimating uncertainties indosimetry for radiation processing(ISO/ASTM51707:2005,IDT)
2008-09-19发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-08-01实施
GB/T16509—2008/IS0/ASTM51707:2005目
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
意义与用途
5基本概念---不确定度的概念
6标不确定度的评定
7不确定度的来源
8合成标准不确定度
9不确定度提供的信息
附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
附录D(资料性附录)
附录E(资料性附录)
参考文献
·不确定度的表述
校准数据拟合的不确定度
常规使用引人的不确定度
不确定度传播定律
基于自有校准常规使用4034红色Perspcx剂量测量的不确定度示例....采用硫酸铈-亚铺传递标准剂量计在工业用辐照装置上校准和使用工作剂量计的不确定度示例
GB/T16509—2008/IS0/ASTM51707:2005本标准等同采用ISO/ASTM51707:2005(E)《辐射加工剂量测量不确定度评定导则》(英文版)。为便于使用,本标准做了下列编辑性修改。a)按照汉语的习惯对一些编排格式进行了修改。b)对于IS0/ASTM51707:2005引用的其他国际标准中有被等同采用为我国标准的,本标准用引用我国的这些国家标准或行业标准代替对应的国际标准,其余未有等同采用为我国标准的国际标准,在本标准中均被直接引用。c)原国际标准中的附录编号A1、A2、A3、A4、A5改为A、B、C、D、E。本标准代替GB/T16509---1996《辐射加工剂量测量不确定度评定导则》。本标准与GB/T16509-1996相比主要变化如下:
一-调整了部分术语和定义(见1996版第3章;本版的第3章);--重新规定了标准的“意义与用途”(1996版4.1;本版的4.1、4.2、4.3、4.4、4.5);增加了不确定度分量分类的依据以及分类的作用(见6.1.1.1、6.1.1.2、6.1.1.3、6.1.1.4);--增加了不确定度A类评定的举例(见本版的6.2.4);—-增加了剂量计测量系统校准的规定和分析(见本版的第7.3和7.4);-·增加了不同校准方法的不确定度分析(见本版的7.5、7.6、7.7);一一增加了评定不确定度分量的目的(见本版9.3);-一调整了附录的全部内容(见1996版A;本版附录A、B、C、D、E);删除了1996版中的附录B“文献目录”,增加“参考文献”。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D和附录E为资料性附录。本标准由中国核工业集团公司提出。本标准由全国核能标准化技术委员会归口。本标准起草单位:中国计量科学研究院、上海金鹏源辐照技术有限公司。本标准主要起草人:张辉、张彦立、王春艳、刘智绵、郑彬。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T165099·1996。
1范围
GB/T16509-2008/IS0/ASTM51707.2005辐射加工剂量测量不确定度评定导则1.1本标准详细说明了在射线、X射线(韧致辐射)和电子束辐射装置剂量测量中不确定度的可能来源,规定了使用剂量测量系统测量吸收剂量的不确定度的评定程序;同时定义并阐述了测量的基本概念、量的测量值的评价、“真值”、误差以及不确定度;规定了不确定度分量的评定方法,给出了这些分量对吸收剂量报告值的标准不确定度的贡献,并给出了合成标准不确定度的计算方法以及扩展(总)不确定度的评定方法。不确定度分量的定值遵循ISO的程序,本标准不再使用精度和偏差的传统概念,参见附录E示例。
1.2本标准采用了统计学实用知识(见参考文献[1]、[2]、[3]、[4]。1.3本标准不涉及与使用者相关的安全问题(如果存在)。本标准的使用者负责建立适用的安全和健康标准,并在使用前确定其适用的限制范围。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T16510辐射加工吸收剂量学校准实验室的能力要求(GB/T16510一2008,ISO/ASTM51400:2002,IDT)
GB/T16640
辐射加工剂量测量系统的选择和校准导则(GB/T16640一2008,ISO/ASTM51261:2002,IDT)
