假人校准不确定度第3部分:合格还是不合格

在这篇文章中，我们将讨论以下情况:你已经完成了校准，将结果显示在证书上，并将结果与公差限值进行比较。是时候问个大问题了:校准是否通过或失败？或者是在容忍范围之内还是超出容忍范围？

这是这个由三部分组成的系列文章的第三篇，也是最后一篇校准的不确定性。如果您错过了之前关于这个主题的博客文章，您可以在我们的博客（或下面的链接）中找到它们，或者您可以从下面的图片链接下载相关白皮书来获得所有信息。

符合性声明-通过或失败

大多数情况下，在校准仪器时，仪器必须满足预定义的公差限制。当然，即使没有公差，也可以进行一些校准限制，但在流程工业中，公差水平通常是预先设定的。公差水平是表示结果与真实值之间差异的最大水平。如果校准结果的误差在公差范围内，则为通过校准时，如果某些结果误差超出公差限制，则为失败的校准。这听起来很简单，就像基础数学一样。这有多难？

无论如何，重要的是要记住，仅仅考虑误差是不够的，还必须考虑校准的总不确定度!

考虑到不确定性，这就成了另一场比赛。正如本文所讨论的，不确定性有许多来源。接下来让我们看一些例子。

例子

让我们假设您将要校准的过程变送器有±0.5%的测量范围的公差水平。在校准过程中，你会发现最大的误差是0.4%，所以这听起来像是通过了校准，对吧?但是如果使用的校准器的不确定度为±0.2%呢?然后0.4%的结果可以变成及格或不及格，不可能知道是哪一个。此外，在任何校准中，您还会有许多其他来源引起的不确定性，如结果的标准偏差、重复性、校准过程、环境条件等。当你估计所有这些不确定因素的影响时，更有可能的是示例校准是失败的，尽管它一开始看起来是通过的。

示例–不同的案例

让我们看下一个示例的图形说明，以便更容易理解。下图中，取了四个标定点，菱形反映了实际标定结果。结果上面和下面的线表示这个校准的总不确定度。公差水平在图中用一条线标出。

我们可以这样解释上述不同的情况:

案例1即使考虑到不确定性，这仍然在容许范围内。所以我们可以说这是一个“通过”的结果。
案例4这也是很明显的情况。即使考虑到不确定性，其结果也超出了容限。所以这显然是一个糟糕或“失败”的结果。
情况2和情况3这些案件比较难判断。情况2的结果似乎在容差范围内，而情况3的结果却在容差范围外，尤其是当你不关心不确定性的时候。但考虑到不确定性，我们真的不能自信地这么说。

关于如何说明校准的合规性，有一些法规（例如：ILAC G8:1996-规范合规性评估和报告指南；EURACHEM/CITAC指南：合规性评估中不确定度信息的使用，2007年第一版）。这些指南建议仅当添加了不确定性的误差小于公差限值时，才将结果声明为通过。此外，他们还建议仅当添加（或减去）不确定度的误差大于公差极限时，才声明失败。当结果接近公差极限超过不确定度的一半时，建议将其称为“未定义”情况，即您不应声明既不通过也不失败。

多年来，我们看到许多人用不同的方式解释不确定性和通过/失败决定。在实践中，不确定性通常不会被考虑到通过/失败的决定，但无论如何，在做决定时，意识到不确定性是非常重要的。

示例–不同的不确定性

另一种情况是，完全的不确定性并不总是相同的。情况1和2有相同的测量结果，所以如果没有不确定性，我们会认为这些是相同水平的测量。但当考虑不确定度时，我们可以看到情况1是非常可怕的，因为不确定度太大了，在给定的公差限制下，无法用于测量。看看case 3和case 4，似乎case 3更好，但是对于不确定性，我们可以看到它对pass语句不够好，而case 4是。

我想再次指出在判断测量结果之前，我们需要知道不确定度．没有不确定性计算，上述情况1和2看起来很相似，但考虑到不确定性，它们是非常不同的。

TUR/焦油比与不确定度计算

这个病重(测试不确定度比)，或焦油(测试正确率)，在各种出版物中经常提到。简而言之，这意味着如果你想校准1%的仪器，你想有4:1的比例，你的测试设备应该是4倍的准确性，即有0.25%的准确性，或更好。一些出版物认为，TUR/TAR比值足够大，就不需要担心估计/计算的不确定性。比较常用的比例是4:1。一些指南/出版物也有关于这个比例的建议。最常见的情况是像上面的例子那样使用比率，即只是为了比较DUT(被测设备)的规格和制造商的参考标准的规格。但在这种情况下，您只考虑参考标准(测试设备、校准器)规范，而忽略了所有其他相关的不确定性．虽然这可能是“足够好”的一些校准，该系统并不考虑所有的不确定性来源。因此，建议对整个校准过程进行不确定度评定/计算。

我们也经常被问到：“与待校准设备相比，校准器的准确度应该提高多少倍？”。虽然可以给出一些建议，但对于这个问题并没有任何正确的答案。相反，您应该了解校准的总不确定度。当然，它应该反映你的需要！

概要-白皮书中的关键内容

要了解更多有关该主题的信息，请参阅相关白皮书。以下是白皮书中关键要点的简短列表：