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它山之玉:《……温度波动度测量不确定度评定》一文还有几个疑点

仪器检定/校准/计量

  • 讨论的背景为《环境试验设备温度波动度测量不确定度评定》(作者:张恒)(原文请见附件)


    这个不确定度评定还是有几点疑惑的

    1. tmax的重复性测量。
    评定中提到测量16次得到的数据,这16组数据每次都是tmax? 有没有tmin ?
    有没有可能某个点在某一时间内是tmax,某一时间又是tmin?
    tmin同理。
    2. tmax与tmin由于是同一标准器测得,肯定相关,但是为什么一定是强相关?强相关怎么会是相互抵消呢?
    我记得在注册计量师案例中有个直角三角形,两边长是同一设备测得,求 斜边的长度 。 这也是由同一设备测得的2个数据,所以也是相关的,最后给出的结果并不是强相关,也不可能抵消 、难道是案例错误了?
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  • 刘彦刚

    第1楼2021/03/26

    应助达人

    这个不确定度评定还是有几点疑惑的
    1. tmax的重复性测量。
    评定中提到测量16次得到的数据,这16组数据每次都是tmax? 有没有tmin ?
    有没有可能某个点在某一时间内是tmax,某一时间又是tmin?
    tmin同理。

    答:你要结合着JJF1101--2019来看该文,其实这16次数据,是在9列(请允许我以9列为例)中去提取的,在这9列中每次都有最大值和最小值,每次我们都进行一次都进行一次tmax与tmin之差的计算,最后取最大的tmax与tmin之差的一半,并冠以±作为结果报出。
    有没有可能某个点在某一时间内是tmax,某一时间又是tmin,理论上不排除,也就是说对于我们的校准和校准后的数据处理,以及测量不确定度评定时,出现这样的情况,我们完全可以认为是合法的数据,完全可以正常进行校准和校准后的数据处理,以及测量不确定度评定。但实际上是不可能的,环境温度、湿度试验设备,说具体些对于某个干燥箱或培养箱,温度湿度不均匀的情况基本上是固定的,那个位高就会一直高的。
    tmin同理。
    2. tmax与tmin由于是同一标准器测得,肯定相关,但是为什么一定是强相关?强相关怎么会是相互抵消呢?
    我记得在注册计量师案例中有个直角三角形,两边长是同一设备测得,求 斜边的长度 。 这也是由同一设备测得的2个数据,所以也是相关的,最后给出的结果并不是强相关,也不可能抵消 、难道是案例错误了?

    答:因为我工作时,依据的都是JJF1101--2003,tmax与tmin由于是同一标准器测得,但那时仅考察中心点;而现在的JJF1101--2019,tmax与tmin也是同一标准器(工业铂热电阻)测得的,但要考察所有测点。仍存在相关性。


    对于JJF1101--2003,温度波动度为:




    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~


    对于JJF1101--2019,温度波动度为:

    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~





    因为tmax与tmin由于是同一标准器测得,所以具有相关性,又因为对于升温已达到稳定状态后的、正常的干燥箱或培养箱来说,tmax与tmin不会很大,或者说tmax与tmin很接近,所以可以判为强相关。
    对于你说的直角三角形,两边长是同一设备测得,求斜边的长度 。 是的,这也是由同一设备测得的2个数据,但题中没有说两直角边长很接近,所以只能判定为相关,但不能说正强相关,或者说相关系数接近+1。而且在这里测量模型是c = 根号a平方与b平方和,所以即使相关系数接近+1,也不能抵消。








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  • 刘彦刚

    第2楼2021/03/26

    应助达人

    量友237358527说:

    我看错了。温度波动性原来是由 环境实验设备 中心点 一段时间内的tmax 与tmin
    但是,我还是认为
    1. 在一段时间内所有的温度数据中挑选出tmax与tmin 然后用贝塞尔公式算出重复性。这不知道符合 贝塞尔公式的适用范围?
    2. 既然是 中心点 一段时间内的tmax 与tmin 那么必然是由一台设备测得数据,必然存在相关性。 至于你说的强相关也好,相关性抵消也好。
    我个人认为应该由 实验 证明或者 数据计算得到,而不是 人为想想。这样子会造成 不确定度偏小。
    最后,我不是从事 温度校准这块的,但是我认为 不确定度是相通的,无论什么专业都是适用不确定度原则的。

    感谢交流,谢谢!