GB18280医疗保健产品灭菌确认和常规控制要求辐射灭菌(GB182802000,ISO11137:1995,IDT
ISO,1995,ISBN92-67-10188-9测量不确定度表示指南ISO/ASTM51204Y辐照装置食品加工实用剂量学导则ISO/ASTM51205使用硫酸铺-亚剂量测量系统的实践ISO/ASTM51275
使用辐射显色薄膜剂量测量系统的实践ISO/ASTM51431E
电子和物致辐射辐照装置食品加工剂量学实践ASTME170
辐射测量与剂量学术语
ASTME177
ASTME178
ASTME456
ASTME876
ASTME1249
材料性能试验中使用精度和偏差术语的实践处理离群观测值的实践
量与统计学术语
在光谱仪数据评定中使用统计学的实践在使用Co-60放射源进行硅电子器件辐射损伤试验中减小剂量测量误差的标准ICRU14号报告
ICRU17号报告
ICRU34号报告
ICRU35号报告
ICRU37号报告
辐射剂量学:最大光子能量为0.6MeV~25MeV的X射线和射线辐射剂量学:管电压为5kV~150kV的X射线发生装置脉冲辐射剂量学
初始能量为1MeV~50McV的电子束辐射剂量学电子和正电子的阻止本领
GB/T16509—2008/IS0/ASTM51707:2005ICRU60号报告电离辐射基本量和单位3术语和定义
ASTME170和ICRU第60号报告确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
吸收剂量absorbeddose
dE除以dm而得的商,即
D = dE/dm
式中:
dE电离辐射授予质量为dm的物质的平均能量。单位:J,kg-,名称为戈瑞,符号为Gy,1Gy1J·kg-1。3.2
测量准确度
accuracyofmeasurement
测量结果与被测量真值之间的一致程度。3.3
calibrationcurve
校准曲线
表示剂量测量系统响应函数的曲线图。3.4
文coefficientofvariation
变异系数
以样本平均值的百分数表示的样本标准偏差,见式(2):CV = s-: /±×100%
合成标准不确定度combinedstandarduncertainty.(1)
(2)
当测量结果由若干个其他量的值获得时,等于各项其他量加权值的方差和(或)协方差之和的正平方根值。
confidence interval
置信区间
给定概率下,赋于被测量的平均值的分布空间。3.7
confidencelevel
置信水平
置信区间内包含变量值的概率。3.8
已修正的结果
corrected result
通过修正因子或修正值已进行修正的测量结果。3.9
correction
修正值
用代数方法与未修正测量结果相加,以补偿系统误差的值。说明
修正值等于系统误差的负值。有些系统误差可以估计并通过采用适当的修正值加以补偿,然而由于不能完全掌握系统误差,因此不能完全补偿。修正因子
correctionfactor
为补偿系统误差而与未修正测量结果相乘的数字因子。2
覆盖因子coveragefactor
GB/T16509—2008/IS0/ASTM51707:2005为求得扩展不确定度,对测量结果的合成标准不确定度所乘的数。说明--典型的覆盖因子在2和3之间。3.12
剂量计批dosimeterbatch
采用受控、且固定的工艺流程制备的性能、质量和组成相同,且具有唯一标识代码的同批剂量计。3.13
剂量测量系统dosimetrysystem
由剂量计、测量仪器、剂量响应校准曲线(或剂量响应函数)或相关的参考标准和使用程序组成的用于确定吸收剂量的系统。
error(ofmeasurement)
(测量的)误差
测量的结果减去被测量的真值所得的差。说明—修正值等于系统误差的负向值。有些系统误差可以估计并通过采用适当的修正值加以补偿,然而由于不能完全掌握系统误差,因此不能完全补偿。3.15
扩展不确定度expandeduncertainty以某量的估计值为中心,具有特定包含概率的对称包含区间的半宽度。说明…一1)扩展不确定度只是单峰、对称的概率密度函数定义的。2)扩展不确定度在INC-1(1980)建议的第5段中称为“总不确定度”。实际上,扩展不确定度通常是测量结果的标准不确定度的倍数。3
期望值expected value
随机变量与其概率乘积的和。
对于离散随机变量,由式(3)给出:E-ZPV
式中:
(3)
第i个离散随机变量;P:为第i个离散随机变量的概率;对于连续随机变量工,由式(4)给出:
式中:
af(r)dx
f()-一概率密度函数,积分范围是变量元的全部区间。3.17
影响童influencequantity
