F1毫克組、克組砝碼標準裝置技術(shù)報告

1、計量標準技術(shù)報告計量標準名稱 F1等級毫克組、克組砝碼標準裝置計量標準負責(zé)人 張學(xué)宏建標單位名稱（公章） 湘西州計量測試檢定所填 寫 日 期 2012年2月28日i一、建立計量標準的目的 （）二、計量標準的工作原理及其組成 （）三、計量標準器及主要的配套設(shè)備 （）四、計量標準的主要技術(shù)指標 （）五、環(huán)境條件 （）六、計量標準的量值溯源和傳遞框圖 （）七、計量標準的測量重復(fù)性試驗 （）八、計量標準的穩(wěn)定性考核 （）九、檢定或校準結(jié)果的測量不確定度評定 （）十、檢定或校準結(jié)果的驗證 （）十一、結(jié)論 （）十二、附加說明 （）一、建立計量標準的目的為保證我州質(zhì)量量值的準確可靠，滿足我州廠礦企事業(yè)單位的

2、量值傳遞工作的需要，特 建立此標準。我州現(xiàn)有三等砝碼20余盒，1-10級天平500多臺，我所經(jīng)過省院技術(shù)培訓(xùn)的檢定員 2 人。并且已進行天平檢定工作 20多年，主要量傳對象為醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測及廠礦單位， 檢定環(huán)境條件完全能滿足規(guī)程要求。二、計量標準的工作原理及其組成二等砝碼的檢定采用同名義值有一等標準砝碼組在相應(yīng)精度的天平上采取替代或連續(xù)替代法等精密衡量法，以消除天平不等臂所引起的系統(tǒng)誤差， 此方法符合JJG99-2006砝碼檢定規(guī)程的技術(shù)要求。其原理如下：將被衡量的物體Q放在某盤上，另一盤放上平衡重物T,使之與物體平衡， 設(shè)天平橫梁兩臂廠分別為a、b。貝卩 Qb=Ta 即 Q=Ta/b然后

3、不動平衡物，只把物體從秤盤上取下，并在該盤放上砝碼P使之平衡Q二P在衡量結(jié)果中，不再含有橫梁臂長的因素。三、計量標準器及主要配套設(shè)備計量標準器名稱型號測量范圍不確定度或準確度等或 最大允許誤差制造廠及 出廠編號檢定或 校準機構(gòu)檢定周 期或復(fù) 校間隔砝碼1mc 200g二等山東蓬萊天平配件廠/141省院1年砝碼1mg 200gF1等級山東蓬萊天平配件廠/069省院1年主 要 配 套 設(shè) 備天平TG328B1mg 200g3級湘儀天平廠/24265州計量所1級四、計量標準的主要技術(shù)指標1、裝置精度等級：Fi等級2、測量范圍：1mg-200g五、環(huán)境條件序號項目要求實際情況結(jié)論1溫度(18 23)C

4、(19.2-21.6) C符合要求2相對濕度v 70%RH(1078) %符合要求3室內(nèi)環(huán)境不得受振動氣流及其它強 磁場的影響無符合要求45六、計量標準的量值溯源和傳遞框圖湖南省計量檢測研究院一等砝碼1mg 20kgU99 =(0.000001 25) mg相應(yīng)精密天平湘西州計量測試檢定所F1等級毫克組、克組砝碼1g 200gU99 =(0.0201.0) mg直接比較法3等級及以各種天平6八、計量標準的穩(wěn)定性考核計量標準測量重復(fù)性考核選一個50g三等被檢砝碼在裝置正常工作的條件下， 等精度重復(fù)測量10次，記錄結(jié)果如 下：測量值測量次數(shù)2011年3月i1.9021.9031.8941.7851

