GB/T18779.52020

GB/T18779.1中对合格（或不合格)的判定规则给出了一致的判断方法，不管规范是与工件相对应 被动测量），还是与指示式测量仪器相对应（主动测量）。除非用明确的公差（对工件而言）以及最大允 午误差（对仪器而言）代替通用术语规范，否则对这两种情况不予区别。这种一致性非常重要，因为它提 供了统一的方法。在这两种情况中，判定规则都是基于测量不确定度的，这是判定规则中至关重要的 部分。 在检测零件时对测量不确定度的评估可能并不简单，但在概念上是简单明了的。要检测的是零件 的一个或多个要素的尺寸或几何特征。产品几何技术规范（GPS）提供了一套复杂、详细、明晰的语言、 符号和概念工具来明确要素特征。检测所需的所有信息都包括在零件规范中，例如，技术图样。检测方 可以（例如，基于经济性)在多种测量仪器和测量技术之间进行选择，以检测给定零件是否符合规范。各 种替代的检测方法用来得到不同不确定度范围内的相同检测值。 当检测指示式测量仪器时，测量不确定度的评估可能会很简单，但在概念上并非简单明了，需要仔 细考虑。在这种情况下检测的目的是评估指示式测量仪器的计量特性。即使对于很简单的指示式测量 仪器，可能的测量任务也有很多。对于复杂的指示式测量仪器（例如坐标测量机），可能的测量任务几乎 是无穷多的。此外，环境可能在所要求的检测条件下变化，从而对性能产生影响。不同的许可检测实例 可能产生不同的检测值。原则上来说，应对所有可能的测量任务及环境条件进行检测，但这通常是不可 能的，在经济上也是不可行的， 为了使检测可行、明确、有价值，检测协议是必要的。检测协议明确了被测量以及完成检测需要满 足的条件，例如，测量程序、检测设备等。检测协议是完备性和实际经济可行性之间的折中，通常无法考 在最大允许误差规定下覆盖的所有变量。为了减轻由于成本而导致的覆盖范围的不足，检测协议有 时充许对于验收检测提供一系列可用的测量程序，以便用户在检测时自由地选择其中的一个。这种方 式鼓励仪器制造商制造指示式测量仪器符合系列中的任何测量程序。一份好的检测协议应在有限的工 作量和经济成本下覆盖指示式测量仪器的大部分性能。 一旦各方同意使用一个检测协议，则在该协议中规定的任何替代方案及条款都是允许的。随之而 来的问题是，由不同的许可检测实例而导致的检测值的变化是否应计入检测值不确定度，例如，如果检 测协议对测量次数进行了限定，增多测量次数将会产生不同的检测值，这种变化是否应计人检测值不确 定度之中也成为问题。 本部分的第5章～第7章讨论了哪些应计入检测值不确定度分量，哪些不应计入，并给出了建议

