基于误差估计的计量和测量仪器的使用分析

【摘 要】 测量仪器对我国的工业发展有重要的影响。随着我国科技水平的不断提高，测量仪器也获得了新的发展。根据测量仪器具体使用要求和技术特点，合理利用测量仪器进行作业尤为重要。基于误差估计的计量是基于测量原理提出的测量方法，能够有效地实现获得精确测量结果。本文结合实际测量经验，分析了使用计量仪器存在的问题，并提出了合理使用的建议，为促进测量仪器的规范化使用提供参考。

【关键词】 误差估计 计量 测量仪器 使用分析

1 概述

测量仪器是重要的测量工具，它能够有效地进行质量、压力和容积等测量。在我国的各行各业中，存在大量需要进行测量的场合，这些场合对于测量精度也有着特殊的要求。我国在大力发展工业过程中，尤其注重提高测量仪器的测量水平，为工业提供了诸多测量手段。测量的准确性也是保证工业和生活的基本保障，对于加强测量水平的研究我国已有诸多专家进行了研究，提出了进行保养测量仪器的基本策略。本文主要结合检测所所应用的检测仪器，诸如天平、加油机、衡器和血压计等测量仪器，分析进行合理评估误差，基于误差估计进行实验测量，保证检验的可靠度。同时，本文结合测量仪器的具体使用环境，分析了测量仪器的使用维护条件，最大程度的保证设备的可靠度，提高检测水平，为促进测量仪器的规范化使用提供参考。

2 测量仪器使用存在的问题分析

合理使用测量仪器对于获得精确的测量结果有着重要的影响。分析当今测量仪器使用的主要情况，存在的主要问题如下：

（1）测量仪器使用不规范，存在错误性操作。测量仪器必须严格按照测量的规范进行，按照说明书进行测量。在实际测量中，由于测量人员不熟悉测量原理，采用错误的手段进行操作，一方面会导致测量结果与实际结果存在较大偏差，另一方面会导致测量仪器被破坏，导致经济损失。

（2）测量计算方法简单，不进行测量验证。测量过程中存在较大的随机误差，必须采取适当的手段才能获得精确的测量值。然而，在实际获得测量结果后，大部分测量人员只是简单的输入和记录结果，对于测量数据没有敏感性，导致测量中存在较大偏差不能剔除，影响测量精度。

（3）测量仪器维护不当，导致测量精度下降。测量仪器的保养对于维护测量仪器的测量精度有着重要的影响。测量仪器由于对于本身结构精度和运动精度的高要求，当测量仪器发生腐蚀、变形时，测量精度将明显下降。测量人员由于缺乏保养意识，采用不合理的手段进行保养，如用清水擦拭仪器，将不需要加润滑油的地方加涂润滑油，导致测量设备测量精度下降。

3 基于误差估计的计量分析

测量误差是测量仪器首要分析的因素，是保证测量精确性的主要内容。进行误差估计能够有利于熟悉测量过程中存在的不确定因素，得出综合评价，进行管理和分析误差，最终获得最有可靠度的测量值。

3.1 测量误差分类

仪器测量误差主要包括相对误差，随机误差和最大偏差。误差是测量结果的重要组成部分，测量结果包括未修正测量结果、已修正测量结果以及若干次测量的平均值。误差经常用于已知约定真值的情况，真值从本质上说是不能确定的。熟悉误差的分类可以进行有效地分析测量误差存在的具体形式，是进行获得精确测量结果的基础工作，通过相应的误差分类能够更直接的熟悉仪器测量中的不确定性，做出相应的调整。

3.2 误差估计的计量分析

为了获得精确的测量结果，进行误差分析，修正获得的测量结果有着重要的意义。本文提出了基于误差估计的计量分析，主要内容如下：

（1）进行标准测量标定。标准测量标定是在进行实际测量之前，对测量仪器的精确度进行定性分析。对于测量仪器的误差，只有通过对比精确的测量结果才能掌握仪器的精确程度。同时，我们可以利用精度高的设备进行检测使用设备，并且根据标准进行评价设备，最终给出测量结果报告。在仪器的使用过程中，由于测量过程可能造成测量精度的跳动，因此需要定期的进行测量标定。例如，在应用天平测量大量质量块，在进行到一定时间应重新进行标定，保证测量精度不受测量过程的影响。