5、.8061.7771.8881.8291.82101.86平均值X1.841 n一？£（X j - X ）0.05S*n1結(jié)論符合要求考核人員對Fi等級毫克組、克組砝碼的穩(wěn)定性考核，由湖南省計量檢測研究院的證書可知: 該標準裝置長期穩(wěn)定性符合Fi要求。8九、檢定或校準結(jié)果的測量不確定度評定1、測量方法(依據(jù) JJG99-2006)采用直接比較法或組合比較法，通過相應(yīng)精度的標準天平替代接收標準砝碼與被檢砝碼的質(zhì)量信息，輸出標準砝碼與被檢砝碼的質(zhì)量量值，然后進行比較，環(huán)境條件：相對濕度不大于70%，溫度波動每4小時不大于1?。2、數(shù)字模型根據(jù)規(guī)程提供的計算公式，被檢砝碼的折算質(zhì)量值為mA

6、=mB*+ (Va Vb) ( pk pi.2)(1)設(shè) m p= ( Va Vb) ( p p.2),(La Lb mrmr=LBr 'LbI LBr Lb I =Li, La Lb=L2,則 mr= (mr/ LJ/ L2得 Ma=mB+m p±mr±mw(2)3、方差與靈敏系數(shù)根據(jù)(2)式，可由Uc2=v【?f/?力】2 u2 ( Xi)(3)以200g為例：得 u2 (mA) =C2 (m>B) u2 (m>B) +C2 (m p u2+ (mp) + C2 ( m) u2(mr) +C2 (mw) u2 (mw)(4)u2 (mA) =u2 (

7、 mB) +u2 (m p + ( L?/ L1) 2u2 (m)+ ( mLJ 2u2 ( L1) + (mr/L1) 2u2 (mr) +u2 ()靈敏系數(shù)(5)C ( mB ) =?f/? (mB ) =1, C (mp) =?f/? (m°) =1C ( mr ) =?f/? (m)=± L2/L1,C ( L1 ) =?f / ? L1 = ±【( mL1)/ LJ】C ( L2) =?f/ ? L2= ±( mr 丄1)C ( mw ) =?f/ ? ( mw ) = ± 1被測量(輸出量)：二等200g砝碼，規(guī)程給出該砝碼質(zhì)量允差

8、±1.5mg，質(zhì)量擴展不確定度為 0.6 mg。標準量(輸入量)：一等200g砝碼，該砝碼質(zhì)量允差 ±0.5mg，質(zhì)量擴展不確定度為0.2mg，為了方便，假設(shè)其折算質(zhì)量修正值為零。衡量儀器：采用三級天平，最大秤量200g，名義分度值 0.1mg,測分度值的標準小砝碼為二等2mg,修正值為0.01mg,質(zhì)量擴展不確定度 0.02mg。檢定數(shù)據(jù)：檢定員 1: L2=La-Lb=3.2(分度),Li=Lb-Lb=4.0(分度),mr =2.01mg 檢定員 2: L2=La-Lb=3.0(分度),Li=LblLb=4.2(分度),mr=2.01mg 以檢定員1的數(shù)據(jù)進行分析。4、

9、標準不確定度一覽表標準不確 定度分量 u ( Xi)不確定度來源標準不 確定值 u ( Xi)靈敏系數(shù)不確定 度貢獻u ( mB)標準砝碼引入0.06710.067u ( m P )空氣浮力引入0.0210.02u ( mr)砝碼替代秤量引入0.27± 10.27u ( mw)標準量與被檢量 比較時添加標準 小砝碼引入0.0067± 10.00675、標準不確定度分量。5.1標準砝碼引入的標準不確定度分量u (mB)一等200g砝碼質(zhì)量擴展不確定度為0.2mg,正態(tài)分布，置信概率99.73%,包含因子K=3 ,u ( mB) =0.2 x 1/3=0.067mg5.2空氣浮