国家电网标准规范范本GB/T 18779.52020

被测量是指示式测量仪器许可检测实例中的计量特性。其大小由检测值估计得到，通常在考虑检 测值不确定度的情况下，与明确规定的最大允许误差比较从而决定接受或拒收该指示式测量仪器。每 一个许可检测实例定义对应的被测量。 注：若检测协议中有相应规定，则同一个检测可能会考虑多个被测量。为简单起见，下文将以对单个被测量的处理 为例。当有多个被测量时，下述内容适用于每一个被测量。 检测是由检测协议指导的，检测协议明确了被测量以及许可检测实例。替代方案承认不同的检测 实例是同等有效的，而特定条款则对其施加了限制。一个好的检测协议应在保证可行性的前提下尽可 能限制替代方案和特定条款，以使得能代表指示式测量仪器全部计量特性的检测值可复现。然而，受时 间及成本的限制，这通常不可能。基于专业评估及经验，检测协议是检测完备性和实际可行性之间的折 中，因此需要一些替代方案以及特定条款以适应实际情况，并将检测的工作量及成本限制在合理的范围 内。不可避免的结果是允许多个不同的检测实例存在，有可能产生不同的检测值。 原则上来说，一个涵盖了所有许可检测实例的检测（即没有其他条款）可获得与被测量相关的指示 式测量仪器性能的所有信息。 由于不能进行无限多次的测量，检测协议会明确规定如测量的次数等特定条款。为了减少其影响， 有时也会充许多个替代方案，在检测时从其中选取。这样，指示式测量仪器的制造商无法事先知晓实际 验测实例的所有细节，因此，制造商为避免拒收，会制造对任何许可检测实例而言都合规的指示式测量 义器。此外，可能会允许使用替代方案以适应实际检测条件以及设备，例如，在符合检测要求的条件下， 虽然可选择其他温度，但通常会选取实际环境温度。 因此，许可检测实例可能会互不相同，也不同于测量无限多次的理想情况。检测协议有责任保证在 由任何许可检测实例得出的检测值与由其他检测实例或测量无限多次的理想情况下得到的检测值之间 没有太大差别。由每个许可检测实例产生的检测值是所有可能的检测值的集合中的一个元素，检测协 议有责任保证对检测值集合而言该元素具有足够的代表性。 随之产生的问题是，由于许可检测实例缺乏代表性（即不同的许可检测实例之间有差别)而导致的 验测值的变动是否构成检测值不确定度分量。这个同题在评定检测值不确定度时最易被误读，在从业 者中产生很大的困惑。 如果被测量是在所有可能的检测实例的全部检测值之上定义的，那么检测值的变动也应是构成检 测值不确定度的一部分。相反地，如果被测量是在单一许可检测实例上定义的（详见3.4），这意味着变 动不在被测量的定义范围之内，因此不是构成检测值不确定度的一部分。每个许可检测实例对应一个 被测量，各方对检测协议达成一致，同意只对一个被测量进行检测，且该被测量被看作代表了指示式测 量仪器的性能。

5.2输入量和被测量的定义

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2）指定确切的量值。 在检测协议中，前者可能会有如下说明：检测应在所要求的检测条件下进行，凡是在规定检测条件 的任何检测条件都是同等有效的，且足以完成有效的测试；后者可能会有如下说明：被测量被定义为 人量X的确切量值，即假设X的取值正好为。 允许在符合要求检测条件下的任意输人量值是一个替代方案，当输人量在规定检测条件下取任何 值时进行检测，每个检测条件对应一个许可检测实例，从而得到一个特定的被测量。检测协议将其中 个被测量都视作具有唯一值，因此由不同的输人量得到的被测量之间的变动就不是不确定度的来源， 是对不同被测量的测量。通常，所有这些被测量（在规定检测条件下）都是由单独的最大允许误差 /PE)给出技术规范。 例1：检测是在规定检测条件范围内的环境温度下进行的，例如，在（20士5)℃的范围内，且空间梯度不大于2℃/m。 例2：检测是由受过充分训练以及熟练的检测人员进行的，例如，具有由第三方认可的专业技能， 注1：例2有意比较模糊，设置检测人员技能的门槛可能是困难且不明确的，但是该原则仍然清楚地表明，只要达到 一定技能水平，则允许操作实际的检测实例，且不产生检测值不确定度分量。 当检测协议要求输入量是具体值时，被测量就被精确地定义为一个预定义的输入量值，目的是在被 量的定义中避免包括变动的影响。在实际检测中，输人量不会精确等于预定义的输人量值，即两者可 很接近，但并不完全相等。因此，实际输人量与预定义的输人量值之间存在一个偏差（希望比较小）， 测值应被校正为被测量中定义的确切值，并且该校正将构成检测值不确定度的一个分量。 例3：被测量是在环境温度为20℃且没有空间温度梯度（即空间温度梯度为0℃/m)的条件下定义的 例4：被测量是在假设检测设备没有质量（即质量为0kg）的情况下定义的。 注2：在检测协议中，有些输人量值是隐含的，不需要预定义，例如，在检测协议中不会明确表述正确装夹参考标准 如果需要明确表述，检测协议中可能会有如下说明：被测量是在参考标准没有因松动或不恰当的装夹而引起 摇摆或应变的条件下定义的。因此，除了不言自明的情况，建议尽可能少地在检测协议中使用隐式规范以避 免误解。 协议制定者应在确定检测协议前仔细料酌以上两种替代方案的优缺点。特别是： 检测方在实际检测条件下输入符合规定检测条件的任何输人量值时，不对输入量值、修正值评 估及其不确定度评定承担责任。另一方面，由于输人量在允许范围内的变动会导致检测值的 某些变化，所以检测值无法完美复现。 精确的输人量值改善了检测值的复现性，因为输人量的影响已经被补偿。另一方面，检测方需 要评估输人量的修正值及评定其不确定度。 简而言之，给输入量一个可允许的变化范围使得检测变得更容易，但是复现性会较差。而明确一个 确的输入量值后，复现性会更好，但检测成本会更高，也可能会对后来最大允许误差的使用造成限制 当输入量与检测设备相关联时，概念上是清晰的。在这种情况下，输入量完全由检测方负责和控 ，并且检测方应能够预测输量的影响，且对其进行修正，并能够评估相关联的检测值不确定度。 当被测量保留定义为与仪器相关的输人量的预定义输入量值时，则应非常小心。在这种情况下，所 的修正值及其不确定度与被检测的指示式测量仪器有关。这会产生以下问题： 检测是为了通过实验来检验指示式测量仪器的性能，而不是预测其性能。相反地，所要求的修 正是建立在预测的基础上的。 被检指示式测量仪器应被尽可能地看作是黑厘子，相反，在一定程度上，应打开黑厘子以进行 预测及修正。 在检测过程中，只有当指示式测量仪器对输人量的影响进行了修正之后，对指示式测量仪器所 做的相对于最大允许误差MPE的检验才会持续有效。这就要求检测方（在检测时）与用户 （在正常使用时）进行补偿。当用户不准备或不想这么做时，例如，当用简单的手持式指示式测 量仪器时，实际的示值误差可能会比由检验得到的最大允许误差MPE的预测值要大（甚至大 得多）