    刘彦刚(pxsjlslyg) 发表:这个不确定度评定还是有几点疑惑的
    1. tmax的重复性测量。
    评定中提到测量16次得到的数据,这16组数据每次都是tmax? 有没有tmin ?
    有没有可能某个点在某一时间内是tmax,某一时间又是tmin?
    tmin同理。

    答:你要结合着JJF1101--2019来看该文,其实这16次数据,是在9列(请允许我以9列为例)中去提取的,在这9列中每次都有最大值和最小值,每次我们都进行一次都进行一次tmax与tmin之差的计算,最后取最大的tmax与tmin之差的一半,并冠以±作为结果报出。
    有没有可能某个点在某一时间内是tmax,某一时间又是tmin,理论上不排除,也就是说对于我们的校准和校准后的数据处理,以及测量不确定度评定时,出现这样的情况,我们完全可以认为是合法的数据,完全可以正常进行校准和校准后的数据处理,以及测量不确定度评定。但实际上是不可能的,环境温度、湿度试验设备,说具体些对于某个干燥箱或培养箱,温度湿度不均匀的情况基本上是固定的,那个位高就会一直高的。
    tmin同理。
    2. tmax与tmin由于是同一标准器测得,肯定相关,但是为什么一定是强相关?强相关怎么会是相互抵消呢?
    我记得在注册计量师案例中有个直角三角形,两边长是同一设备测得,求 斜边的长度 。 这也是由同一设备测得的2个数据,所以也是相关的,最后给出的结果并不是强相关,也不可能抵消 、难道是案例错误了?


    …… …… …… ……


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  • 刘彦刚

    第3楼2021/03/27

    应助达人

    为了集中注意力讨论我们的关切,我们就以JJF1101--2003版给出的为例,温度波动度由环境实验设备中心点,一段时间内的tmax 与tmin之并的一半,并冠以±号给出。
    1. 在一段时间内所有的温度数据中挑选出tmax与tmin 然后用贝塞尔公式算出重复性。这不知道符合 贝塞尔公式的适用范围?
    答:应该说,对于给出的一列数,用贝塞尔公式算得到的实验标准偏差,该实验标准偏差就能反应该列数中,任一个数的重复性,无论这个数是该列数中的最大值,还是最小值都适应。这样说,不知我说明白了吗?
    2. 既然是 中心点 一段时间内的tmax 与tmin 那么必然是由一台设备测得数据,必然存在相关性。 至于你说的强相关也好,相关性抵消也好。我个人认为应该由 实验 证明或者 数据计算得到,而不是 人为想想。这样子会造成 不确定度偏小。
    答:我能理解,在这里让你不放心的是标准器的量传不确定度分量被抵消了。在这里会出现该情况得有两个前提:一是测量模型主体是y = x1 - x2 的形式,而我们这里的温度波动度的测量模型 ,正是这样。二是x1和x2是同一计量器具测量,且两者很接近。
    为了能更好地理解该问题,在上述该强相关情况的不确定度评定,可以类比误差理论中的误叠加和误差抵消:当y = x1 + x2(且x1与x2很相近时),误差叠加;反之当y = x1 - x2(且x1与x2很相近时),误差抵消。

    刘彦刚(pxsjlslyg) 发表: 量友237358527说:

    我看错了。温度波动性原来是由 环境实验设备 中心点 一段时间内的tmax 与tmin
    但是,我还是认为
    1. 在一段时间内所有的温度数据中挑选出tmax与tmin 然后用贝塞尔公式算出重复性。这不知道符合 贝塞尔公式的适用范围?
    2. 既然是 中心点 一段时间内的tmax 与tmin 那么必然是由一台设备测得数据,必然存在相关性。 至于你说的强相关也好,相关性抵消也好。
    我个人认为应该由 实验 证明或者 数据计算得到,而不是 人为想想。这样子会造成 不确定度偏小。
    最后,我不是从事 温度校准这块的,但是我认为 不确定度是相通的,无论什么专业都是适用不确定度原则的。

    感谢交流,谢谢!

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