10、力引入的標準不確定度分量u (mp)mp= (VA VB) ( PK P1.2)u (mp=C ( Va)( Va) + C (V b) u Vb+ C ( pk) u ( pk)估算本實驗室由空氣浮力引入的最大誤差。查的制造二等克組砝碼材料為奧氏體不銹鋼，材料密度為7.85g/cm3,各等砝碼及 3、4級砝碼也可用銅合金，材料密度為 8.4g/cm3，取偏離量7.85 8.4 g/cm 3來分析。砝碼質(zhì)量 mA與mB分別取最大值與最小 值mA=200.002g, m B=199.998g本所恒溫室一年內(nèi)平均空氣密在(1.2鷲；0 ) g/cm3范圍內(nèi)，由空氣浮力引入的最大誤差為?mp= (2

11、00.002/7.85 199.998/8.4) 0.02=0.033mg由空氣浮力引入的不確定度通過空氣浮力引入的最大誤差評定均勻分布，標準不確定度分量為u (mp) =?mp/ 3 = 0.033/ 3 =0.02嗎5.3標準量與被檢量比較過程中天平示值變動性，測定分度值的讀數(shù)誤差以及測分度值時采用的標準小砝碼引入的標準不確定度分量u (my)由my= ( mr/L1) x L2得 u(my)= (L2/L1)u(mJ+ (m2/ L1 ) u( LJ+(mr/ L1)u2 (L2)(8)式中：mr 測分度值的標準小砝碼的折算質(zhì)量值，mr=2.01 mgu ( mr)測分度值的標準小砝碼的

12、標準不確定度，查得，二等2 mg砝碼質(zhì)量擴展不確 定度為0.02mg正態(tài)分布，置信概率99.73%,包含因子k=3, u(mr)=0.02 嗎/ 3=0.0067 嗎;Li測天平分度值時，加2mg砝碼天平平衡位置改變量，Li=4分度。L2被檢砝碼與標準砝碼相差的分度數(shù)，L2=3.2分度；u ( L1)測天平分度值時引入的不確定度分量；u ( L2)標準量與被檢量相比較時引入的不確定量分量；1分度，均勻u( Li).( L 2)均由天平示值變動性引入的，天平規(guī)程規(guī)定天平示值變動性允許誤差為分布，2人各檢一次則u ( Li) =u ( L 2) =1 分度 / ( . 3 ： <2)=0.4

13、1 分度。u2 (my) = ( 3.2/4) 20.0672+ (- 2.01 X 3.2/42)(0.41) 2+(2.01 /4)2 (0.41) 2=0.004288+0.1616 X 0.168+0.253X 0.168=0.004288+0.027+0.043=0.0742u (my) =0.27mg5.4標準量與被檢量比較時添加標準小砝碼引入的標準不確定度分量u ( mw)mw為二等2 mg砝碼，其質(zhì)量擴展不確定度為0.02mg，正態(tài)分布，置信概率為99.73%，包含因子 K=3.u (mw) =0.02mg/3=0.0067 mg6合成標準不確定度經(jīng)前面分析，不確定度分量彼此獨

14、立，且都已折算成標準不確定度，其合成標準不確定度為2 2 2 2 2uc (mA) = u (mB) +u (mp) + u (my) + u (mw)2 2 2 2=0.067 +0.02 +0.27 +0.0067=0.08 mguc ( mA) =0.28 mg7擴展不確定度 U=K X u c (y)取K=3U ( mA ) =3 X 0.28=0.84 mg8報告二等200g砝碼檢定如下：檢定員1:測得被檢砝碼修正值為 +1.6 mg檢定員2 :測得被檢砝碼修正值為 +1.4 mg被檢砝碼的最終結(jié)果取兩人檢定結(jié)果的算術(shù)平均值1.5 mgmA=200.00015gU=0.84 mg K=3結(jié)論：該砝碼測量結(jié)果擴展不確定度符合JJG992006砝碼檢定規(guī)程對二等砝碼的要求。14十、檢定或校準結(jié)果的驗證由湖南省計量檢測研究院的證書可知該 Fi等級毫克組、