材料理化检验测量不确定度评估指南及实例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:中国计量

作者:本社

出品人:

页数:214

译者:

出版时间:2007-1

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787502625702

丛书系列:

图书标签:

• 材料科学
• 理化检验
• 测量不确定度
• 评估指南
• 实例
• 质量控制
• 标准规范
• 实验分析
• 检测技术
• 计量学

《材料理化检验测量不确定度评估指南及实例》 前言 在现代科学研究、工业生产及质量控制的各个环节，精确的测量是获取可靠数据、做出科学决策的基石。而任何测量过程，无论多么精细，都不可避免地存在不确定性。理解和量化这种不确定性，即进行测量不确定度评估，是保证测量结果可靠性和可比性的关键。本书正是为了系统地阐述材料理化检验中测量不确定度评估的方法、原理与实践而编写。 第一章 测量不确定度概述 本章将深入探讨测量不确定度的基本概念。我们将从“测量结果的价值”出发，引出为何需要对测量结果的可靠性进行评估。测量不确定度被定义为“表征测量结果散布的与真值有关的量”。我们将详细解释这一定义中的关键术语，例如“真值”、“散布”等，并区分它与“误差”概念的区别与联系。 误差是测量结果与真值之间的偏差，它可能是有系统性的，也可能是随机的。而测量不确定度则是在承认存在误差的情况下，对测量结果可能落入的范围进行的一种概率性描述。我们将介绍不同类型的误差，包括系统误差（如校准误差、仪器性能漂移、环境因素影响等）和随机误差（如观察者主观性、仪器噪声等），以及它们如何影响测量结果的散布。 同时，本章还将介绍测量不确定度的基本统计学原理，包括概率分布（如正态分布）、标准差、方差等概念，这些都是后续量化不确定度的重要工具。我们将强调，测量不确定度评估并非是找出测量中的“错误”，而是科学地分析和量化所有可能影响测量结果的因素，从而给出测量结果最可信的范围。 第二章 测量不确定度的来源分析 准确识别和分析测量不确定度的来源是进行有效评估的前提。本章将系统性地梳理材料理化检验中可能存在的各类不确定度来源。 测量方法本身的不确定度： 任何一种测量方法都有其固有的局限性。例如，取样代表性问题、样品前处理过程的损耗或引入杂质、测量原理的近似性等。我们将探讨如何从测量方法的原理出发，识别潜在的偏差。 仪器设备的不确定度： 仪器设备的性能是测量精度的直接决定因素。这包括仪器的分辨率、线性度、重复性、稳定性、响应时间以及由于校准不准确带来的系统性偏差。我们将讨论如何查阅仪器说明书、校准证书以及通过重复测量来评估仪器带来的不确定度。 环境条件不确定度： 温度、湿度、压力、振动、电磁干扰等环境因素都会对测量结果产生影响。我们将分析不同材料理化检验项目对环境条件的敏感性，以及如何通过控制和监测环境参数来评估其不确定度贡献。 操作人员不确定度： 操作人员的技能熟练程度、经验、主观判断以及操作过程中的疏忽都可能引入不确定性。例如，滴定时的滴加速度、读数时的视差、样品转移过程中的损耗等。本章将指导读者如何通过标准化操作规程（SOP）和对操作熟练度的培训来降低此类不确定性，并评估其影响。 标准物质/试剂不确定度： 用于校准或测量的标准物质和试剂本身也可能存在其不确定度。这包括标准物质的纯度、含量、稳定性以及试剂的浓度、杂质含量等。我们将强调选择合适、溯源性强的标准物质和试剂的重要性，并如何获取其不确定度信息。 数据处理和计算不确定度： 数据记录、单位换算、数学模型和计算公式的应用过程中也可能引入不确定性。例如，公式中的参数值不确定度、舍入误差等。 本章的重点在于引导读者建立一种系统性的思维模式，能够从宏观到微观，全面地审视和识别可能影响测量结果的每一个潜在因素。 第三章 测量不确定度的量化方法 在识别了不确定度来源后，关键在于如何量化它们。本章将介绍国际上广泛认可的测量不确定度量化方法，主要基于《国际计量词汇——基本术语和通用定义》（VIM）和《测量不确定度表示指南》（GUM）。 A类评估方法（统计学方法）： 对于可多次重复测量的量，我们可以通过统计学方法来评估其不确定度。我们将详细讲解如何计算多次测量结果的平均值、标准偏差（样本标准差）以及测量平均值的标准不确定度（标准误差）。还将介绍使用置信区间来描述测量结果的范围。 B类评估方法（非统计学方法）： 对于一次性测量或无法通过重复测量进行评估的量，我们需要依赖其他信息来评估其不确定度。这包括利用仪器校准证书上的信息、标准物质证书上的数据、制造商的规格、相关文献资料、以及基于专家判断的估计。我们将详细介绍如何将这些信息转化为标准不确定度，例如通过均匀分布、三角形分布等来估计。 