架盤天平測量結果不確定度評定

1 概述

（1）測量依據：JJG156-2004《架盤天平》檢定規程中JJG99-2006《砝碼檢定規程》及JJF1095-1999《測量不確定度評定與表示》對天平檢定過程中可導致的不確定度進行分析、評定。

（2）測量環境條件：溫度（18-26）℃，溫度波動≤0.5℃/h，相對濕度不大于75%。

（3）測量標準：E2等級標準砝碼。

（4）被測對象：JPT-1選取最大稱量為100g，實際分度值0mg的架盤天平。

（5）測量方法：采用直接測量法：直接加放標準砝碼來測量架盤天平的示值，可得電子天平示值與標準砝碼之差，即為架盤天平的示值誤差。

（6）評定結果的使用：符合上述條件的測量結果，一般均可參照采用此評定方法。

2 數學模型

[Δm][=P-m]

式中：[Δm]——架盤天平示值誤差；

[P]——架盤天平示值；

[m]——標準砝碼值。

3 測量不確定度來源分析

架盤天平測量結果的不確定度主要由標準砝碼、天平測量重性、二部分來組成。

4 測量不確定度分量計算

本評定方法以最大稱量為100g，分度值為100mg的架盤天平，在最大稱量點100g為例。

4.1輸入量[m]的標準不確定度[u（m）]的評定

輸入量[m]的標準不確定度[u（m）]采用B類方法評定。根據JJG99-2006《砝碼檢定規程》中給出E2等級100g～10mg砝碼的擴展不確定度U=（0.05-0.002）mg。

由于不同稱量點對應于不同量程的標準砝碼，則標準砝碼的標準不確定度也不同。我們以100g點為例，根據規程可得E2等級100g的擴展不確定度U=0.05mg，則標準不確定度為：

[u（m）=U/2=0.05/2=0.025]mg

4.2測量重復性引起的輸入量P的標準不確度[u（p）]的評定

用100g砝碼在重復性條件下對架盤天平進行連續10次測量，得到測量列：（0.3，0.4，0.3，0.2，0.2，0.3，0.4，0.2，0.4，0.3）分度。

[P1]=[1ni=1nPi]=0.26（分度）

單次實驗標準差[s=i=1n（xi-x）2n-1]=0.092（分度）=9.2mg

表1 不確度分量匯總表

5 計算合成標準不確定度

5.1靈敏系數

數學模型[Δm=P-m]

靈敏系數[c1=?Δm?P=1]，[c1=?Δm?m=-1]

5.2合成標準不確定度[uc]

輸入量[m]與[P]彼此獨立不相關，所以：

[uc2（Δm）=?Δm?P?u（P）2+?Δm?m?u（m）2=ci?u（P）2+c2?u（m）2]

合成標準不確定度[uc（Δm）]=9.2mg

6 計算擴展不確定度的評定

取包含因子k=2，則測量結果的擴展不確定度為：

[U=kuc（Δm）]=18.4mg

7 測量不確定度報告

由以上計算可知，在對最大秤量為100g，分度值為0.1g的架盤天平100g點進行校準時，其擴展不確定度為[U]=18.4 mg，k=2，對于不同校準點測量結果的擴展不確定度均可按上述方法分析計算。