Overview

QApp“測量不確定度”是賽多利斯Cubis II高端天平QApp 制(zhi)藥(yao)軟件包中提供的一種全新軟件功能。QApp功能可根據EURAMET校準指南第18號“非自動衡器校準指南”1-3（以下簡稱“EURAMET cg-18”），動態顯示測量不確定度。

為什么不確定度的測量很重要？

如(ru)今高(gao)性(xing)(xing)能(neng)實驗室天平可在各個(ge)方(fang)面為用戶提供支持，具有較強的實用功(gong)能(neng)和(he)監管(guan)功(gong)能(neng)。然而，高(gao)性(xing)(xing)能(neng)實驗室天平是復雜且高(gao)度靈敏(min)的測量(liang)設備。因此(ci)，根據設備的不同，安(an)裝(zhuang)位置和(he)用戶的知識等諸多(duo)不同影響因素(su)均會影響其(qi)顯示結果。

有一(yi)種全(quan)新的動態功能(neng)可在從(cong)零到*大量程的整個(ge)(ge)稱重(zhong)范圍內顯示(shi)每(mei)(mei)個(ge)(ge)測量值(zhi)的不(bu)確定度(du)。這(zhe)特別有利于在受(shou)控環境中工作的客戶，對他們來說(shuo)，稱重(zhong)值(zhi)的記錄至關重(zhong)要；該功能(neng)允許對每(mei)(mei)個(ge)(ge)稱重(zhong)值(zhi)及其(qi)相應的不(bu)確定度(du)進行(xing)打(da)印。

賽(sai)多利斯服務可(ke)輕松設置所(suo)需(xu)的參(can)數。考(kao)慮(lv)到多個參(can)數對不確定(ding)度的影響，所(suo)用數值取自校準證(zheng)書。所(suo)有影響參(can)數在EURAMET cg-18中均(jun)有詳細的定(ding)義和說明。

該(gai)軟件(jian)功能對(dui)稱(cheng)重結果不確定度(du)的(de)(de)(de)測量計(ji)算包(bao)(bao)括許多方面的(de)(de)(de)不確定度(du)因素，例如，零(ling)讀數(shu)和負載(zai)讀數(shu)的(de)(de)(de)四舍五入、重復性、四角偏差、天平可(ke)能發(fa)生的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)以及(ji)使用地點(dian)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)的(de)(de)(de)浮力影響(xiang)。此外，還包(bao)(bao)括示(shi)值(zhi)(zhi)誤差，及(ji)其在校準過程中(zhong)確定的(de)(de)(de)插值(zhi)(zhi)。

理論背景

EURAMET cg-18 介紹了稱(cheng)重測量不確定度的完整計量學(xue)理論和背景。

通過以下已考慮多項修正值的公式(shi)，可(ke)對稱重結(jie)果W的可(ke)能影響因(yin)素進行一般性說明(ming)：

W = W* + δRinstr + δRproc

在該(gai)方程中，W是天平校準后(hou)(hou)直接顯示的(de)(de)(de)重量值(zhi)。δRinstr 項代表(biao)使(shi)用校準后(hou)(hou)的(de)(de)(de)儀(yi)器時因(yin)環(huan)境影(ying)響而進行的(de)(de)(de)修正。δRproc項包括因(yin)儀(yi)器操(cao)作(zuo)引起的(de)(de)(de)所有修正。

為了區分校準過程中的示值(zhi)和(he)在(zai)校準儀器后稱重(zhong)負載 L時(shi)的稱重(zhong)結果，必須考慮參數 R0 和(he) RL。

R0= 校準(zhun)后在經校準(zhun)儀器上無負載情(qing)況下的讀數。

RL= 校(xiao)準(zhun)后在經校(xiao)準(zhun)儀器上稱重負載 L 時的讀數。

校準后(hou)直接(jie)顯示的重量值(zhi)，可用以(yi)下(xia)方程：

W*= RL +δRdigL + δRrep + δRecc - (R0 + δRdis0) - E

應考(kao)慮以下使用中讀數(shu)的(de)誤(wu)差(cha)來(lai)源：

δRdis0= 零讀數(shu)的四舍五(wu)入誤差(cha)

δRdigL= 負載讀數的四舍五入誤差

δRrep= 儀器的(de)重復性

δRecc= 四角偏差引起的誤差

E= 校準證書中報告的讀數顯示誤差

一般來說，儀器用(yong)戶應意識到，在正常使用(yong)過(guo)程中，儀器稱重(zhong)與校準時(shi)稱重(zhong)在某(mou)些方面或通常在所有方面均不相同。

下(xia)項描述(shu)了儀器校準后(hou)在稱重過程中(zhong)個別環境影響引起的誤差。

δRinstr =δRtemp+ δRbuoy+ δRadj

包括以下誤差影響：

δRtemp=環境(jing)溫度變(bian)化可能引起的儀器特性變(bian)化

δRbuoy=空(kong)氣密(mi)度變(bian)化(hua)可能引起(qi)的(de)浮(fu)力變(bian)化(hua)

