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對(duì)“重復(fù)性”要求的理解

沈立人

目前對(duì)“重復(fù)性”存在不同的解釋：一種是指在一組重復(fù)性測(cè)量條件下是測(cè)量精密度；一種是用實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)偏差表征的，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行n次測(cè)量，表征測(cè)量結(jié)果分散性的量，可按“貝塞爾公式法”計(jì)算。

1. 在我們衡器行業(yè)中，通常理解“重復(fù)性”是：在相對(duì)恒定的試驗(yàn)條件下，采用同樣的操作方法將同一載荷多次地加載，衡器能夠提供相互一致結(jié)果的能力。這個(gè)相對(duì)恒定的試驗(yàn)條件包括：相同的稱量程序、相同的操作者、在相同的條件下使用相同的標(biāo)準(zhǔn)器、相同的地點(diǎn)、在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)稱量。在R76《非自動(dòng)衡器》國(guó)際建議規(guī)定：同一載荷多次稱量結(jié)果之間的差值，不應(yīng)大于衡器在該載荷下最大允許誤差的絕對(duì)值。為了能夠與國(guó)際法制計(jì)量組織保持一致，在衡器行業(yè)內(nèi)進(jìn)行交流應(yīng)該使用這種解釋方法。

2. 在《二級(jí)注冊(cè)計(jì)量師基礎(chǔ)知識(shí)及專業(yè)務(wù)實(shí)》教材中，采用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論與方法，從有限次重復(fù)測(cè)量的一列數(shù)值中，通過(guò)計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)偏差。重復(fù)性用單次測(cè)量結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差表征，即：將測(cè)量列(例如10次測(cè)量結(jié)果，n=10)用貝塞爾公式計(jì)算即可。如果要計(jì)算由標(biāo)準(zhǔn)裝置重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，則應(yīng)該用平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)表征：

在測(cè)量不確定度評(píng)定領(lǐng)域內(nèi)，應(yīng)該按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織推廣的概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論進(jìn)行分析。

3. 幾種與重復(fù)性相關(guān)的試驗(yàn)方法

⑴ 重復(fù)性與偏載

重復(fù)性試驗(yàn)與偏載試驗(yàn)的不同點(diǎn)，在于“相同的條件和相同的地點(diǎn)”之處。

在重復(fù)性試驗(yàn)術(shù)語(yǔ)的解釋中，非常明確指出了同一載荷在“相同的條件和相同的地點(diǎn)”。重復(fù)性試驗(yàn)的目的，是了解被試衡器是否能夠提供相互一致結(jié)果的能力。

而偏載試驗(yàn)則是同一載荷“在衡器承載器的不同位置加載”，示值誤差是否符合最大允許誤差的要求。偏載試驗(yàn)的目的，來(lái)檢測(cè)載荷加載到衡器承載器不同位置處是否能夠提供相同示值的能力。

⑵ 重復(fù)性與稱量

重復(fù)性試驗(yàn)與稱量試驗(yàn)的不同點(diǎn)，在于“同一載荷多次加載”之處。

在重復(fù)性試驗(yàn)術(shù)語(yǔ)的解釋為，“同一載荷在短時(shí)間內(nèi)多次加載于相同的位置”；而稱量試驗(yàn)則是“從零逐步施加試驗(yàn)載荷至最大秤量(Max)，再以相反次序逐步卸下試驗(yàn)載荷至零，其載荷不受施加位置的限制”。

按“重復(fù)性”術(shù)語(yǔ),衡器的“示值重復(fù)性”應(yīng)是反映在同一條件下多次重復(fù)試驗(yàn)中衡器示值的隨機(jī)波動(dòng)的參數(shù)。這種多次重復(fù)試驗(yàn)應(yīng)在短時(shí)間內(nèi),在被試驗(yàn)保持恒定不變,試驗(yàn)環(huán)境及其他條件保持恒定不變并盡力避免試驗(yàn)者引入的變化因素等嚴(yán)格不變的條件下進(jìn)行。按這一條件,衡器多次重復(fù)試驗(yàn)示值變化應(yīng)不包含被試驗(yàn)的影響,也不包含試驗(yàn)環(huán)境條件及試驗(yàn)者等因素的影響。因此,在這一條件下多次重復(fù)試驗(yàn)的衡器示值變化只能是衡器本身隨機(jī)因素作用的結(jié)果,示值重復(fù)性就反映了衡器示值的這種隨機(jī)變化。顯然,這種示值的隨機(jī)波動(dòng)性可用統(tǒng)計(jì)方法作出評(píng)定。即根據(jù)多次重復(fù)試驗(yàn)示值,按一定的統(tǒng)計(jì)學(xué)公式給出其表征參數(shù)。因此,對(duì)于一臺(tái)衡器來(lái)講，衡器本身的重復(fù)性性能的優(yōu)劣，直接影響到衡器的整體性能。