F₁等級砝碼示值誤差測量結(jié)果不確定度評定

【摘要】 本文按照J(rèn)JF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》校準(zhǔn)規(guī)范，通過建立數(shù)學(xué)模型，給出了F1等級砝碼示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定方法，并且具體分析不確定度的來源，同時闡述了不確定度評定在砝碼示值誤差檢測中的可靠性。

【關(guān)鍵詞】 砝碼；示值誤差；分辨力；不確定度

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2018.03.009

Abstract： According to the calibration specification of JJF 1059.1-2012 Evaluation and Expression of Uncertainty in Measurement，this paper gives the evaluation method of the uncertainty of the measurement result of the F1 grade weight indication error with a mathematic model，and analyzes its sources of the degree of certainty. Meanwhile，it describes the reliability of the uncertainty evaluation in the detection of weight indications.

Key words： weight；indication error；resolution；uncertainty

砝碼是復(fù)現(xiàn)質(zhì)量值的實物量具，它能夠單一復(fù)現(xiàn)某個固定質(zhì)量值，又可以組合一起復(fù)現(xiàn)多個不同的一組質(zhì)量值。為了確保檢測砝碼整個傳遞過程中的可信程度，依照J(rèn)JF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》校準(zhǔn)規(guī)范對F1等級砝碼進行測量，并對其示值誤差測量結(jié)果的不確定度進行評定。

1 概述

檢定依據(jù)JJG 99-2006《砝碼》規(guī)程，砝碼檢測在常溫下，四小時內(nèi)變化量最大不能超過2℃，相對濕度要求在30%到70%之間，四小時內(nèi)變化量最大不能超過15%的環(huán)境下開展檢定工作。

檢測砝碼采用替代法，用標(biāo)準(zhǔn)砝碼、替代砝碼、被檢砝碼逐個與相應(yīng)質(zhì)量傳遞，可得到標(biāo)準(zhǔn)砝碼與被測砝碼之間的讀數(shù)差值，將其差值加上標(biāo)準(zhǔn)砝碼的折算質(zhì)量值就是被測砝碼折算質(zhì)量值。由兩個檢定員各檢測一次，取兩人檢測值的算術(shù)平均值作為F1等級砝碼的測量值，而且兩人的測量值之差不得大于該砝碼最大允許誤差，否則需要復(fù)檢。以500g砝碼為例，E2等級砝碼作為標(biāo)準(zhǔn)砝碼來傳遞F1等級砝碼，選擇最大稱量1公斤、標(biāo)尺分度值為0.5毫克的標(biāo)準(zhǔn)天平來檢測。

2 建立數(shù)學(xué)模型，列出不確定度的來源

3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的來源與評定

3.1 衡量過程的測量引起標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

500g砝碼進行10次測量，測量值見表1。

10次測量的平均值為[Δmc]=-0.90mg，則10次測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度由貝塞爾公式計算得：

3.2 標(biāo)準(zhǔn)砝碼引起的不確定度分量的評定

標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量的不穩(wěn)定性帶來的不確定度[uinst（mr）]能夠在標(biāo)準(zhǔn)砝碼6次檢測后，從質(zhì)量變動中來估量。標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)6次檢定的修正值見表2。

3.3 天平自身條件引起的不確定度的評定

3.3.1 靈敏度

要對天平進行靈敏度的測量后，再做此項不確定度分量的評定，結(jié)合具體的測量結(jié)果計算此分量。

進行靈敏度的5次重復(fù)測量，結(jié)果分別是：

4.4mg、4.6mg、4.4mg、5.1mg、4.4mg，用貝塞爾公式計算得到：

3.3.2 衡量儀器顯示的分辨力

3.3.3 天平合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

5 擴展不確定度的確定

取包含因子k=2，則擴展不確定度為：

6 測量不確定度報告

F1等級500g砝碼的示值誤差測量結(jié)果的擴展不確定度表示為：

7 結(jié)語

測量的目的是讓測量結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。在實驗室檢測時，決定檢測的準(zhǔn)確性有諸多因素：如人員、設(shè)備、檢測方法、環(huán)境條件等，這些因素給檢測的每個環(huán)節(jié)都帶來了不確定度影響。是否具備檢測的技術(shù)能力，能否開展F1等級砝碼檢測項目，完全依賴不確定度分析評定來決定，本文所描述的評定方法為提高砝碼檢測精度提供了可信程度和技術(shù)資料。

【參考文獻(xiàn)】

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