δRadj=自校準以(yi)來(lai)漂移或磨損(sun)（校準證書中(zhong)未(wei)考慮）可能引起的儀器特性變化。

由于儀器的特殊操作而產(chan)生(sheng)的誤(wu)差影響項為：

δRproc = δRTare + δRTime + δRecc

其中：

δRTare=天平除(chu)皮操作可能(neng)引起的(de)變化(hua)

δRTime=蠕變(bian)和遲滯的可(ke)能影響（校(xiao)準證書中未考(kao)慮）

δRecc=負載的四角偏差可(ke)能引起(qi)的誤差。

*后(hou)，可(ke)使用包含上述所有參數的以下(xia)公式(shi)計算測(ce)量的擴展不確定度Ugl （W)：

這(zhe)包括附加系數 a1 及其(qi)不確定度 u（a1），其(qi)來源于校準(zhun)過程(cheng)中結(jie)果誤差的線性回歸。

由于(yu)所有因素均為常量或與R、Ugl （W）成(cheng)正比，因此(ci)可通過(guo)直線方程近似得出不(bu)確(que)定(ding)度。

根(gen)據 EURAMET cg-18，全局(ju)擴(kuo)展的(de)不確(que)定(ding)度方程式的(de)影響(xiang)因素可分為αgl項（包括所有(you)常量不確(que)定(ding)度）和βgl項（包括所有(you)比(bi)例(li)不確(que)定(ding)度）。這可用簡化(hua)的(de)線性方程式來表示：

Ugl （W）≈αgl+βgl·R

其中(zhong)截距為 αgl=Ugl （W=0），斜率為:

R為顯示的(de)稱重值。

如何輸入數值和配置QApp？

賽多利(li)斯服務可根據 EURAMET cg-18 指南，使用賽多利(li)斯校準軟(ruan)件(jian)Verical 創建校準證書。根據校準證書，將上述方(fang)程(cheng)式的被(bei)加數αgl 和因子βgl輸入 QApp“測量不確定度”功能，以顯示放(fang)置在天(tian)平稱重盤上任何負載的不確定度。

QApp 還可(ke)進一步將“活動”狀態(tai)設(she)為開啟或關閉，即是否(fou)顯示不確定度。此外(wai)，用戶還可(ke)選擇不確定度以絕(jue)對(dui)值(zhi)(zhi)、相對(dui)值(zhi)(zhi)或過程精度表示。

相(xiang)應地，QApp 會自動(dong)計(ji)算(suan)每個顯示(shi)重量W 相(xiang)應的(de)絕(jue)對(dui)測量不(bu)(bu)確定(ding)度(du)(du) U = a + b · W（使用選擇的(de)單位，即“g”或“mg”）或相(xiang)對(dui)測量不(bu)(bu)確定(ding)度(du)(du)U* = U/W · 100%（以“%”計(ji)）。對(dui)于過(guo)程(cheng)精(jing)度(du)(du)，相(xiang)對(dui)測量不(bu)(bu)確定(ding)度(du)(du)的(de)計(ji)算(suan)需(xu)乘以安全因(yin)(yin)子 | 過(guo)程(cheng)精(jing)度(du)(du)因(yin)(yin)子，該(gai)因(yin)(yin)子可由用戶輸入：PA = ks · U*。

該因子可用于解釋校準期間(jian)和|或增加所(suo)述(shu)不確定(ding)度的置信區間(jian)時(shi)無法考慮的對用戶過程精度的影響(xiang)。

如何理解顯示的測量不確定度值？

根據EURAM ET cg-18 確定的測量不(bu)確定度(du)是一種(zhong)擴展不(bu)確定度(du)——這意(yi)味著對(dui)于任(ren)何讀數R，真實值在[R-U...R+U]區間(jian)(jian)內(nei)，概(gai)率為 95.45 %。對(dui)于圖 2 中的示例，這對(dui)應于真實值在[50.0011g–0.00582g...50.0011g+0.00582g]=[49.99528g...50.00692g]區間(jian)(jian)，概(gai)率為 95.45 %。

根據(ju)*新的(de)良好(hao)文(wen)件記(ji)錄(lu)規范，還可在打印(yin)設(she)(she)置(zhi)中選(xuan)擇(ze)是否(fou)將不確定度打印(yin)出來。此外(wai)，還可輸入其他信(xin)息，如校準(zhun)證(zheng)書編號（從中獲取數值）、校準(zhun)日期以及校準(zhun)是否(fou)由經認(ren)證(zheng)的(de)校準(zhun)實(shi)驗室(shi)進行。通過(guo)GLP打印(yin)設(she)(she)置(zhi)，可決定是否(fou)打印(yin)（以及應(ying)打印(yin)哪些）應(ying)用程序參數和(he)設(she)(she)置(zhi)。

Summary

通過Cubis II天平提供(gong)的這一全新功(gong)能，賽多利斯能讓(rang)用戶輕(qing)松確定(ding)測量結(jie)果的不(bu)確定(ding)度或初(chu)始(shi)樣品重量的過程(cheng)精(jing)度，而無需(xu)根據校(xiao)準證書(shu)(shu)中(zhong)的圖表(biao)進(jin)行(xing)計算。因(yin)此，校(xiao)準證書(shu)(shu)是包含相(xiang)關(guan)信息的重要文件，為測試(shi)和測量設備(bei)的監測需(xu)求提供(gong)支持。