浅谈计量检定结果的数据修约

发表时间:2020/8/18   来源:《中国西部科技》2020年第8期   作者:穆明
[导读] 随着科学技术的飞速提高,计量器具的更新换代速度也加快
        摘要:随着科学技术的飞速提高,计量器具的更新换代速度也加快,计量器具的功能更加丰富,使用更加方便,数据也越来越准确。在计量器具计量和检定的过程中,数据的处理是十分重要的一环,如果数据处理有误差,计量器具的计量准确性会受到很大影响,所以计量工作中务必需要重视检定结果的处理。
关键词:计量数据  数据处理 有效数字 数据修约
        计量数据是指使用计量器具经检测而出具的数据,也可以叫“量值”、“测量结果”、“测量数据”等。计量数据是计量检定校准工作的产品,是评价被测对象质量的重要依据。用正确的方法认真的态度进行检定校准,还有一个非常重要的环节,就是要根据被测量计量器具的允许误差极限对测量数据进行正确的数据处理计算,这样才能取得准确可靠的数据。数据处理是计量工作中常见的内容之一,科学的对数据进行处理至关重要,这是测量过程的最后环节。在计量工作中,为了保证其数值的准确性。需要根据测量计算的目的和要求,对所得数据结果进行估读。即对孤独后的数值进行合理有效的修约。从而保证所传递量值的有效可靠,以期得到精确的数值结果。若不先进行数值修约,就直接计算繁琐且容易出错。进行具体的数值计算前,对参加计算的数值进行修约。在计算前先按数值修约规则进行修约舍去多余参与计算的数值之中没有意义的数字。则计算会简单的多计算也就不容易出错。可简化计算,降低计算出错的机会。
        数据修约的概念:对某一表示测量结果的数值(拟修约数),据保留位数的要求,将多余的数字进行取舍。找一定的规则选取一个近似数(修约数)代替原来的数。这一过程称为数值修约。数值修约是通过省略原数值的最后若干位数字,调整所保留的末位数字,使最后所得到的值最接近原数值的过程。测量结果的有效位数应该保留适宜, 如果保留位数保留过少会降低测量准确性, 过多会带来计算上的繁琐。
数据修约基本原则:计算过程,按最少有效位数为参考,其他数多取1—2位有效位数,保留运算精度;数据修约时保留有效位数。修约规则:四舍六入五凑偶,五后非零则进一,五后皆零视奇偶(五后皆零时:五前为偶应舍去,五前为奇则进一)。因此确定测量结果的有效位数十分重要。测得值的有效位数是指测量数据左方第一个非零数字算起到最末一个数字(包括零)的个数,它不取决于小数点的位置。有效数字是指在分析和测量中所能得到的有实际意义的数字。测量结果是由有效数字组成的(前后定位用的“0”除外)。有效数字的前几位都是可靠数字,只有最后一位是可疑数字。出于对准确表达测量结果的需求和在进行数值计算中, 简化计算, 降低计算出错机会的考虑, 应进行合理的数值修约。一个数据的修约只能进行一次,不能分次修约。修约时拟将拟修约数的哪一位数后部分按修约规则舍去,则该数位就是修约数位。修约间隔又称修约区间或化整间隔,修约间隔不但是修约值的最小数值单位, 而且是确定修约保留位数的前提条件, 通常情况下依据被检对象的准确度等级而确定, 其一般形式为k× (k=1, 2, 5;n为正、负整数) 。修约间隔一经确定, 修约值即为该数值的整数倍。如指定修约间隔为0.5。那么修约值应在0.5的整数倍中选取, 也即将拟修约数修约到了一位小数。
        《数值修约规则》规定的修约方法有三种:整数倍、0.5倍和0.2倍修约。根据本人的工作实际,以电能表检定为例进行检定结果的数据处理分析。根据JJG596—2016《电子式交流电能表》规定测量数据修约规则:a、修约间距数为1时的修约方法:保留位右边对保留位数字1来说,若大于0.5,则保留位加1,若小于0.5,则保留位不变;若等于0.5,则保留位是偶数时不变,保留位数是奇数时加1。b、修约间距数为n(n≠1)时的修约方法:将测得数据除以n,再按a的修约方法修约,修约以后再乘以n,即为最后修约结果。按下表规定,将电能表相对误差修约为修约间距的整数倍。

a、1级电能表相对误差的修约:在100%负载功率下,n次测得相对误差的平均值按规定需要按修约间距0.1修约,表明相对误差只保留到小数点后一位,多余的位数按数据修约规则处理。举例:
0.5501→0.6   0.6599→0.7  0.1501→0.2   0.4499→0.4   0.5265→0.5
0.0499→0.0   0.5500→0.6   1.050→1.0   0.7500→0.8   0.4500→0.4
b、2级电能表相对误差的修约:2级电能表的修约间距为0.2,相对误差只保留到小数点后一位且为2的整数倍(0,2,4,6,8)。举例:
2.301÷2=1.1505→1.2×2=2.4      1.599÷2=0.7995→0.8×2=1.6
2.799÷2=1.3995→1.4×2=2.8      2.901÷2=1.4505→1.5×2=3.0
0.399÷2=0.1995→0.2×2=0.4      2.301÷2=1.1505→1.2×2=2.4
0.300÷2=0.150→0.2×2=0.4       0.500÷2=0.250→0.2×2=0.4
0.700÷2=0.350→0.4×2=0.8       0.900÷2=0.450→0.4×2=0.8
1.100÷2=0.550→0.6×2=1.2       1.300÷2=0.650→0.6×2=1.2
1.500÷2=0.750→0.8×2=1.6       1.700÷2=0.850→0.8×2=1.6
1.900÷2=0.950→1.0×2=2.0       2.100÷2=1.050→1.0×2=2.0
所以修约间距为2的修约方法:若保留位右边不为0,保留位是奇数时加1,保留位是偶数时不变;若保留位右边全为0,保留位偶数时不变,保留位是奇数时,将这奇数与左边的那位数组成的两位数(不计小数点),变成与这两位数最接近的数且为4的整数倍。
c、0.5级电能表相对误差的修约:0.5级的电能表相对误差的修约间距为0.05,表明相对误差只保留到小数点后第2位,且为5的整数倍(0,5)。举例:
0.72501÷5=0.145002→0.15×5=0.75   0.525÷5=0.105→0.10×5=0.50
0.6299÷5=0.12598→0.13×5=0.65     0.5749÷5=0.11498→0.11×5=0.55
0.3750÷5=0.0750→0.08×5=0.40      0.6789÷5=0.13578→0.14×5=0.20
所以修约间距为5的修约方法:保留位与其右边的数之和,若小于或等于25,保留位变为0;若大于25而小于75,保留位变成5;若等于或大于75,保留位变成0,而保留位左边的那位加1。
按照规则经过数据处理的电能表该负载下基本误差的数据,参照电能表计量检定规程的要求进行判定是否合格。
总之,计量数据和检定数据的处理十分重要,不可掉以轻心,在工作中要加强工作人员的认识,提高他们的业务水平,正确掌握和应用数据处理的方法,合理进行数据修约处理,保证检定结果和计量数据更加科学可靠,否则会导致数据处理不准确,严重影响检定的准确性和可靠。
        参考文献:GB8170--87《数值修约规则》
        JJG596—2016《电子式交流电能表》











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