不是被测量但对测量结果有影响的量。(4)
说明-·包括与参考材料相关的数值、测量结果依据的参考数据,同时还包括仪器的短期波动等现象和参数例如温度、时间和湿度。3.18
被测症
measurand
拟被测量的量。
说明--被测变量的说明可能包括其他参数,如时间、湿度或温度,如;在25℃的水温下的平衡吸3
GB/T16509---2008/IS0/ASTM51707.2005收剂量。
measurement
以确定量值为目的的一组操作。3.20
测量程序
measurementprocedure
根据给定的测量方法,用于一组规定测量操作的具体叙述。说明一测量程序通常要足够详尽地写成文件,以便操作者能够进行测量。3.21
测量系统
measurementsystem
组装起来以适于在规定的量值范围内测量某特定量的仪器和其他装置或物质的组合。3.22
测量溯源性
measurementtraceability
溯源性traceability
通过连续的比较链,证明测量结果能够与国家或国际认可的标准在不确定度可接受范围内一致的特性。
测量方法methodofmeasurement
进行测量时所用的,按类别叙述的一组操作逻辑次序。3.24
离群值outlier
在一组测量值内与其他值显著不一致的值。3.25
基准剂量计primarystandarddosimeter由国家和国际标准化组织建立的吸收剂量标准剂量计,其量值和测量不确定度的确定与同种量的其他测量标准无关。
测量原理principleofmeasurement测量方法的科学依据。
方和根法quadrature
合成不确定度的评估方法,采用独立不确定度分量的方和根计算(如变异系数)。3.28
randomerror
随机误差
测量所得的量值与在重复条件下对同一被测量进行无限多次重复测量所得平均值之差。3.29
参考标准剂量计referencestandarddosimeter具有较高计量学特性标准的剂量计,用于溯源至基准剂量计并与基准剂量计测量保持一致的标准剂量计。
(一个量的)参考值reference value(of a quantity)对于给定目的并具有适当不确定度的、赋予或协议规定的特定量的值,如由参考标准复现而赋予该量的值。
(测量的)相对误差
relativeerror(ofmeasurement)测量误差除以被测量的真值所得的商。说明…一由于真值不能获知,实际上采用参考值。3.32
GB/T16509-2008/IS0/ASTM51707:2005repeatability(of results of measurements)(测量结果的)重复性
在相同测量条件下,相同的测量程序、相同的观测者、相同的测量仪器、相同的使用条件、相同地点、短时间内连续多次测量所得结果之间的-致性。这些条件称为“重复性条件”。重复性可以用测量结果的分散性定量地表示。说明一
(测量结果的)复现性repruducibility(ofresultsofmeasurements)以一-组包括不同地点、不同操作者、不同测量系统的条件下的测量精密度。说明一给出复现性时,应有效地说明改变条件的详细情况。复现性可用测量结果的分散性定量地表示。测量结果在这里通常理解为已修正结果。3.34
响应函数
responsefunction
对于给定的剂量测量系统,剂量计响应与吸收剂量关系的数学表达式。3.35
resultofmeasurement
测量结果
由测量所得到的赋予被测量的值。在给出测量结果时,应明确是示值、未修正测量结果还是已修正测量结果,以及是否为几说明
个值的平均值。测量结果的完整表述中应包括测量不确定度。3.36
工作剂蛋计working/routinedosimeter使用基准、参考标准或传递标准剂量计校准过的用于日常吸收剂量测量的剂量计。3.37
样本平均值samplemean
以一组数据的平均值代表对象总体的度量方法。由一组数据的总和除以该数据组的样本数得到,见式(5):
式中:
一第i个样本值。
样本标准偏差sample standard deviation..(5)
以方差的正平方根表示测量离散性的度量。即:对同一被测量作n次测量,表征测量结果分散性的参数S.-1,可按式(6)算出:
式中:
工;第i次测量结果;
元一有限次n个测量结果的算术平均值。·(6)
GB/T16509—2008/IS0/ASTM51707:20053.39
samplevariance
样本方差
独立样本值与其平均值差值平方和,除以(n一1),由式(7)给出:录, = Z(zi -z)2
式中:
:.--第i个样本值;
元…有限次n个测量结果的算术平均值。3.40
standard uncertainty
标准不确定度
