新疆維吾爾自治區(qū)計量測試研究所  陳順德

　　某些計量標準器具通過與基準或上一等計量標準比較時，穩(wěn)定性應(yīng)是一個重要的考察項目，只有當(dāng)所有受檢項目(含穩(wěn)定性)經(jīng)檢定合格后，才能出具檢定證書，檢定證書一般給出測量結(jié)果及測量不確定度。當(dāng)用這些計量標準進行量傳時，使用這些計量標準的實際值，當(dāng)對量傳不確定度評定時，往往對穩(wěn)定性引起的測量不確定度不予考慮。經(jīng)查JJF1059-1999及ISO出版的《測量不確定度表示指南》1995年修訂版，有穩(wěn)定性的定義而無穩(wěn)定性的處理方法。本文寫作之目的是想通過對穩(wěn)定性屬性及操作方法的討論，試圖提醒人們在測量不確定度評定時，應(yīng)當(dāng)考慮由穩(wěn)定性引起的不確定度分量，提請修改有關(guān)技術(shù)規(guī)范時對此問題予以考慮。

　　一、關(guān)于穩(wěn)定性的屬性及特點

　　JJF1001-1998對穩(wěn)定性的定義是“測量儀器保持其計量特性隨時間恒定的能力”。穩(wěn)定性確定考察的方法一般是將計量標準與更穩(wěn)定的基準或標準定期進行比較，用兩次不同時間段得到的實際值之差，來度量穩(wěn)定性，“確定其計量特性經(jīng)規(guī)定的時間所發(fā)生的變化”。因此，測得的實際值即為穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)來源，其操作方法可用下式表示， 即:y_s=y₂-y₁
　　式中:y_s——穩(wěn)定性；y₂——規(guī)定時間段結(jié)束時(或本次周檢)的實際值；y₁——規(guī)定時間段開始時(或上次周檢)的實際值。

　　某些以等使用的計量標準如量塊的穩(wěn)定性，檢定規(guī)程是用年變化量、與上一檢定周期之差等來要求的，也是客觀存在的。經(jīng)基準或標準檢定后，只要穩(wěn)定性在規(guī)定時間段內(nèi)，不超過規(guī)程規(guī)定即可認為穩(wěn)定性合格?，F(xiàn)在的問題是，如果用這些標準再向下一等量傳時，穩(wěn)定性引起的量值變化因只知其變化范圍，不知其具體變化量，故既不能予以修正，也未將它當(dāng)作不確定度分量予以評定，因此它是一個在測量不確定度評定中被遺漏的分量。簡言之，只知其變化范圍，不知其具體變化量的量，筆者認為其屬性完全是一個不確定度分量。    

　　二、遺漏該分量的后果分析

　　對穩(wěn)定性而言，只要穩(wěn)定性不超差，規(guī)程規(guī)定則可認為是合格的，但是如果遺漏一個只知其變化范圍，不知其具體變化量的不確定度分量，將對測量不確定度的評定及量傳可靠性產(chǎn)生嚴重影響。現(xiàn)以檢定周期為1年、100mm的2等標準量塊為例，來說明這個問題。

　　按照量塊檢定規(guī)程(JJG146-1994)的規(guī)定100mm、2等標準量塊長度測量的不確定度不應(yīng)超過0.10μm，長度的年變化量應(yīng)不超過0.07μm，長度的年變化量占長度測量不確定度的2/3多，如果不將年變化量這一不確定度因素考慮進去，如此大的年變化量允差，在一個有效周期內(nèi)變化，又無法對其進行修正，勢必對該標準量塊的量值產(chǎn)生嚴重影響，再往下一等傳遞時，傳遞量值的可靠性將很難保證。    

　　三、方法及建議

　　根據(jù)以上討論分析，本文認為可采用以下辦法對由穩(wěn)定性引起的不確定度予以評定和修正。
　　1.按隨機效應(yīng)引起的不確定度評定。
　　無法給出特定檢定周期(時間段)內(nèi)量值變化的計量標準，雖然知其分布區(qū)間，但不知其特定時段變化量的特性，將其作為測量不確定度分量考慮，用下式計算標準不確定度分量。
    
　　式中u(s)—穩(wěn)定性引起的標準不確定度分量；A—穩(wěn)定性允差的半寬；—均勻分布的覆蓋因子。

　　2.參照有關(guān)國際標準(ISO)和國際建議(OIML)的有關(guān)規(guī)定，如果由穩(wěn)定性引起的量值變化與測量不確定度可以被識別，則可將其作為系統(tǒng)效應(yīng)引起的不確定度予以修正，具體有下列幾種:
    (1)銷售前的計量標準器具，生產(chǎn)廠進行過長期的穩(wěn)定性考察，給出了該標準隨時間變化量值亦隨之變化的有關(guān)信息(如量值、校準曲線等)；
    (2)根據(jù)已有多次周檢數(shù)據(jù)之趨勢；
    (3)根據(jù)驗證之?dāng)?shù)據(jù)及數(shù)據(jù)趨勢；
    (4)根據(jù)比對數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)趨勢。

　　3.下列情況可不考慮穩(wěn)定性的影響:
    (1)已掌握了穩(wěn)定性引起變化的特點、規(guī)律，適當(dāng)?shù)臋z定周期、檢定頻次；
    (2)上一等標準(基準)量傳時，已考慮到穩(wěn)定性的影響。