非自行指示秤測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定

2012-12-31 00:00:00陳亞陽(yáng)

中小企業(yè)管理與科技·上旬刊 2012年8期

摘要：本文通過實(shí)例，對(duì)非自行指示秤的測(cè)量不確定度的主要來(lái)源進(jìn)行評(píng)定，最終得出其擴(kuò)展不確定度。

關(guān)鍵詞：非自行指示秤不確定度評(píng)定

1 概述

1.1 評(píng)定依據(jù)：JJG555-1996《非自動(dòng)秤通用檢定規(guī)程》，JJF1059-1999《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》。

1.2 測(cè)量條件：秤的技術(shù)說明中，沒有特定規(guī)定下，應(yīng)符合：溫度-10℃～+40℃，濕度≤85%RH。

1.3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：M1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼，規(guī)格為10g～20kg，根據(jù)JJG99-2006中給出的質(zhì)量最大允許誤差為±(2.0mg～1000mg) 。

1.4 被測(cè)對(duì)象：以TGT-100型臺(tái)秤為例，準(zhǔn)確度等級(jí)：■，測(cè)量范圍（0～100）kg，檢定分度值e為：50g。

1.5 測(cè)量過程：用標(biāo)準(zhǔn)砝碼直接加載或卸載的方式，重復(fù)測(cè)量十次，測(cè)量示值與標(biāo)準(zhǔn)砝碼之差即為示值誤差。

2 數(shù)學(xué)模型

公式：

ΔE=I-m

ΔE：示值誤差

I：示值

m：標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量值

3 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

3.1 輸入量I的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(I)評(píng)定

輸入量I 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要來(lái)源:臺(tái)秤的測(cè)量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(I1) 以及讀數(shù)誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(I2)。

3.1.1 臺(tái)秤測(cè)量不重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u (I1)的評(píng)定(A 類評(píng)定)

用M1等級(jí)砝碼在重復(fù)性條件下對(duì)臺(tái)秤50kg秤量點(diǎn)進(jìn)行10次連續(xù)測(cè)量，得到測(cè)量列：50.01，50.02，50.01，50.03，50.00，50.02，50.02，50.02，50.02，50.01（單位：kg）

平均值：

I=■■I■=50.02（kg）

單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：

S=■=8.43×10-3（kg）

u(I1)=■=■=2.67×10-3（kg）

自由度： v(I1)=n-1=9

3.1.2 臺(tái)秤讀數(shù)誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(I2)的評(píng)定（B類評(píng)定）

讀數(shù)誤差符合三角分布，取k=■

u(I2)=■=4.08（g）

估計(jì)■=0.20

則自由度v(I2)=12

3.1.3 輸入量I的標(biāo)準(zhǔn)不確定計(jì)算

由于輸入量I的分項(xiàng)彼此獨(dú)立不相關(guān)，因此

u（I）=■=■=4.93（g）

自由度v(I)=■=■=590.73/(5.65+23.09)=21

3.2 輸入量m的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

根據(jù)OIML R111《砝碼》約定，對(duì)低準(zhǔn)確度等級(jí)砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度等于允差表規(guī)定最大允差的1/3，經(jīng)查，10kgM1等級(jí)砝碼最大允許誤差MPE=500mg，單個(gè)砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(m1)=■=0.29g

5個(gè)砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(m)=5u(m1)=1.45g

估計(jì)■=0.10，自由度v(m)=50

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

靈敏系數(shù)

數(shù)學(xué)模型ΔE=I-m

靈敏系數(shù)c1=■= 1 c2=■=1

由于輸入量之間彼此獨(dú)立不相關(guān)，故合成不確定度：Uc(ΔE) =■=■=5.14（g）

自由度veff=■=■=25

5 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

取置信概率p=95，查t分布表，得到kp=t95(25)=2.06

擴(kuò)展不確定度U95=t95(25)×Uc(ΔE)=2.06×5.14=0.010(kg)

6 測(cè)量不確定度匯總及表示