李ｌ斌：计量器具符合性评定的几侮表示 计量器具符合性评定的几何表示 李玉斌 （重庆市计量质量检测研究院，重庆４０１１２３） 摘要：利用３Ｄ绘图软件对计量器具符合性评定的判据进行几何表示。通过图形，对检定中计量器具合格与否的判据进行了清晰的描述，使读者对符合 性评定的三要素（１ＡＩ，ＭＰＥＶ，ｕ９５）之间的关系以及判定过程中的操作能建立起更加直观的印象。 关键词：符合性评定；３Ｄ绘图；ＩＡＩ；ＭＰＥＶ；Ｕ％ 中图分类号：Ｔｍ 文献标识码：Ａ 国家标准学科分类代码：４１０．５５ Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏｎｆｏｒｍｉｔｙ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｉ Ｙｕｂｉｎ １符合性评定的定义 计量器具（测量仪器）的合格评定又称符合性评定， 就是评定仪器的示值误差是否在最大允许误差范围内， 也就是测量仪器是否符合其技术指标的要求，凡符合要 求的判为合格。 评定的方法就是将被检定计量器具与相应的计量标 准进行技术比较，在检定的量值点上得到被检计量器具 的示值误差，再将示值误差与被检仪器的最大允许误差 相比较确定被检仪器是否合格。 ２判据分类 符合性评定的三个要素分别是： Ｉ△Ｉ一被检仪器示值误差的绝对值； 腿）Ｉ１ｖ一被检仪器示值的最大允许误差的绝对值 一评定示值误差的测量不确定度； 图１ Ｕ９５≤ＭＰＥＶ／３时的符合性评定几何示意图 为方便立体绘图，将判据的三个要素进行变量代换， 不妨设 ＝ｌ△Ｉ，Ｙ＝ＭＰＥＶ，名＝Ｕ９５。 ２．１ ｕ９５￣＜ＭＰＥＶ／３（即：ｚ≤ｙ／３）的合格判据的几何表示 由图１可知，能够判合格的区域就是由方程：Ｙ＝ａ； ≤ｙ／３； ≤Ｙ构成的一个封闭空问，包含边界在内。换 句话说，示值误差的不确定度（Ｕ９５）、最大允许误差的绝 按照ＪＪ１ １０９４—２００＇２（测量仪器特性评定》的规定，评 对值（ＭＰＥｖ）、示值误差的绝对值（Ｉ△１）的量值均落在此 区域内的被检计量器具都能够判定为合格，否则，判为不 合格。 定示值误差的测量不确定度（ ５或ｋ＝２时的ｕ）与被评 定测量仪器的最大允许误差的绝对值（ＭＰＥＶ）之比小于 １：３时，示值误差评定的测量不确定度对符合性评定的 影响可忽略不计（也就是合格评定误判概率很小），此时 合格判据为： ｌ△Ｉ≤ＭＰＥＶ 另外，图中对于型式评价和仲裁鉴定的限制条件笔 者也进行了标注，必要时Ｕ９５与ＭＰＥＶ之比也可取小于 或等于１：５，也即：名≤ｙ／５。 ２．２当 ｈ删／３（即：ｚ＞ｙ／３）时合格判据的几何表示 即： ≤Ｙ； 当示值误差的测量不确定度（Ｕ９５或ｋ＝２时的ｕ）与 考虑到ＭＰＥＶ一般情况下都有具体量值：设ＭＰＥＶ＝ ａ，即Ｙ＝ａ 被评定测量仪器的最大允许误差的绝对值（ＡⅡ）ＥＶ）之比 此时，则建立了符合性评定判据的立体几何方程式： 收稿日期：２０１３—１２—１９ 不满足小于或等于１：３时（即： ＞ｙ／３），必须要考虑示值 误差的测量不确定度对符合性评定的影响。 《计量与灏试技，ｆ）２０１４毒第４１卷第２期 此时，当合格判据为： Ｉ△Ｉ≤ＭＰＥＶ—Ｕ９５ 之差时，合格区域就是由方程式： ≤Ｙ一 ； ＝Ｙ；Ｙ：ａ； ｚ＞ｙ／３围成的封闭四面体ＯＦＧＢ，同时按判定依据需要 扣除ＯＦＧ面上的点（因为具有限制条件Ｕ９５＞ＭＰＥＶ／３）。 