李 琴 王贺龙 赵燕滔 张 帷 王立宁

天津市产品质量监督检测技术研究院，天津 300384

1 概述

CNAS-CL01：2006《检测和校准实验室能力认可准则》要求，检测实验室应具有并应用测量不确定度评定程序[1]。实验室在进行检测参数不确定度评定时，计算工作量大且较繁琐。使用Delphi 7[2]开发测量不确定度分析软件，可实现输入检测结果及不确定度各分量的值后直接报告测量结果的扩展不确定度。

2 测量不确定度分析原理

测量不确定度是表征赋予被测量值分散性的非负参数[3]。进行测量不确定度评定，首先分析检测参数的不确定度来源，建立测量过程的模型。然后，进行标准不确定度分量的评估和计算，包括A类不确定度分量的评估和B类不确定度分量的评估。A类评估对于常规检测，测量系统稳定、又在B类评估中考虑了仪器的漂移和环境条件的影响，可以采取预先评估的方式，再依据实际测量值得到A类不确定度。对于大部分检测工作，不确定度各分量不相关[4]。依据各分量的不确定度值，可得到B类不确定度。最后计算合成标准不确定度、扩展不确定度，报告结果。

3 软件开发过程

3.1 界面设计

为了方便使用人员录入数据，在软件的界面设计上采用一次可以录入全部数据的方式，同时也方便使用人员核对已经录入的数据。例如输入A类不确定度的实验值如下图。

图1 软件界面设计

3.2 计算方法设计

根据项目目前输入数据的需求：A类不确定度实验值至多20个数据，A类不确定度实测值至多10个，B类不确定度值至多20个，同时考虑软件扩展性采用静态生成数组的方式，以下以A类不确定度的实验值说明其扩展性。

X: array[1..20]of TsuiEdit：//声明20个A类不确定度的输入控件

当A类不确定度的值可能增加到25个时，首先在界面上新增加5个输入控件，修改

X: array[1..20]of TsuiEdit：

为

X: array[1..25]of TsuiEdit：，

再将新增加的5个控件放入数组中如下：

X[21]:= suiEdit21：X[22]:= suiEdit22：X[23]:= suiEdit23：X[24]:= suiEdit24：X[25]:= suiEdit25：

而计算步骤不需要修改，重新编译生成新的软件即可完成。

软件中另外一个可能会变化的需求是分布情况以及计算方法，为此特意编写了根据分布名称求计算分布值的函数getM，在新增分布情况的计算方法是只需要修改getM函数即可，计算如下：

function getM（s: String）: Double：

begin

if s = '两点分布' then Result := 1

else if s = '正态分布' then Result := 3

else if s = '矩形分布 ' then Result := Sqrt（3）

else if s = '三角形分布' then Result := Sqrt（6）

else if s = '反正弦分布' then Result := Sqrt（2）

else if s = '梯形分布' then Result := 2

else

begin

Result := -1：

ShowMessage（'未知的分布'）：

end：

end：

3.3 计算结果设计

为了方便用户使用，在计算结果上采用使用用户自行选择计算精度的方式，如下图。

用户根据检测要求，自行录入精度，软件再根据录入的精度显示用户的计算结果，在一定程度上方便了用户的使用。

4 使用软件分析并报告测量不确定度

利用已开发的测量不确定度分析软件进行测量不确定度分析，将预评估的测量值、实际测量值、各分量的不确定度值、各分量的分布情况输入后，可获得不确定度报告。

4.1 评定烟气中二氧化硫测定的测量不确定度

检测依据方法HJ/T57-2000[5]，使用KN-900SN烟气分析仪，最大允许误差D=±5%。事先对某锅炉烟气二氧化硫浓度测量进行20次重复独立测量，测量结果见下表。

表1 进行n=20次独立重复测量的测量值

HJ/T 57-2000规定对同一工况进行连续m=3次读数，测量结果分别为145mg/m3、141mg/m3、140mg/m3，取其平均值142mg/m3作为测量结果。

数值输入如下。

图3 烟气中二氧化硫测定测量不确定度分析

结果报告如下。

图4 烟气中二氧化硫测定测量不确定度报告

4.2 评定金属材料抗拉强度的测定测量不确定度

检测依据方法GB/T228-2002，使用的仪器设备：电子拉伸试验机、0～25mm千分尺、0～150mm游标卡尺。加工10块标称厚度8. 00mm和标称宽度15. 00mm试样。对这10个试样进行抗拉强度测量，测量结果见表2。

数值输入如下。

图5 金属材料抗拉强度的测定测量不确定度分析

表2 金属材料抗拉强度s重复性测量数据

结果报告如下。

图6 金属材料抗拉强度的测定测量不确定度报告

5 结语

上述分析软件的建立，实现了按照新修订的JJF1059.1-2012要求进行A类不确定度的预评估，实现了分量不相关时B类不确定度的评定，实现了检测实验室扩展不确定度的评定与报告，大大简化了实验室测量不确定度的评估工作，提高了工作效率，切实可行。

[1]中国合格评定国家认可委员会. CNAS-CL01:2006，检测和校准实验室能力认可准则

[2]梁水. Delphi开发典型模块大全. 人民邮电出版社

[3]国家质量监督检验检疫总局. JJF1059. 1-2012. 测量不确定度评定与表示

[4]中国合格评定国家认可委员会. CNAS-GL05:2011. 测量不确定度要求的实施指南

[5]HJ/T57-2000 固定污染源排气中二氧化硫的测定定电位电解法. 中国环境科学出版社

[6]GB/T228. 1-2010 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法. 中国标准出版社