以标准偏差表示的测量结果不确定度。3.41
系统误差systematicerror
在重复条件下,对同一被测量进行大量的重复测量所得平均值与被测量真值之差。.(7)
说明一一重复测量需在重复性条件下进行。如真值一样,系统误差和及其原因不能完全获知。测量结果的误差经常由许多随机误差和系统影响引起,这些系统影响就作为独立的误差引人测量结果中(见ASTME170、ASTME456和ASTME177)。3.42
+transfer standarddosimeter
传递标准剂量计下载标准就来标准下载网
在测量标准相互比较中用作媒介的剂量计,它能够可靠地传递吸收剂量值,进行比对、校准工作量计和辐射场。
真值true value
可由理想测量获得的被测量的值。说明一—-真值是一-个理想的概念,不可能准确获知。本标准中,“被测量的真值”视为“被测量的值”。
(标准不确定度的)A类评定TypeAevaluation(ofstandarduncertainty)通过对重复性条件测量所得量值的统计分析,评定测量不确定度的方法。3.45
(标准不确定度的)B类评定TypeBevaluation(ofstandarduncertainty)通过不是对测量所得量值的统计分析手段,评定测量不确定度的方法。3.46
uncertainty(ofmeasurement)(测量的)不确定度
基于所用的信息,表征赋予被测量之量值的分散性的参数。3.47
uncorrectedresult
未修正结果
系统误差修正之前的测量结果。3.48
value(of aquantity)
(个量的)值
一般由-~个数乘以测量单位所表示的特定量的大小,如25kGy。4意义与用途
4.1通常使用射线、X射线(韧致辐射)和电子束辐照装置辐照各种产品,如食品、医疗保健产品、防6
GB/T 16509—2008/1S0/ASTM 51707:2005包装及物品(见ISO/ASTM51204和ISO/ASTM51431)。应仔细控制加工参数以保证这些产品按规范加工(见GB18280)。准确的剂量测量是加工控制的关键(见GB/T16640)。为使吸收剂量测量有效,应评定与测量相关的合成不确定度。注1;适用于本标准给出的辐射类型和能量的各种剂量测量方法的理解性论述见ICRU第4号、第17号、第34号、第35号报告和参考文献[5]、[6]。4.2本标准使用的研究方法采自国际标准化组织(1SO)关于辐射加工剂量测量不确定度的评定(见2.1)。ASTM传统意义上使用的术语为精度和偏差。精度是单次测量与规定条件下重复测量的一致性;偏差是系统误差(见ASTME170、ASTME177和ASTME456)。在本标准中,不确定度分量由不确定度的A类或B类评定,而不采用精度和偏差。误差不等于不确定度A类和B类评定的分量。4.3尽管本标准给出了不确定度评定的框架,但不能代替严格思考、科学公正和专业技能。不确定度评定既不是日常任务也不是纯粹的数学问题,它取决于测量状态、测量方法和测量程序的熟悉掌握,因此测量结果不确定度的质量和有效性依赖于对该结果有贡献的分量的理解、分析和合成。4.4有必要建立不确定度评定结果是否可以接受的目标不确定度。4.5不确定度结果的导出有助于对给出的应用统计控制进行评价。通过与扩展不确定度比较可以将不确定度的可控分量进行分类,这种分类有助于划分修正运算的范畴以减小扩履不确定度。5基本概念—不确定度的概念
5.1测量
5.1.1测量目的是确定所测量特定量的值。因此,测量始于对被测量、测量方法和测量程序的说明。5.1.2通常测量结果仅是被测量值的近似值或估计值,因此应有估计值的不确定度说明。5.1.3被测量的说明或定义取决于测量要求的准确度。相对于所要求的准确度,被测量的定义应足够完整,这样对于实际目的,被测量值才是唯一的。5.1.3.1尽管被测量应详细说明,使来自定义不完整所引起的不确定度与测量要求的准确度相比较可以忽略,但这种情况通常难以满足。例如,已经假设、未确定或具有可以忽略影响但并未规定的参数,或者没有充分考虑存在的隐含条件以及理解不充分而导致定义不完整。5.1.4多数情况下,根据重复观测确定测量结果。重复观测中的变化通常是由于未能将影响测量结果的每个影响量保持完全不变。
5.1.5将一组重复观测结果转换为测量结果的数学模型非常重要,这是因为除观测结果外还包括不确切知道的各种影响量。由于缺少这些信息,导致随重复观测值的变化产生了测量结果的不确定度以及与数学模型本身相关的不确定度。5.2误差、影响与修正
5.2.1通常,测量程序的缺陷会导致测量结果的误差。习惯上误差被分为两类分量:即随机分量和系统分量。
