計量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報告(電子天平檢定裝置)

1、計 量 標(biāo) 準(zhǔn) 技 術(shù) 報 告計 量 標(biāo) 準(zhǔn) 名 稱電子天平檢定裝置計量 標(biāo) 準(zhǔn)負(fù)責(zé)人建標(biāo)單位名稱（公章）填寫日期1 目錄一、 建立計量標(biāo)準(zhǔn)的目的（2）二、計量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成 . . .(2) 三、計量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備 . .(3) 四、計量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo) . .(4) 五、環(huán)境條件 . . .(4) 六、計量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖 . . . (5) 七、計量標(biāo)準(zhǔn)的測量重復(fù)性試驗. .(6) 八、計量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核. .(7) 九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度評定 . (8) 十、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗證 .(15) 十一、結(jié)論 . . .(16) 十二、附加說明.(16)

2、2 一、建立計量標(biāo)準(zhǔn)的目的根據(jù)集團(tuán)公司發(fā)展現(xiàn)狀，現(xiàn)用于實(shí)驗室理化實(shí)驗中稱量實(shí)驗物料的電子天平共24 臺，隨著實(shí)驗室規(guī)模的擴(kuò)大和實(shí)驗室數(shù)量的增加，電子天平的數(shù)量將大大增加，電子天平的準(zhǔn)確程度將直接影響公司的產(chǎn)品質(zhì)量，為確保公司產(chǎn)品質(zhì)量，保證實(shí)驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，籌劃建立電子天平檢定裝置，定期對集團(tuán)公司內(nèi)使用的電子天平進(jìn)行檢定。根據(jù)jjg1036 2008電子天平檢定規(guī)程中檢定電子天平的配備要求，標(biāo)準(zhǔn)砝碼的擴(kuò)展不確定度不得大于被檢天平在該載荷下最大允許誤差絕對值的1/3，對于 200g分度值為 0.1mg 的電子天平，最大允許誤差為0.1mg， 要求檢定用標(biāo)準(zhǔn)砝碼200g 的擴(kuò)展不確定度為0.3mg，

3、選擇 e2等級(100mg200g)的標(biāo)準(zhǔn)砝碼符合檢定規(guī)程的要求。二、計量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成1 工作原理：用標(biāo)準(zhǔn)砝碼直接來測量電子天平各技術(shù)參數(shù)的示值，得到電子天平示值與標(biāo)準(zhǔn)砝碼之差，即為電子天平的示值誤差數(shù)學(xué)模型：mpm檢定原理圖：2、組成： 1mg500g 一盒 e2等級砝碼1kg2kg一盒 e2等級砝碼3 三、計量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備計量標(biāo)準(zhǔn)器名 稱型 號測量范圍不確定度或準(zhǔn)確度等或最大允許誤差制造廠及出廠編號檢定或校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)檢定周期或復(fù)校間隔砝碼1mg500g 1mg500g e2山東蓬萊14 中國測試技術(shù)研究院一年砝碼1kg2kg (12)kg e2山東蓬萊13 中國測試技術(shù)研究院

4、一年主要配套設(shè)備溫度計（ 0 50） /0.1（050） m p e ： 0.1上海精科200311 市計量測試所一年4 四、計量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo) 1 、計量標(biāo)準(zhǔn)器的測量范圍：1mg2kg 2 、準(zhǔn)確度等級： e2等級五、環(huán)境條件項目要求實(shí) 際 情 況結(jié)論溫度穩(wěn)定的環(huán)境溫度，最大溫差不超過天平溫度范圍的1/5(10 ) 22, 最大溫差為1合格濕度小于 80rh 60rh 合格振動無振動無振動合格磁場無磁場無磁場合格5 六、計量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖上一級計量器具本級計量器具下一級計量器具砝碼1mg2kg mpe：（0.0063.0）mg 替代衡量法直接比較法標(biāo)準(zhǔn)砝碼1mg2kg mpe：

5、（0.003 1.0）mg 保存機(jī)構(gòu)：中國測試技術(shù)研究院電子天平（05100） g i及以下等級6 七、計量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗取 200g的電子天平，編號為： d432811213，測量時環(huán)境溫度為20，在本裝置正常工作條件下，在其 200g 測量點(diǎn)上等精度重復(fù)測量10 次，測量結(jié)果如下：序號測量值xi（g）uixix(mg)ui2 (mg) 1 200.0001 0.08 0.0064 2 200.0000 0.02 0.0004 3 200.0000 0.02 0.0004 4 200.0000 0.02 0.0004 5 200.0000 0.02 0.0004 6 200.0000 0.

