論重力式自動裝料衡器測量結果不確定度評定

摘 要：對事物進行不確定度評價是為了對測量結果有一個更加準確的評定，因此，重力式自動裝料衡器測量結果的不確定度評價，對于我們掌握重力式自動裝料衡器測量結果的準確度等級有著重要的意義。本文主要從評定依據、方法、結果等多個方面就重力式自動裝料衡器測量結果不確定度評定的相關問題做一番分析。

關鍵詞：重力式自動裝料衡器；測量結果；不確定度評定

專業理論上的不確定度質的是與測量結果具有相同量綱的某一數值，且通常將此數值記為U（U>0），在進行不確定度評定時，測量結果x與不確定度數值會構成一個以測量結果為中心的區間（x-U，U-x），其中，不確定度數值是此區間的半寬。且因為測量結果的不確定性，由測量結果與不確定值組成的區間也是一個隨機區間，但是在區間中的U值保持不變；2U為此區間的全寬度，此全寬度區間為（x-U，x+U），此區間在評定、計算的過程中以95%的概率套住真值【1】。在明確上述要素后，下文對重力式自動裝料衡器測量結果不確定度評定做具體的分析探討。

1構成不確定度的因素

一般情況下，測量結果的不確定度都由以下幾種因素構成：（1）在測量過程中存有為查明的系統誤差；（2）真值具有不確定性，獲得的數據存在一個變化的幅度；（3）主、客觀因素導致的隨機誤差；（4）所查明的系統誤差的修正值具有不確定性，即修正數據的不確定度【2】。

2不確定度評定依據

在進行重力式自動裝料衡器測量結果不確定度評定時，需要嚴格按照《重力式自動裝料衡器（定量自動衡器）》JJG564-2002的檢定規程進行不確定度的評定【3】。在進行檢定時選擇的標準器為M1級標準砝碼，以及一定數量的物料。而進行評定的方法則是需要采用集成法，具體評定步驟如下：嚴格按照《重力式自動裝料衡器（定量自動衡器）》JJG564-2002的要求選擇一個適宜的預設裝料值質量；其次，結合相關參數以及計算公式進行誤差以及數值的計算，計算的內容有裝料預設值的誤差以及所有的裝料平均值，同時精準計算出裝料平均值與每一裝料值的誤差，根據計算的結果準確確定出準確度等級。

3重力式自動裝料衡器測量模型與原理

3.1靜態測量與數學模型

靜態測量方法是一種準確度較高的測量方法，在采用靜態測量法對重力式自動裝料衡器進行測量時，涉及到以下幾大數值：一是荷載的標稱值m，此數值在測量的數學模型中為L，二是裝料衡器進行化整前的數值，即數學模型中的P，三是裝料衡器化整前示值的誤差或是示值誤差，為數學模型中的E。在采用靜態實驗法進行測量時，要在裝料衡器的承載器上直接加上砝碼，然后直接讀取裝料衡器表示出的數值：E=P-L【4】。

3.2物料實驗與數學模型

在進行重力式自動裝料衡器進行測量時也常采用物料實驗法進行測量，此測量方法的測量步驟如下：將裝量衡器上已經稱量好的試驗裝料再次放置到控制衡器上進行測量，經過再次的測量以此去確定出裝料的約定真值。在采用物料實驗法進行測量時，會涉及到以下幾個數據：裝料數量的平均值（x），物料控制衡器的市值（I），裝料平均值與每次裝料數值的偏差（md）。在得出上述幾組數據后，就可以根據具體的數學分析與相關要求，構建起物料實驗測量的數學模型，即md=I-x【5】。

4重力式自動裝料衡器測量不確定度計算

在進行重力式自動裝料衡器的測量不確定度計算時，客觀環境需要滿足以下條件：空氣濕度50%，同時環境溫度20攝氏度。其次，在進行計算時按照相關規范標準確定準確度等級。下面我們將以最大裝料質量為50千克，以準確度等級為X（I）級的裝料衡器為例分析說明測量不確定度的具體計算。

（1）在重力式自動裝料衡器測量結果不準確是因為控制衡器不準的情況下的不準確度分量u（I）：在控制衡器的選擇方面，選擇準確度等級為III的電子稱，確定e=20g，Max=100kg，并且設定在計算前重新進行檢定并且合格，那么就可以計算得出在這種條件下，50g稱重量時電子臺秤的最大允許誤差數值為1.5e上下，在得出此數值后，我們以均勻分布來分析計算機此數值在不確定度計算中的作用，在經過計算后最終得到u（I）=17.32（g）、u（I1）=3.78（g）這兩組數值【6】。

（2）在重力式自動裝料衡器測量結果不準確是因為砝碼質量值不準的情況下的不準確度合成u（m）計算：設定由一個10克與兩個20克的砝碼共同組成50kg的靜態荷載，并結合砝碼的實際值相關數據進行測量不確定度的合成計算。在計算之間已經得知重量為20kg，準確度等級為MI級砝碼的最大允許差值為1g，重量為10kg，準確度等級為MI級砝碼的最大允許差值為0.5g，在得出上述數值后，我們按照不確定數值的相關計算模型進行計算，并最終得到u（m）=1.44（g）的數據。

（3）在裝料衡器數字示值分辨率不精準導致測量結果出現誤差的不確定值的計算中，依舊按照相關標準設定出具體的計算環境與計算條件，按照與之相應的數學測算模型進行計算，最終得到的數據為u（z）=0.29（g）；在合成度不確定度的計算中，得出的數據為ue（e）=1.44（g）；在靜態示值的擴展不確定度的計算中，得出的不確定度數據為U=2.88g。

5不確定度結果評定

（1）X（I）級重力式自動裝料衡器試驗時平均值與每次裝料的最大允差為208g，經對比分析，符合要求；（2）X（I）級重力式自動裝料衡器試驗時預設值最大允差為70g，符合要求；（3）X（I）級重力式自動裝料衡器靜態試驗時最大允差為0g，符合要求。

參考文獻：

[1]李明.重力式自動裝料衡器測量結果不確定度評定[J].衡器，2017，46（02）：46-48.

[2]李明.重力式自動裝料衡器測量結果不確定度評定[J].安徽建筑，2016，23（03）：266-267+270.

[3]張先鋒.重力式自動裝料衡器測量值的不確定度評定[J].計量與測試技術，2014，41（07）：66-68.

[4]李翠梅，蔣銘，張培滿.重力式自動裝料衡器檢定標準裝置的測量不確定度評定[J].衡器，2014，43（03）：40-42.

[5]黃敏.重力式自動裝料衡器測量結果的不確定度評定[J].計量與測試技術，2012，39（07）：42-43.

[6]張強，趙易彬，苗春發.重力式自動裝料衡器測量結果的不確定度評定[J].衡器，2009，38（08）：25-27.

作者簡介：

蔡志軍，女，工程師。工作單位：沈陽市市場監管事務服務與行政執法中心。