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以上问题的重要性会随着被检指示式测量仪器的复杂程度而增加。例如，对于游标卡尺而言，预测 其源于与仪器有关的输入量的示值误差及其不确定度是相当容易的，然而，对于激光跟踪仪或坐标测量 机（CMM)来说，要在合理的成本范围内进行该预测几乎是不可能的。事实上，游标卡尺是简单地由两 种均质材料实心零件组成的，而后者则是由带有（伺服）控制系统、气动设备和实时软件补偿等几种模块 构成的。 若各方希望按照与仪器相关的输入量值定义被测量，建议仅限于结构简单的指示式测量仪器。由 于其结构细节简单明了，便于评估补偿值及评定其不确定度

在实际评估测量不确定度时，需要决定是否将某个输入量作为检测值不确定度分量。在第5章中 已经给出了理论背景，以一个简单而实用的准则作为判定规则的基础会方便些。 判定规则的一般原则是评定不确定度的责任总是在执行测量的一方。这一做法的理由是，检测值 不确定度使检测值恶化，检测方为了避免将检测结果和相关工作置于风险之中，会倾向于将检测值不确 定度保持在最小值， 换句话说，检测方要对检测中任何可能的不足负责，并且将其以不确定度的形式表示。一个顺理成 的推论是，检测方只对他们能控制的部分承担责任，且该部分被作为检测值不确定度分量计入。 这构成了检测方责任准则：任何输入量仅在被检测方直接或间接控制时才可以成为检测值不确定 度分量。（详见3.15中的注） 例1：检测中的参考标准是通过装夹来固定的，例如：圆度仪中的半球或坐标测量机中的步距规。在检测协议中定 义的被测量是在假定参考标准没有相对于指示式测量仪器的摇摆的情况下定义的，即摇摆不属于检测协议中 的替代方案。因此，需考虑由（松的)装夹引起的检测值不确定度分量，作为对被测量不完善的反映。由检测 方责任准则得出同样的结论：装夹是完全由检测方控制的，检测方通过适当的检测值不确定度分量承担其 责任。 例2：指示式测量仪器设定的额定操作环境温度应在（20士5)℃范围内，并且该仪器不要求任何由用户提供的量值。 检测协议设定检测条件与额定操作条件相同，允许在该温度范围内的任一温度下进行检测。该条款使得在该 温度范围内实施的任何检测都成为许可检测实例，并且完善了对应的被测量。因此，实际环境温度并不会构 成检测值不确定度分量，因为实际的被测量就在该温度下定义的。由检测方责任准则得出同样的结论：检测 协议允许在规定检测条件下的任何温度，因此，检测方不需要对其负责，也不需要计人检测值不确定度分量。 实际的环境温度不需计入检测值的不确定度分量（在规定的检测条件下）。然而，此时需考虑由热膨胀系数而 引入的检测值不确定度分量，因为热膨胀系数的灵敏系数是零件温度的函数。需测量并记录实际环境温度 并相应地评估热膨胀系数的灵敏系数 关于判断输人量是否构成检测值不确定度分量，由检测方责任准则得出跟被测量的定义（第5章） 样的结论，除非以下两种情况之一发生： 当检测协议用与仪器相关的精确输人量值定义被测量时，检测方应评估其修正值及评价其不 确定度。根据被测量的定义，该输入量构成了检测值不确定度分量。然而，可能会有检测方无 法控制输人量的情况，这会导致检测方责任准则中未能包括应有的检测值不确定度分量。 百检测办议用规定检测茶件之 关的输人量值定义被测量时，替代检测设备 然而，检测设备通常是由检测方提供的，