（2）误差估计的数值统计方法。对于测量精度问题，实际上是数学统计问题。在进行误差分析的过程中，就是利用获得的测试数据进行数值分析，统计出数值的变化规律，并且进行拟合出相应的函数变化。精度测量结果需要进行数值统计的验证，指出测量误差的分布规律，进而提出测量设备的具体误差。根据获得数值统计结果，我们可以制定相应的规律进行修正测量设备的数据，该过程较为复杂，进行数值统计的结果值必须满足数量的要求。该方法可以应用于工作频繁和工作重要的测量设备，通过数值统计进行评测测量设备的测量精度。例如，在使用血压计过程中，进行大量的数据测量，统计测试数据的变化，从波动范围和与标准值对比进行反应误差程度。

（3）误差估计的方法设计。误差估计的主要目的就是获得测量设备的误差规律，通过形成具体的误差估计方法，能够有效地解决该问题，在进行评测误差时提供理论参考。例如，在衡器使用过程中，进行建立测量误差记录，在已获得误差基础上进行推断下一次测量误差，具体还要结合测量的具体质量，形成衡器测量误差的误差估计方法。因此，形成误差估计方法理论就是进行误差推测理论，进行加强测量误差和仪器精度。

4 测量仪器的使用分析

测量仪器的使用分析实际上是指通过结合测量仪器的使用现状，提出改进测量仪器使用的方法。该过程主要强调实验测试人员做好仪器的维护和使用工作，不断的形成规范化的维护和使用规章，指导测量仪器的使用。在检测工作中，需要完善仪器使用和维护主要内容如下：

4.1 合理的进行操作，采用规范化的流程

合理操作测量仪器是保证所测量结果有效地重要保证，并且是维护测量仪器寿命的重要措施。只有结合测量仪器的使用说明，要求测量人员在熟悉具体操作流程后进行工作。

（1）测量过程注意操作要求：操作要求是指在测量过程中对测量人员工作要求，具体包括测量人员的衣着、测量人员的操作过程和测量中如何准备获得测量结果。例如，在对于一般天平的使用过程中，测量人员应戴手套进行触摸砝码、天平和衡具，保持测量仪器的光洁程度。

（2）在测量过程中，要注意调节测量操作的规范。如，在天平使用过程中，在调节压紧螺栓时注意行程，防止螺栓滑落。并且，整个过程要轻拿轻放，防止造成测量仪器的破损。在天平调零过程中，要注意调节螺母的调解过程，保证不损坏天平。

（3）在测量中熟悉整个测量流程，进行合理的记录结果。在应用仪器中，找到记录数据的最合适时间，从而使数据的记录不会影响测量过程。在加油机的应用过程中，注意所记录油数据的操作，不影响加油过程，防止造成油浪费的现象。

4.2 做好测量仪器保养工作，保证存放环境

合理的保养测量仪器是提高测量仪器寿命的最重要措施。仪器在测试完成后，表面必然会受到相应的污染，测量部件也将发生相应的运动。因此，在使用测量仪器后，应采用无尘抹布进行清理表面污迹，保证仪器的干燥，对于需要涂油润滑的部位进行维护。并且，对于测量完的仪器一定要将测量归零，将仪器的测量值还原，保证其不会发生相应的变形。此外，还应注意存放测量仪器的环境，使测量仪器有良好的工作条件，不会发生自身腐蚀和变形等破坏。对于砝码、天平、加油机和血压计等测量设备，保持空气湿度也同样重要。

4.3 规范测量仪器的使用管理，做好仪器的保管工作

规范测量仪器的使用管理是指通过设置管理员，进行人为的控制测量仪器的使用和保养。使用管理者应向测量工作人员提供操作规范，防止由于测量人员不熟悉测量设备造成损失。对于使用中和使用完成的测量设备要有相应的记录系统，保证管理人员能够掌握测量仪器的工作情况，根据测量仪器的使用情况制定相应的保养和维护措施。管理应进行砝码、天平、血压计等设备登记，帮助测试员了解设备的应用状态，更好的进行测试。

5 结语

测量仪器属于精密仪器，只有正确使用和加强管理，才能保证测量结果准确性和延长仪器使用年限。工程技术人员除熟悉仪器性能、基本构造和操作方法外，还必须掌握仪器的使用和管理。为了提高我国测量行业的技术水平，作为检测人员，我们应该进一步了解测量的含义，进行测量误差基本原理分析，建立测量仪器的估计方法，做到基于误差的估计进行计量。测量人员必须保证自己测量的规范，防止导致测量结果不准和测量仪器的损坏。此外，为了保证测量仪器的性能，要不断的加强测量规范教育，提供良好的测量仪器管理方法，进行好保养工作，形成系统化的管理流程。

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