自适应蒙特卡洛法和GUM法在加油机测量不确定度评定中的比较研究

蒙特卡洛法(MCM)是比传统的GUM法适用范围更广的不确定度评定方法,特别适合非线性模型和非正态分布输入的情况。文章同时采用自适应MCM法和GUM法对加油机示值误差测量不确定度进行评定,并将两者的评定结果进行了比较,以验证GUM法的适用性。研究结果表明GUM比自适应MCM的不确定度评定结果更为保守,且不能通过验证。因此,实际工作中宜选用MCM法进行加油机测量不确定度评定。     

采用GUM和MCM法对重量—容量法溶液配制结果不确定度评定的比较研究

本文简单介绍了GUM和MCM不确定度评定的基本原理,以牛血清白蛋白溶液配制为例,分别采用GUM和MCM方法对化学计量中常用的重量—容量法溶液配制结果的不确定度进行了评定.GUM法得到的溶液浓度配制结果为( 16.90 +0.66) g/L,MCM法得到的溶液浓度配制结果为(16.90+0.65)g/L,两者基本一致.其中牛血清白蛋白标准物质引入的不确定度为主要的不确定度分量,对总不确定度的贡献超过了98％,在这种各个不确定度分量大小不相近的情况下,更适合采用MCM法进行不确定度评价.     

蒸汽灭菌器校准不确定度MCM法评定及对GUM法的验证

蒸汽灭菌器广泛应用于医药、生物、食品等行业。温度是影响蒸汽灭菌效果的一个主要因素。目前蒸汽灭菌器温度校准结果不确定度的评定主要是GUM法。本文采用GUM法和MCM法对蒸汽灭菌器温度示值误差的校准结果进行不确定度评定,并对GUM法进行了验证。结果表明,两种方法获得非常接近的估计值,标准不确定度相同,但是估计值的包含区间不同。建议在进行蒸汽灭菌器温度示值误差校准结果不确定度评定时,采用MCM法更为妥当些。     

基于蒙特卡洛法的常用玻璃量器容量测量结果不确定度评定

采用蒙特卡洛方法 (MCM)对常用玻璃量器容量测量结果的不确定度进行评定,建立了数学模型,分析了各不确定度分量,编写了评定程序,并将评定实例结果与GUM方法评定的结果进行了比较。     

蒙特卡洛法评定木材测湿仪示值误差的不确定度

作为对测量不确定度表示指南(GUM法)的重要补充,蒙特卡洛法(MCM法)尤其适用于非线性模型,输入量或输出量的概率密度函数明显非对称等场合。文章以木材测湿仪的示值误差不确定度评定为例,通过建立数学模型和确定输入量的概率密度函数等,采用MATLAB软件编程,从而得到输出量的估计值、标准不确定度和指定概率下的包含区间等参数,阐述了蒙特卡洛法评定不确定度的实现过程。根据规范提供的采用MCM法验证GUM法的方法,文章验证了GUM法适用于木材测湿仪的示值误差不确定度评定。     

基于MATLAB的MCM对GUM不确定度框架验证

测量不确定度评定领域中主要采用的方法是GUM,我国于2012年12月发布了新版JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》,并于2013年6月3日起实施。规范提出当JJF1059.1-2012不适用时,可考虑采用JJF1059.2-2012《用蒙特卡洛法评定测量不确定度》进行不确定度评定。同时规范强调GUM的评定结果可以用蒙特卡洛法（MCM）进行验证,验证评定结果一致时仍然可采用GUM进行不确定度评定。文中利用MATLAB数学工具,以实例的方式说明MCM对GUM不确定度框架如何验证并得出相关结论。     

对GUM法量块测量不确定度评定的验证

我国新颁布了JJF1059.2-2012《用蒙特卡洛法评定测量不确定度》,该规范规定了用蒙特卡洛法(MCM)评定与表示测量不确定度的方法,并提供了检查GUM法是否适用的验证方法。本文以量块校准为例,详细介绍了用蒙特卡洛法验证GUM法结果的具体步骤。     

