砝碼不確定度評(píng)定

1、.1kg砝碼折算質(zhì)量的測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定1 測(cè)量方法1.1測(cè)量依據(jù)：JJG99-2006砝碼檢定規(guī)程1.2測(cè)量過(guò)程：采用替代衡量法。首先將配衡砝碼T放到天平左盤(pán)中心，然后將標(biāo)準(zhǔn)砝碼放在右盤(pán)中心測(cè)量，讀取數(shù)值,再加上測(cè)分度值的小砝碼,讀取數(shù)值,然后把標(biāo)準(zhǔn)砝碼取下，放上被檢砝碼，讀取數(shù)值，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)砝碼與被測(cè)砝碼之間差值。根據(jù)規(guī)程提供的公式算出被檢砝碼的折算質(zhì)量。現(xiàn)以F1等級(jí)砝碼為標(biāo)準(zhǔn)，在電子天平XT-1220M(Max1200g；d：1mg)上校準(zhǔn)1kg等級(jí)砝碼。2 數(shù)學(xué)模型式中：被檢砝碼的折算質(zhì)量，mg標(biāo)準(zhǔn)砝碼的折算質(zhì)量，mg被檢砝碼的體積，cm3標(biāo)準(zhǔn)砝碼的體積，cm3被檢砝碼的平衡位置；被檢

2、砝碼的平衡位置；測(cè)天平分度值的標(biāo)準(zhǔn)小砝碼的折算質(zhì)量，mg測(cè)天平分度值加放后的平衡位置；校準(zhǔn)時(shí)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際空氣密度，mg/cm3； 1.2 mg/cm33 計(jì)算分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度3.1測(cè)量過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)不確定度指在相同環(huán)境條件下用相同方法，相同儀器進(jìn)行多次測(cè)量的重復(fù)性，一般測(cè)量次數(shù)多時(shí)，采用統(tǒng)計(jì)方法確定，該項(xiàng)不確定度往往歸類(lèi)于A類(lèi)不確定度。該類(lèi)不確定度來(lái)源主要表現(xiàn)在空氣擾動(dòng)，振動(dòng)波動(dòng)、溫度、濕度變化，靜電，磁場(chǎng)吸附衡量?jī)x器等的重復(fù)性方面?，F(xiàn)獨(dú)立測(cè)量1kg級(jí)砝碼10次,測(cè)量數(shù)據(jù)如表1 表1 單次測(cè)量值序號(hào)（）12345示值（g）1000.0051000.0081000.0061000.0101000.0

3、11序號(hào)（）678910示值（g）1000.0081000.0101000.0111000.0091000.0073.2與標(biāo)準(zhǔn)砝碼有關(guān)的不確定度標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度應(yīng)當(dāng)由檢定證書(shū)上給出的擴(kuò)展不確定度U和覆蓋因子k(通常k=2)的商；結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量的不穩(wěn)定性引起的不確定度得到。 =3.2.1標(biāo)準(zhǔn)砝碼引入的不確定度：查檢定證書(shū)得1kg F1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的擴(kuò)展不確定度U =0.9mg k=2 3.2.2標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量的不穩(wěn)定性引起的不確定度可以從對(duì)標(biāo)準(zhǔn)砝碼多次檢定之后的質(zhì)量變化中估計(jì)出來(lái),857砝碼為F1等級(jí)砝碼，該砝碼2007年首次檢定，100 mg砝碼修正值為1 mg，2008年修正值為2

4、.2 mg， 2012 年為1.1 mg 五年期間變化量為1.2 mg，所以=0.35mg3.2.3測(cè)天平分度值標(biāo)準(zhǔn)小砝碼引起的不確定度：測(cè)1 kg砝碼時(shí)，測(cè)天平分度值小砝碼為100 mg，證書(shū)中給出其擴(kuò)展不確定度為U=0.005mg ，k=2標(biāo)準(zhǔn)不確定度0.0025 mg則，標(biāo)準(zhǔn)砝碼有關(guān)的不確定度的計(jì)算如下 = =3.3空氣浮力修正不確定度該項(xiàng)不確定度來(lái)源于空氣密度，砝碼體積，體膨脹系數(shù)，砝碼溫度，在一般檢定過(guò)程中，砝碼體膨脹系數(shù)砝碼溫度，對(duì)不確定度的影響可忽略不及，則對(duì)不確定度貢獻(xiàn)主要為空氣密度和砝碼體積，該項(xiàng)不確定度為B類(lèi)式中：mcr標(biāo)準(zhǔn)砝碼折算質(zhì)量； t被檢砝碼材料密度； a校準(zhǔn)時(shí)的空

5、氣密度； 0標(biāo)準(zhǔn)空氣密度；a1標(biāo)準(zhǔn)砝碼校準(zhǔn)時(shí)的空氣密度。在實(shí)際校準(zhǔn)過(guò)程中，不進(jìn)行空氣浮力修正，因此該項(xiàng)不確定度主要是空氣浮力修正量的貢獻(xiàn)，可按下式計(jì)算。 由規(guī)程JJG99-2006砝碼可知,F1 等級(jí)砝碼1kg的允差5.0mg， F2 等級(jí)砝碼1kg的允差50mg，查資料；制造F1 、M1等砝碼的不銹鋼材料密度為(7.398.73) g/cm3；實(shí)驗(yàn)室一年內(nèi)的環(huán)境條件：溫度(201)；空氣密度(1.200.02)mg/ cm3。實(shí)驗(yàn)室空氣浮力引入的極限誤差的估算：mpmax=(1000.050/7.39999.995/8.73)0.02=0.4mg而通過(guò)空氣浮力引入的極限誤差評(píng)定,作均勻分布u

6、b(m)= mpmax/=0.23mg3.4衡量?jī)x器的不確定度該項(xiàng)不確定度來(lái)源于衡量?jī)x器的分度值誤差、分辨率、線性漂移誤差，為B類(lèi)不確定性， 這里主要考慮，天平分度值誤差，分辨率，線性漂移對(duì)不確定度的貢獻(xiàn)。3.4.1電子天平d=1mg，天平的分辯力產(chǎn)生的不確定度計(jì)算：()=0.41mg 3.4.2由天平的靈敏度產(chǎn)生的不確定度計(jì)算： =0.00004mg3.4.3由天平的偏載產(chǎn)生的不確定度可接受的方案如下： D為天平按照相應(yīng)的檢定規(guī)程進(jìn)行偏載測(cè)量時(shí)最大值和最小值之間的差，為估計(jì)的秤盤(pán)中心到砝碼中心的距離，為估計(jì)的秤盤(pán)中心到一個(gè)角的距離。=1.08 mg = = =1.16mg4.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定1k g砝碼輸入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度見(jiàn)表2表2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定一覽表 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值/mg 衡量過(guò)程的不確定度分量2.07標(biāo)準(zhǔn)砝碼的不確定度分量0.57 空