5.2.2随机误差是由末预计的变化或影响量随时间和空间改变而产生的。这种影响(简称随机影响)导致被测量重复观测值的变化,测量结果的随机误差不能借助修正被补偿,但可通过增加观测次数而减小,其期望值为零。
注2:算术平均值的实验标准偏差或一系列观测值的平均值不是平均值的随机误差,尽管某些关于不确定度的出版物这样提及,它实际上是由于随机响而产生的平均值不确定度的量度。无法掌握平均值中由这些影响产生的误差的准确值。本标准谨慎考虑了“误差”和“不确定度”两个术语的区别,它们不是同义语,而是代表两个完全不同的概念,不应将它们混淆或误用。5.2.3系统误差与随机误差一样不能被消除但通常可以减小。若系统误差是由可识别的影响量对测量结果的影响产生的,简称系统影响,这种影响可定量表示。如果该数值与要求的测量准确度相比较大,可采用估计的修正值或修正因子,修正后,系统影响引起的期望值或误差的期望值为零。注3:用于补偿测量结果中系统影响的估计修正值的不确定度不是系统误差,而是由于不完全了解修正值而造成的测量结果不确定度的量度。通常不可能确切掌握由于系统影响补偿不完菁所产生的误差。7
GB/T16509—2008/IS0/ASTM51707:20055.2.4假定测量的结果已对所有可识别的明显的系统影响进行了修正。注4:通常由调整测量参考标准或校准测量仪器与系统以减小系统影响,但仍应考患与这些标准相关的不确定度。5.3不确定度
5.3.1测量结果的不确定度反映了对被测量的值缺乏确切的了解。由于随机影响和对系统影响的不完善修正所带来的不确定度,在对已识别的系统影响修正后,测量结果仍是被测量的估计值。注5:即使测量结果(修正后)仍有较大的不确定度,却能无意地非常接近被测量值。因此这种测量结果的不确定度不应解释为表示残存的未知误差。5.3.2实际上,测量中有许多可能的不确定度来源,包括:5.3.2.1被测量的定义不完整;
被测量定义复现的不理想;
5.3.2.3取样被测样品可能不代表定义的被测量;没有充分了解环境条件对测量程序的影响,或环境条件测量不完善;5.3.2.4
模拟仪器读数时的人为偏差;
仪器的分辨率或鉴别阈值;
赋予测量标准的值;
由外部来源获得并在数据简化算法中使用的常数及其他参数值;5.3.2.9测量方法和程序中引入的近似值及假设;5.3.2.10被测量重复观测中缺少相同的条件。注6:这些来源不一定是独立的,有些对5.3.2.10有影响。当然,测量结果不确定度评定时,不会考虑一个未识别的系统影响,但这种影响会导致误差出现。5.3.3根据不确定度的评定方法,将不确定度分量的评定分为“A”类和“B”类,这样分类并非“随机”和“系统”的代用词。对已知系统影响修正的不确定度可以由A类或B类来评定,同样可以用不确定度表征随机影响。
5.3.4A类和B类分类的目的是在于说明不确定度评定的两种不同途径。两种评定方法均基于概率分布,每一类产生的不确定度分量都可以用标准偏差或方差定量。5.3.5表征由A类方法得到的不确定度分量的总体方差u是根据一系列重复观测值计算得到的,其最佳估计为样本方差s。总体标准偏差u(u的正平方根)由s评估得到,为方使起见,有时也称为标准不确定度A类评定。对于用B类评定方法得到的不确定度分量,可用已有的知识评估总体方差u\,标准偏差u也称为标准不确定度B类评定。5.3.5.1因此根据观测得到的频率分布导出的概率密度函数可以求得标准不确定度A类评定,面标准不确定度B类评定则是根据以对事件即将发生的置信程度为依据的假设概率密度函数求得的。这两种方法均为概率论的等效说明。注7:不确定度分量的B类评定通常以一组比较可靠的信息为基础。5.3.6测量结果的不确定度合成称为合成标准不确定度,表示为uc,是用不确定度传播定律估算出的标准偏差的估计值,等于对所有方差与协方差分量求和后的总方差的正平方根(见附录C)。5.3.7为满足工业、商业以及卫生和安全领域的要求,需要计算扩展不确定度U,其用途是提供个测量结果的区间,期望被测量以较高的置信水平落在此区间内。U等于合成标准不确定度乘以覆盖因子k(见8.3)。
注8:覆盖因子表应标注,以便能够获得测量量的标准不确定度。5.4实际考虑
5.4.1通过改变所有与测量结果有关的参数,便可用统计方法计算出不确定度。然而由于时间和资源有限,实际上这种可能性很小,通常用测量过程的数学模型和不确定度的传播定律计算不确定度,故本标准的寓意即假设可用数学方法将测量过程模拟到所要求的测量准确度水平上。5.4.2由于数学模型可能不完整,全部参数应在切实可行的最大范围内变化,使不确定度的计算以尽可能多的观测数据为基础。无论何时,只要有可能,应使用基于长期数据建立的测量过程的经验模型以8
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