线性回归拟合的测量不确定度评定

利用GUM对最小二乘线性回归拟合结果进行测量不确定度评定，提出了同时顾及因变量以及系数矩阵中自变量误差影响的标准不确定度通用式。首先，阐述了线性回归拟合模型以及最小二乘估计结果；其次，考虑系数矩阵影响，推导了拟合参数与拟合值关于自变量、因变量的灵敏系数以及标准不确定度通用公式，同时考虑相关性，给出了对变量相关进行特殊处理后的标准不确定度通用公式；最后，以线位移传感器灵敏度(不需考虑相关性)和光电测距仪加乘常数(考虑相关性)为例，与蒙特卡洛方法(MCM)进行比较分析。结果表明，不需考虑相关性以及考虑相关性下，基于GUM评定方法的标准不确定度通用公式计算结果与MCM评定方法结果基本一致。     

坐标测量机孔径测量的不确定度评定模型研究

以坐标测量机测量孔径为例,阐述测量过程中影响测量结果的不确定度来源,根据测量模型建立孔径测量的GUM法不确定度评定模型;利用对坐标测量机的测量系统量值特性指标分析的方法 ,给出基于量值特性分析法的各标准不确定度分量的评定模型。通过对汽车空调压缩机后缸体的孔径测量,比较两种方法评定的扩展不确定度。实例分析可以看出:对于坐标测量机复杂的非线性测量模型,GUM法在计算灵敏系数时,运算量较大且获得的是近似结果,因此其可操作性不强;量值特性分析法通过对测量系统整体的分析,基于大量的实验数据对测量结果进行测量不确定度评定,其流程和操作性更为便捷、有效。     

GUM法和MCM法评定测量不确定度对比分析

以气象检定领域中的风速测量不确定度评定为例,分别在输入量正态分布以及其他分布两种假设情况下,对比分析了GUM法与MCM法评定风速简化模型测量不确定度结果,并对简化模型所忽略的水汽修正项带来的测量不确定度进行了量化。实例对比表明,MCM法较GUM法适用范围广,特别是针对一些复杂模型,MCM法不需要繁琐的求导过程,不需要舍弃一些小影响量的不确定度计算,使得不确定度评定结果更完整合理,可操作性强。     

压力传感器动态校准系统的不确定度分析

对所使用的压力传感器动态校准系统原理进行了简要的介绍.通过GUM法分析了该动态校准系统的不确定度.通过对压力传感器进行不同条件下的20次试验,将得到数据进行基于MCM法的分析,并通过MCM法对GUM法的不确定度进行了评定,通过对MCM法和GUM法的不确定度分析结果进行比对,得到GUM法无法通过验证的结论,表明GUM法不适用于压力传感器动态校准系统的不确定度评定.     

闪光法测定氧化铝陶瓷导热系数的不确定度评定

按照分析测试中测量不确定度及评定的方法程序,对利用闪光导热仪测定氧化铝陶瓷导热系数时重复测量、仪器读数、样品厚度测量、样品密度测量等引入的不确定度分量进行了评定,计算出氧化铝陶瓷导热系数的扩展不确定度。     

无线温度验证仪测量装置不确定度分析

温度验证仪测量装置的性能直接影响到验证仪的测量结果,文章介绍了温度验证仪的组成和计量特性,分析了影响示值结果不确定度的相关因素,对无线温度验证仪温度偏差校准结果的不确定度进行了评定,计算得出温度验证仪测量结果的扩展不确定度为U=0.02℃(k=2)。根据各不确定度分量判断出对装置性能影响较大的因素,并提出可行性的改进方案。     