标准不确定度的合成： 在确定了各个不确定度来源的标准不确定度后，我们将介绍如何将它们进行合成，得到一个总的合成标准不确定度。我们将详细阐述“平方和”方法，即将各个分量标准不确定度进行平方求和，再开平方得到合成标准不确定度。 扩展不确定度和包含因子： 标准不确定度是对测量结果散布的一种描述，但它通常对应于一个较小的置信概率。为了获得一个更广泛的、具有更高包含概率的测量结果范围，我们将介绍扩展不确定度的概念。我们将讲解如何选择合适的包含因子（通常为2，对应约95%的包含概率），并计算扩展不确定度，最终给出“测量结果 = 测量值 ± 扩展不确定度（包含因子k）”的形式。 第四章 材料理化检验中常用测量不确定度评估实例 本章是本书的核心实践部分。我们将结合材料理化检验中的具体项目，提供详细的不确定度评估实例，帮助读者将理论知识转化为实际操作。 实例一：某材料组分含量测定的不确定度评估（如：电感耦合等离子体发射光谱法ICP-OES测定金属元素含量） 我们将首先描述该测量过程，明确测量对象和测量目的。 然后，按照前几章的逻辑，系统地分析该方法中可能存在的不确定度来源，例如：样品制备（消解）的不确定度、仪器（ICP-OES）的重复性不确定度、仪器校准不确定度、标准物质的不确定度、环境因素（如温度变化）的影响、操作人员的操作变异等。 接着，我们将详细演示如何使用A类和B类方法量化每一个不确定度来源的标准不确定度。例如，如何从ICP-OES的重复性数据计算标准偏差，如何从标准物质证书上获取其不确定度信息。 最后，我们将一步步指导读者如何合成这些标准不确定度，计算合成标准不确定度，并确定包含因子，最终给出扩展不确定度和测量结果的表述。 实例二：某材料物理性能参数测定的不确定度评估（如：拉伸试验测定材料的抗拉强度） 我们将描述拉伸试验的测量过程，以及需要评估的物理性能参数（如抗拉强度）。 我们将深入分析此测量中的不确定度来源，包括：试样制备（尺寸精度、表面状态）的不确定度、试验机（拉力机）的准确度不确定度、试验机读数/数据采集的不确定度、环境温度/湿度对材料性能的影响、夹持装置的不确定度、以及操作人员的操作规范性。 我们将示范如何量化这些来源的标准不确定度，可能需要利用试验机的校准证书、试样尺寸测量的不确定度、以及试验机重复性测试的结果。 最终，我们将演示如何合成这些不确定度，计算合成标准不确定度和扩展不确定度。 实例三：其他典型材料理化检验项目的不确定度评估（如：滴定法测定样品浓度、光谱吸收法测定材料的反射率等） 本节将提供更多简化的或具有代表性的实例，覆盖不同的测量原理和技术，以帮助读者举一反三，理解将不确定度评估方法应用于各种材料理化检验场景。 在每个实例中，我们都将尽可能地详细展示计算过程，并附带图表说明，力求使读者能够清晰地理解每一步的操作。 第五章 测量不确定度评估的软件应用与管理 随着科技的发展，专门的不确定度评估软件能够极大地提高评估的效率和准确性。本章将简要介绍市面上常见的测量不确定度评估软件，并指导读者如何利用这些软件来辅助进行不确定度评估。 软件功能介绍： 介绍软件通常具备的模块，例如不确定度来源的输入、A类/B类评估的计算、不确定度分量的合成、扩展不确定度的计算、报告生成等。 软件使用案例： 通过一个简单的案例，演示如何在软件中输入数据、设置参数，并最终导出不确定度评估报告。 不确定度评估的管理： 强调不确定度评估不是一次性的工作，而是一个持续改进的过程。我们将探讨如何建立和维护实验室的不确定度评估体系，如何定期回顾和更新评估结果，以及不确定度评估在实验室认可（如CNAS）和质量管理体系中的重要作用。 第六章 结论与展望 本章将总结全书的主要内容，重申测量不确定度评估在材料理化检验中的重要意义，并展望未来的发展趋势。 测量不确定度的意义： 再次强调准确评估不确定度对于科学研究的严谨性、产品质量的可靠性、贸易的公平性以及法规的遵从性至关重要。 挑战与机遇： 讨论当前不确定度评估工作中可能面临的挑战，例如复杂测量体系的不确定度评估、非线性测量模型的不确定度评估等，并展望如何通过新方法、新工具来应对这些挑战。 持续学习与实践： 鼓励读者在实际工作中不断学习和实践测量不确定度评估的方法，以提升实验室的测量能力和管理水平。 附录 常用计量单位及其不确定度表示 测量不确定度评估常用公式汇总 相关标准和法规参考列表 本书目标读者 本书适用于材料领域的科研人员、质量控制工程师、检测机构的技术人员、计量校准技术人员以及相关专业的学生。通过本书的学习，读者将能够系统地掌握材料理化检验中测量不确定度的评估方法，并能将其应用于实际工作中，从而提高测量结果的可靠性，为科学研究和生产实践提供坚实的数据支持。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