校准和测量能力CMC表示方式培训资料

校准和测量能力CMC的表示方式培训资料一、CMC的特点和表示方式校准和测量能力（CMC）在国际计量局（BIPM）和区域计量组织（RMO）框架内的各国家计量院签发的校准和测量证书互认活动中经常采用校准和测量能力（Calibration and MeasUrement Capability , CMC ）。校准和测量能力是通常提供给用户的校准和测量水平，它一般用置信概率p=95的扩展不确定度U95或用包含因子k=2的扩展不确定度U表示。 校准和测量能力是在常规条件下的校准中可获得的最小的测量不确定度，有时也称为最佳测量能力。获认可的校准实验室在证书中报告的测量不确定度，不得小于（优于）认可的CMC。CMC和建标报告中的不确定度的区别在建立计量标准时，JJF 1033一2008计量标准考核规范规定，应在计量标准技术报告中给出不确定度。这时的检定和校准，测量仪器、测量方法和测量程序是固定不变的，测量对象是类似的，并且满足一定要求。测量人员可以不同，但均是经过培训的合格人员。同时测量过程是在由检定规程、校准规范等技术文件所规定的重复性条件下进行的。一般说来，这时的测量不确定度会受测量条件改变的影响。但由于测量条件已被限制在一定的范围内，只要满足这一规定的条件，其测量不确定度就能满足使用要求。对于这类常规的测量工作，进行测量不确定度评定时应假设其环境条件正好处于合格条件的临界状态。这样评定得到的测量不确定度是在规定条件下可能得到的最大不确定度。也就是说，在实际的测量中只要测量条件满足要求，测量不确定度肯定不会大于此值。通常就将此不确定度提供给用户，这样做的好处是不必对每一个测量结果单独评定其不确定度，除非用户对测量不确定度另有更高的要求。（CMC）的表示方式：特别注意当被测量的值是一个范围时，CMC通常可以用下列一种或多种方式表示。a) CMC用整个测量范围内都适用的单一值表示； b) CMC用范围表示。此时，实验室应有适当的插值算法以给出区间内的值的测量不确定度。 c) CMC用被测量值或参数的函数表示； d) CMC用矩阵表示。此时，不确定度的值取决于被测量的值以及与其相关的其他参数； e) CMC用图形表示。此时，每个数轴应有足够的分辨率，使得到的CMC至少有2位有效数字；(不推荐) 注：CMC不允许用开区间表示（例如“U 100300)0.040.05/10min1.3、被测对象：表2. 被测准温度计的分类精密温度计普通温度计分度值()0.1，0.20.5，10.5，12，5温度范围()-30300-30300-30300-303001.4、测量方法：使用(-30300）二等标准水银温度计校准，将二等标准水银温度计和被检工作用玻璃液体温度计同时以全浸方式放入恒定温度的恒温槽中，待示值稳定后，分别读取标准温度计和被检温度计的示值，计算被检温度计的修正值。精密温度计读数4次，普通温度计读数2次。其顺序为标准被检1被检2被检n，然后再按相反的顺序回到标准，分别计算算术平均值，得到标准温度计和被检温度计的示值。JJG130-2004工作用玻璃液体温度计检定规程规定，标准温度计测得量值由温度计读数修正值给出。标准温度计和被测温度计读数估计到分度值的1/10。2、数学模型 式中-工作用玻璃液体温度计的修正值；-二等标准水银温度计的示值；-二等标准水银温度计的修正值；-工作用玻璃液体温度计的示值。3、不确定度传播率式中，灵敏系数，。4、标准不确定度评定4.1 二等标准水银温度计读数分辨力（估读）引入的标准不确定度，用B类标准不确定度评定。 二等标准水银温度计的读数分辨力为其分度值的1/10，即0.01，则不确定度区间半宽为0.01，按均匀分布计算，=0.0064.2 由恒温槽温场不均匀引入的标准不确定度U(ts2)，用B类标准不确定度评定。恒温槽温场最大温差为0.02，则不确定度区间半宽为0.01,按均匀分布处理。U(ts2)0.0064.3 恒温槽温度波动引入的标准不确定度，用B类标准不确定度表示。