采用蒙特卡洛法评定转基因水稻样品中NOS终止子的测量不确定度

采用蒙特卡洛方法(MCM)实施“概率分布传播”来评定转基因水稻样品中NOS终止子的测量不确定度,解析转基因成分测量不确定度的概率分布。评定结果表明:NOS终止子的相对含量为2.95%,非常接近理论含量(3%),而且其标准不确定度为2.13×10^-4,远小于1.00×10^-2。在95%的包含概率下,NOS终止子的相对含量分布在2.91%～3.00%非常窄的包含区间内,充分说明测量质量好,测量结果可靠;NOS终止子相对含量的概率分布呈标准正态分布,揭示转基因成分测量条件满足GUM法的假设,MCM和GUM法都可以应用于转基因成分测量不确定度评定。     

蒙特卡洛法(MCM)评定重量法测定钼铁中钼量的不确定度

用蒙特卡洛(Monte Carlo)法评定了钼酸铅沉淀法测定钼铁Mo Fe60中钼的测量不确定度。依据GB/T5059.1—2014建立数学模型,并引入随机效应修正因子。在设定输入量概率分布密度函数的基础上,利用MCM对概率分布随机采样进行分布传递,从而得到MCM法的模拟计算结果:(59.98±0.20)%,k=2。该结果与GUM法的评定结果一致。MCM法可应用于重量分析法的不确定度评定,简便、实用。     

基于MCM的不确定度评定软件开发

蒙特卡洛法(MCM)是基于对输入量的概率分布进行统计模拟的一种不确定度评定方法,主要应用于不适合使用GUM法评定测量不确定度的场合,并可对GUM法评定结果进行验证。提出一种用VB6实现自适应蒙特卡洛试验的软件实现方法,根据用户录入的输入量参数生成符合相应分布规律的伪随机数,代入用户录入的测量模型,得到一组输出量的蒙特卡洛试验数据,对这些数据进行统计处理得到输出量的测量不确定度评定结果及其概率密度分布曲线。该文简要介绍了软件的系统架构、测量不确定评定中常见分布的伪随机数算法及统计试验关键算法。     

逆反射测量标准装置的测量不确定度评定

通过对逆反射测量标准装置的测量原理和测量过程的研究,建立标准装置测量发光强度系数和逆反射系数时的数学模型,对两个模型中影响测量结果的分量进行了分析,得到了标准装置测量不确定度的主要来源和分布特征。采用标准不确定度评定方法对各不确定度分量进行了评定,进而利用各分量合成和扩展标准装置的测量不确定度。评定结果表明在不同的值区间范围内,逆反射测量标准装置的测量不确定度为4.0%或4.3%。     

乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定系数测量结果不确定度的评定

本文对Na2EIYFA标准溶液系数测量结果的不确定度进行了评定，采用容量分析方法标定了Na2EDTA标准溶液。通过对影响测量结果的不确定度分量的分析和量化，求出被测量Na2EDTA标准溶液滴定系数的标准不确定度和扩展不确定度，给出各分量对测量结果不确定度的相对贡献，对测量结果进行了表述。     

模拟电阻校准方法研究

通过模拟电阻的有关原理阐述,提出对模拟电阻的校准不仅要考虑激励电流大小的影响,也要考虑激励电流方向的影响。提出了针对不同等级的模拟电阻采用不同的校准设备,以提高工作效率。对模拟电阻校准进行了GUM法和MCM法测量不确定度评定,评定结果基本一致,说明测量不确定度评定合理。通过对测量不确定度的验证,证明校准方法的可行性和实用性。     

0.005级压力式水深测量仪器检定装置的测量不确定度评定

通过GUM法和自适应蒙特卡洛法分别对0.005级压力式水深测量仪器检定装置进行测量不确定度评定,并对GUM法进行了验证。结果表明,压力测量模型比较复杂,2种方法均适合用来评定其测量不确定度,并且在标准不确定度有效位数取1位时,GUM法在各个检测点均通过了验证。同时,合理的数值容差取值非常重要,实际测试中,测量结果位数的选取应考虑仪器的测量精度和使用要求,还要考虑标准仪器的标准不确定度的有效位数。