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例6：如5.2中的例2。这通常是手动操作的指示式测量仪器的情况，如关节臂式坐标测量机。考虑了检测人员技能 熟练程度的替代方案不再需要计入一个特定的检测不确定度分量。然而，检测人员对自已的技能负责，这与 检测方责任准则不符。 在决定输入量是否应计人检测值不确定度分量时，通常而言，仅有检测方责任准则已经足够了。但 当以上两种情况之一发生时，仅有检测方责任准则就不够了。此时，判定时应优先考虑被测量的定义 羊见表1）。

不同情况下针对输入量的检测方责任准则的可靠

7指示式测量仪器检测中的具体问题

7.2指示式测量仪器的误差

了在评估检测值不确定度时可能会出现的具体问

应判定指示式测量仪器的误差（例如，系统误差、滞后、重复性等）是否构成了检测值不确定度分量。 指示式测量仪器在测量时是主动方，会引入误差。在通常的操作中，即当被测量是被测零件的某些 特性时，这些误差会影响测量结果的准确度，因此需要计入与零件测量相关联的测量不确定度。 当指示式测量仪器被检测时，仍然存在这些误差。然而，检测协议定义的被测量此时与指示式测量 仪器相关。因此，其引入的误差构成了被测量的一部分（除非在检测协议中有特殊说明），且不包含在与 检测值相关联的检测值不确定度中

7.3用户提供的量值的误差

应判定由用户提供的不精确的量值（例如，安装了只能测量空气温度和气压的气象站的十涉系统的 空气湿度）而产生的误差是否构成了检测值不确定度分量。 一些指示式测量仪器可能需要由用户提供的量值以使仪器按照设计来运行。这些量值属于会影响 皱测量的量，例如，零件热膨胀系数或者影响量。指示式测量仪器利用由用户提供的量值来补偿估计的 系统误差，例如，被测零件相对于指示式测量仪器标尺的热膨胀差异。由用户提供的量值的任何误差都 会导致指示式测量仪器的示值误差，或者当仪器被检测时，检测值将会产生误差。 注：指示式测量仪器可能会运行其他无需用户干预的自动补偿方式，例如，对传感器的非线性补偿或坐标测量机 (CMM）的几何误差补偿。 当检测方检测指示式测量仪器时，如果指示式测量仪器的使用说明书或依照常规做法要求的话，检 测方会提供由用户提供的量值。在这种情况下，指示式测量仪器的规范应视为由用户提供的量值中没

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7.4使用替代检测设备

在接收检测中，检测合作方被允许提供检测设备，检测值不确定度应按下述方式处理的。 原则上说，所有经过校准的检测设备在其校准的不确定度范围内是等效的。因此，在检测中检测合 作方可能会希望使用特定的检测设备以进一步保证检测的透明性。 注：该情况不适用于复核检测，因为此时检测方即检测合作方。 尽管检测设备在名义上是等价的，各方提供的检测设备还是可能会具有不同的校准不确定度。当 检测合作方的不确定度比检测方的大时，检测结果可能会依据判定规则而发生改变。 当检测合作方建议使用替代检测设备时，应对使用两种检测设备情况下的两种完整的检测值不确 定度概算进行评价。如有必要，双方应就温度值及其他被视为能代表实际情况的环境参数达成协议。 只有当检测合作方的不确定度不大于检测方的不确定度时，检测方才应使用检测合作方的检测设备。 在任何情况下，都应使用与实际选择的检测设备相关联的检测值不确定度。 想使用等效检测设备的检测合作方应书面记录符合检测要求的设备校准内容，尤其是校准不确 定度。 由于检测方通常使用自已的检测仪器进行检测，使用检测合作方的检测仪器可能需要花费额外的 时间和工作量。在合同商议阶段，双方应就额外的花费及两种检测值不确定度概算达成一致。具体指 导参见附录A。 在所有情况中，检测方对检测值不确定度负责，包括由检测设备引人的不确定度分量，即使其由检 测合作方摄

