非自行指示秤校準結果的測量不確定度評定

王紅杰

邯鄲市計量測試所河北邯鄲056107

1 概述

1.1 測量依據

依據JJG14-2016《非自行指示秤檢定規程》、JJG 99-2006《砝碼檢定規程》和JJF1059．1-2012《測量不確定度評定與表示》，校準非自行指示秤。

1.2 被測對象

非自行指示秤主要有移動式的臺秤、案秤，固定式的地上衡、地中衡等各種機械杠桿秤。準確度等級有兩種，市面上常見的是中準確度級，測量范圍和分度值如下表所示：

被校準對象以AGT-10型案秤為例，最大秤量Max=10kg，最小秤量Min=100g，分度值為e=d=5g，為級非自行指示秤。

1.3 測量方法及主要設備:

用標準砝碼直接加載、卸載的方式，讀取平衡狀態下的示值，平衡狀態下的示值與標準砝碼的標稱值之差即為示值誤差E=I-m 。

用于校準的標準砝碼為M1等級標準砝碼，規格500mg-1000kg。

2 測量模型

被校非自行指示秤的測量模型為：

E=I-m

式中：E—非自行指示秤的示值誤差；

I—取得平衡狀態下的示值；

m—檢定砝碼的標稱值。

3 分析不確定度來源

非自行指示秤校準結果不確定度來源主要包括：

1、非自行指示秤示值引入的標準不確定度u（I）

①由測量重復性引起測量結果的標準不確定度u（I1）

②讀數誤差引起的標準不確定度u（I2）

2、標準砝碼的不確定度u（m）

4 標準不確定度的評定

以檢定分度值5g，載荷點10kg的測量不確定度為例，所用標準砝碼為M1等級砝碼。

4.1 由測量重復性引起示值測量的標準不確定度u1（I）

在10kg載荷點在重復性條件下連續進行10次獨立測量，得到測量值如表1：

單次測量的實驗標準差為：

表1

4.2 讀數誤差引起的標準不確定度u（I2）

非自行指示秤要求估讀至分度值的1/5，故讀數誤差最大為分度值的1/10即±0．5g，單次讀數引起的標準不確定度估計為均勻分布，而非自行指示秤的示值實際為某一稱量點的讀數與零點讀數之差，即為兩個相同均勻分布的合成，故按三角分布處理，讀數誤差在規定的條件下變化可能造成示值變化為：±0．2e（e=5g），假設半寬a=0．2e=1g，服從三角分布，包含因子

4．3標準砝碼的不確定度u（m）

根據JJG99-2006《砝碼檢定規程》得到，10kgM1等級砝碼最大允許誤差±0．5g，區間半寬0．5g按均勻分布處理，包含因子，

5 合成標準不確定度的評定

表2 不確定度分量匯總

6 合成標準不確定度

因各輸入量不相關，所以被檢非自行指示秤示值誤差的合成標準不確定度為：

7 擴展不確定度

根據JJF1059．1-2012《測量不確定度評定與表示》的要求，取包含因子k=2，擴展不確定度為：

根據同樣的方法，對測量范圍內不同分度值和載荷點的測量不確定度進行評定，得出不同載荷點的擴展不確定度如表3所示：

表3

8 結語

表4