恒温槽温场稳定性为/10min,则不确定度区间半宽为0.02,按均匀分布计算，0.0124.4 由标准水银温度计检定结果的修正值引入的标准不确定度，用B类标准不确定度评定，由二等标准水银温度计检定规程可知，二等标准水银温度计检定结果的扩展不确定度0.03,包含因子，所以0.03/2.58=0.0124.5 被校温度计示值重复性引入的标准不确定度。用A类标准不确定度评定。以校准50刻度为例，将二等标准水银温度计和一支被检温度计同时以全浸的方式放入恒温槽中，待示值稳定后，重复测量10次，分别计算修正值，其标准差，故=0.0134.6 被校温度计读数（估读误差）引入的标准不确定度，用B类标准不确定度评定。被检温度计的分度值为0.1，读数分辨力为其分度值的1/10，即0.01，则不确定度区间半宽为0.01，按均匀分布计算，=0.006，由于重复性分量包含人员读数引入的不确定度分量，为避免重复计算，只计最大影响量，舍弃、。5、合成标准不确定度5.1、主要标准不确定度汇总表不确定度来源（）恒温槽温场均匀性ts20.010.006恒温槽温度稳定性0.020.012标准温度计检定结果的不确定度0.032.580.012被检温度计的示值重复性0.01310.0135.2、合成标准不确定度计算 以上各项标准不确定度分量是互不相关的，所以合成标准不确定度为：Uc(y)=0.022 5.3、扩展标准不确定度计算因主要分量中和可视为正态分布，因此P95时，可取包含因子k2，则： 6.对使用二等标准水银温度计标准装置校准工作用玻璃液体温度计的测量不确定度评估6.1 根据JJG130-2004的规定，常规校准应对该水银温度计的每一个有刻度值的测量点进行校准，即需校准0、10、20、30、40、50共6个点。其测量不确定度见下表：校准点（）不确定度分量（）Uc（）U（）(k2)U(ts2)U(ts3)U(ts)U(t1)00.0060.0120.0120.0130.0220.05100.0060.0120.0120.0130.0220.05200.0060.0120.0120.0130.0220.05300.0060.0120.0120.0130.0220.05400.0060.0120.0120.0130.0220.05500.0060.0120.0120.0130.0220.056.2 二等标准水银温度计标准装置的测量范围为（-30300），共有7支标准水银温度计，当测量范围100300时，恒温槽的温场均匀性为0.04、温度波动度0.05/10min，因此对全部校准点的测量不确定度评估如下：校准点（）不确定度分量（）Uc（）U（）(k2)U(ts2)U(ts3)U(ts)U(t1)-301000.0060.0120.0120.0130.0220.051103000.0120.0290.0120.0130.0370.08当被校温度计的分度值不同时，不确定度分量中的、将发生改变，因此，当校准分度值为0.2、0.5、1.0、2.0的工作温度计时，测量不确定度为：分度值（）测量范围不确定度分量（）U （）(k2)U(ts2)U(ts3)U(ts)U(t1)0.2（-30100）0.0060.0120.0120.0210.0120.06（100300）0.0120.0290.0120.0210.0120.080.5（-30100）0.0060.0120.0120.0350.0290.08（100300）0.0120.0290.0120.0350.0290.111.0（-30100）0.0060.0120.0120.0620.0580.13（100300）0.0120.0290.0120.0620.0580.182.0（-30100）0.0060.0120.0120.090.120.24（100300）0.0120.0290.0120.090.120.317.校准和测量能力（CMC）0.1分度的工作温度计是使用二等标准水银温度计可校准的最佳被校温度计，因此该项目的CMC为：（-30100），U=0.05; （100300），U=0.08。附件二：部分校准项目的CMC表示方式示例序号测量仪器名称主要校准参量领域代码规范代号（含年号）名称测量范围扩展不确定度(校准和测量能力)(k=2)限制说明备注1单相电子式电能表电能量0410