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本部分7.4涉及检测合作方在检测中提出使用替代检测设备的情况，以增加透明性。本附录对这 青况提供了额外的指导。 检测设备的复杂程度可能从非常简单的（例如检测游标卡尺的几个量块）到非常复杂的（例如对于 型坐标测量机、带有连接装置和气象站附件的激光干涉仪）。特别是在后一种情况下，检测方可能通 工具箱”来组织工作，包括为检测中使用的参考标准而优化的装夹设备、软件、操作程序等。 一般的规则是，由想要使用替代检测设备的检测合作方来解决由此导致的额外的复杂性（包括提供 够精确的设备），并且会产生如下边际成本： 具有校准证书的替代参考标准（当检测中需要时）； 当检测方不方便操作替代参考标准时，提供足够的支持和夹具； 当需要采用的操作程序与检测方原来所用操作程序不同时，给出详细的操作程序； 当检测中需要一些软件（或部分软件）来执行检测，并且检测方无法操作替代设备时，应提供执 行检测所需的合适软件； 由于偏离检测方常规的操作程序而导致的任何额外的工作量，特别是当检测是由一个只对标 准程序经过训练、具有资质的检测人员操作时（可能是在检测合作方的现场）。 例1：测微计是根据一组量块和塞规中获得的被测量示值进行检测的。在这种情况下，不需要特殊的固定，操作程 序简单（可能是标准化的），仪器没有计算机采集设备，检测方用于运行检测的软件需要手工输人（例如电子表 格）。如果用户的替代量块和塞规具有适当的尺寸和足够的校准精度，在这种情况下，使用替代检测设备不会 有特别的障碍。 例2：坐标测量机是根据GB/T16857.2使用一组量块进行检测的。由于量块的尺寸和等级均按GB/T6093进行标 准化，因此用相同标称值和等级的检测设备替代检测方的检测设备时，不存在特别的障碍， 例3：和例2一样，但是使用的是步距规而不是量块。目前，步距规还没有国际标准，不同品牌的步距规在几何规格 上有很大差异，甚至于适合一种步距规的支撑和装夹设备可能对另外一种步距规不合适或不能使用。此外 能十，否则不可能有能力完成检测。如果检测合作方直接控制并目已执行检测，这将使检测方和检测合作方 前达成非常详尽的协议，否则对检测设备进行如此巨大的改变是不可行的 在所有情况下，检测方标准操作程序的任何改变都需在检测值不确定度中考虑到并反映出来，包括 变检测值不确定度分量的值、添加或删除检测值不确定度分量。 如果检测合作方有意使用替代检测设备，应在检测前告知检测方并达成一致意见，降低出现分歧的 险。这包括所有关于上述可能的实际障碍、检测值不确定度概算的更新以及由此产生的任何经济 间

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关于GPS矩阵模型的完整细则，参见GB/T20308。 GB/T20308中的GPS矩阵模型对GPS体系进行了综述，本部分是该体系的一部分。除非另有说 明，GB/T4249给出的GPS基本规则适用于本部分，GB/T18779.1给出的缺省规则适用于按照本部分 制定的规范。

B.2关于标准及其使用的信息

B.3在GPS矩阵模型中的位置

市政工艺、技术表B.1GPS标准矩阵模型

GB/T18779.52020

[1］GB/T4249产品几何技术规范（GPS）基础概念、原则和规则 [2］GB/T6093几何量技术规范（GPS）长度标准量块 [3］GB/T16857.2产品几何技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检测 第2部分： 用于测量线性尺寸的坐标测量机 ［4］GB/T18779.2产品几何量技术规范（GPS） 工件与测量设备的测量检验 第2部分：测量 设备校准和产品检验中GPS测量的不确定度评定指南 『5］GB/T20308产品几何技术规范（GPS）矩阵模型