按２．１节中的步骤进行变量代换后，得到方程： ≤Ｙ一 同理，当被评定的测量仪器的示值误差的绝对值（Ｉ △１）大于或等于其最大允许误差的绝对值（ＭＰＥＶ）与示 值误差的扩展不确定度（Ｕ９５）之和时，不合格区域就是由 方程式： ＞Ｙ＋ ； ＝ ； ＝ａ；ｚ＞ｙ／３围成的封闭四面 同理，当不合格判据为： ｌ Ａ Ｉ＞ＭＰＥＶ＋Ｕ９５ 按２．１节中的步骤进行变量代换后，得到方程： ＞Ｙ＋ 体ＯＥＤＣ，同时需要按判定依据扣除ＯＥＤＣ边界上的点。 同２．１节，考虑到ＭＰＥＶ一般情况下都有具体量值： 设ＭＰＥＶ＝ａ，即Ｙ＝ａ 除此之外，当被评定的测量仪器的示值误差既不符 合合格判据又不符合不合格判据时，即： ＭＰＥＶ—Ｕ９５＜Ｊ△Ｉ≤ＭＰＥＶ＋Ｕ９５ 同２．１节，建立起符合』生评定判据的立体几何方程式： ＞ｙ／３ ≤Ｙ— ＞），＋ 这时，就不能轻易判定合格与否。因此，称之为待定 区域，在图２中，由多面体ＯＢＣＥＦ表示，在这种情况下， 可以推断，造成无法判定的原因可能有： Ｙ ａ （１）用来测量的计量标准准确度偏低； （２）环境条件亟待改善； 根据上述方程式，再次利用３Ｄ绘图软件进行绘图， 见图２。 （３）测量次数有待增加； （４）测量方法需要改良。 因此需要通过一些技术措施来降低示值误差评定的 测量不确定度 ，然后再根据相应原则进行符合性评 定。当然，对于只具有不对称或单侧允许误差限的被评 定测量仪器，相应的符合性评定也可用图１和图２以几 何形式表示。 参考文献 ［１］叶德培，金华彰，陆祖良．一级注册计量师基础知识及专业实务 ［Ｍ］．中国质检出版社，２０１３：２２５～２２６． ［２］同济大学数学系．高等数学（下册）［Ｍ］．高等教育出版社，２００７：３８ 图２ ｕ９５＞ＭＰＥＶ／３时的符合性评定几何示意图 ～４ｑ 由图２可知，在Ｕ９５＞ＭＰＥＶ／３条件下，当被检计量 器具的示值误差的绝对值（Ｉ△１）小于或等于其最大允许 误差的绝对值（ＭＰＥＶ）与示值误差的扩展不确定度（ ９５） （上接第４２页） ３耗气量的测试 作者简介：李玉斌，男，检定员。工作单位：重庆市计量质量检测研究院电 学电子中心。通讯地址：４０１１２３重庆市渝北区杨柳北路１号。 设计的过程中，注意各部分的联系，利用单片机的两 个定时器／计数器，一个作为定时用，计算供气的时间，一 个作为计数用，将压力转换成频率信号，读人单片机，经 过程序运算达到测试的目的。 ４结束语 产品耗气量在测试之前，线检查供气管路、产品以及 设备是否接好，确切无误时点击测试设备的“测试”按键 进行测试，测试设备的单片机通过程序，先读人当地的标 准气压并存储，关闭电磁阀２，打开电磁阀ｌ，通过压力传 感器读入储气罐中气体的压力，当其满足一定要求时，关 闭电磁阀１，停止给储气罐供气。等待几秒后重新读取 储气罐中气体的压力并进行存储，打开电磁阀２，给产品 制冷，并开始计时。当制冷时间达到时，关闭电磁阀２， 再次读取储气罐中气体的压力，通过公式计算耗气量，并 显示。 通过单片机进行耗气量的测试，低成本完成了高精 度的测试项目，工艺稳定性好，控制系统运行速度快误差 小，该设计方案已在相关产品中投入使用，效果良好。 作者简介：杜斌，男，助理工程师。工作单位：中国空空导弹研究院。通讯 地址：４７１００３河南省洛阳市西公区解放路０３０信箱电装分厂。 王雅姝，中国空空导弹研究院（洛阳４７１１Ｘ）３）。