新疆維吾爾自治區計量測試研究所  陳順德

　　某些計量標準器具通過與基準或上一等計量標準比較時，穩定性應是一個重要的考察項目，只有當所有受檢項目(含穩定性)經檢定合格后，才能出具檢定證書，檢定證書一般給出測量結果及測量不確定度。當用這些計量標準進行量傳時，使用這些計量標準的實際值，當對量傳不確定度評定時，往往對穩定性引起的測量不確定度不予考慮。經查JJF1059-1999及ISO出版的《測量不確定度表示指南》1995年修訂版，有穩定性的定義而無穩定性的處理方法。本文寫作之目的是想通過對穩定性屬性及操作方法的討論，試圖提醒人們在測量不確定度評定時，應當考慮由穩定性引起的不確定度分量，提請修改有關技術規范時對此問題予以考慮。

　　一、關于穩定性的屬性及特點

　　JJF1001-1998對穩定性的定義是“測量儀器保持其計量特性隨時間恒定的能力”。穩定性確定考察的方法一般是將計量標準與更穩定的基準或標準定期進行比較，用兩次不同時間段得到的實際值之差，來度量穩定性，“確定其計量特性經規定的時間所發生的變化”。因此，測得的實際值即為穩定性的數據來源，其操作方法可用下式表示， 即:y_s=y₂-y₁
　　式中:y_s——穩定性；y₂——規定時間段結束時(或本次周檢)的實際值；y₁——規定時間段開始時(或上次周檢)的實際值。

　　某些以等使用的計量標準如量塊的穩定性，檢定規程是用年變化量、與上一檢定周期之差等來要求的，也是客觀存在的。經基準或標準檢定后，只要穩定性在規定時間段內，不超過規程規定即可認為穩定性合格。現在的問題是，如果用這些標準再向下一等量傳時，穩定性引起的量值變化因只知其變化范圍，不知其具體變化量，故既不能予以修正，也未將它當作不確定度分量予以評定，因此它是一個在測量不確定度評定中被遺漏的分量。簡言之，只知其變化范圍，不知其具體變化量的量，筆者認為其屬性完全是一個不確定度分量。    

　　二、遺漏該分量的后果分析

　　對穩定性而言，只要穩定性不超差，規程規定則可認為是合格的，但是如果遺漏一個只知其變化范圍，不知其具體變化量的不確定度分量，將對測量不確定度的評定及量傳可靠性產生嚴重影響。現以檢定周期為1年、100mm的2等標準量塊為例，來說明這個問題。

　　按照量塊檢定規程(JJG146-1994)的規定100mm、2等標準量塊長度測量的不確定度不應超過0.10μm，長度的年變化量應不超過0.07μm，長度的年變化量占長度測量不確定度的2/3多，如果不將年變化量這一不確定度因素考慮進去，如此大的年變化量允差，在一個有效周期內變化，又無法對其進行修正，勢必對該標準量塊的量值產生嚴重影響，再往下一等傳遞時，傳遞量值的可靠性將很難保證。    

　　三、方法及建議

　　根據以上討論分析，本文認為可采用以下辦法對由穩定性引起的不確定度予以評定和修正。
　　1.按隨機效應引起的不確定度評定。
　　無法給出特定檢定周期(時間段)內量值變化的計量標準，雖然知其分布區間，但不知其特定時段變化量的特性，將其作為測量不確定度分量考慮，用下式計算標準不確定度分量。
    
　　式中u(s)—穩定性引起的標準不確定度分量；A—穩定性允差的半寬；—均勻分布的覆蓋因子。

　　2.參照有關國際標準(ISO)和國際建議(OIML)的有關規定，如果由穩定性引起的量值變化與測量不確定度可以被識別，則可將其作為系統效應引起的不確定度予以修正，具體有下列幾種:
    (1)銷售前的計量標準器具，生產廠進行過長期的穩定性考察，給出了該標準隨時間變化量值亦隨之變化的有關信息(如量值、校準曲線等)；
    (2)根據已有多次周檢數據之趨勢；
    (3)根據驗證之數據及數據趨勢；
    (4)根據比對數據及數據趨勢。

　　3.下列情況可不考慮穩定性的影響:
    (1)已掌握了穩定性引起變化的特點、規律，適當的檢定周期、檢定頻次；
    (2)上一等標準(基準)量傳時，已考慮到穩定性的影響。