6、02 0.0004 7 200.0000 0.02 0.0004 8 200.0000 0.02 0.0004 9 200.0000 0.02 0.0004 10 200.0001 0.08 0.0064 x200.00002 91101212iinixiunxs0.03（mg）結(jié)論：1. 經(jīng)過評定 200g電子天平測量結(jié)果的不確定度u95 0.12mg 2. 在重復(fù)性條件下，對200g電子天平重復(fù)測量10 次，其重復(fù)性誤差為s=0.03mg3.由于 s=0.03mg1/3 u95 0.04mg 計量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性考核合格,該計量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性可靠滿足 jjg1033-2008計量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范的要求

7、。7 八、計量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核取 200g的電子天平，編號為： d432811213每隔一個月，在重復(fù)性條件下對200g點(diǎn)測量 10次，測得數(shù)據(jù)如下：考核時間測量值（ g）測量次數(shù)2008 年10 月 17 日2008年11月 17 日2008年12月 17 日2009年1 月 16 日核查標(biāo)準(zhǔn)200g電子天平1 200.0003 200.0005 200.0004 200.0002 2 200.0002 200.0005 200.0003 200.0003 3 200.0003 200.0003 200.0003 200.0003 4 200.0004 200.0003 200.0003 2

8、00.0004 5 200.0003 200.0004 200.0003 200.0003 6 200.0004 200.0005 200.0002 200.0003 7 200.0003 200.0004 200.0003 200.0002 8 200.0001 200.0003 200.0004 200.0003 9 200.0004 200.0004 200.0003 200.0004 10 200.0003 200.0004 200.0003 200.0003 iy200.0003 200.0004 200.00031 200.0003 minmaxyy0.0001 允許變化量0.00

9、03 結(jié)論合格考核人員8 九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度評定電子天平示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定一、測量過程簡述1、測量依據(jù)： jjg98-2008 電子天平檢定規(guī)程2、測量環(huán)境條件：溫度（1826），溫度波動 0.5/h ，相對濕度不大于75%3、測量標(biāo)準(zhǔn)： e2 等級砝碼4、被測對象： 最大稱量為 200g,實(shí)際分度值 d=0.1mg 的電子天平。 一般情況下， 校準(zhǔn)天平的秤量點(diǎn)以及大致分布的5 個點(diǎn)。5、測量方法： 采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼直接來測量電子天平各技術(shù)參數(shù)的示值，可得電子天平示值與標(biāo)準(zhǔn)砝碼之差，即為電子天平的示值誤差。二、數(shù)學(xué)模型mpm式中：m-電子天平示值誤差p-電子天平示值m-標(biāo)

10、準(zhǔn)砝碼值三、各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定(一)檢定 200g電子天平示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定1.輸入量 m的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(m)的評定輸入量 m的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(m)采用 b 類方法評定。根據(jù) jjg99-2006砝碼檢 定規(guī)程 中給出 的 e2等級200g1mg 砝碼的 擴(kuò)展不 確定度u=(0.10.002)mg，包含因子 k=2。由于不同秤量點(diǎn)對應(yīng)于不同量程的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，則標(biāo)準(zhǔn)砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度也不同。我們以200g 點(diǎn)為例，根據(jù)規(guī)程可得e2等級 200g 的擴(kuò)展不確定度u=0.1mg，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度：mgmgumu05.0210.02)(自由度：)(m2.輸入量 p 的標(biāo)準(zhǔn)不確定

11、度 u(p)的評定輸入量 p 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(p)主要來源于天平的測量重復(fù)性和天平的分辨力。測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(p1)的評定用 200g砝碼在重復(fù)性條件下對電子天平進(jìn)行連續(xù)10 次測量，得到測量列（g）200.0003 ， 200.0002， 200.0003， 200.0004， 200.0003， 200.0004 ， 200.0003， 200.0001， 200.0004，200.0003 niixnx11=200.0003g 單次實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)差：1)(12nxxsnii=0.09mg 9 任意選取 3 臺同類型電子天平，對每臺電子天平在200g 秤量點(diǎn)處進(jìn)行3 組測量，

12、每組測量均在重復(fù)性條件下連續(xù)測量10 次，共得 9 組測量列，每組測量列分別按上述方法計算，得到9 個單次實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)差，如表實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)差 sj （mg）s1=0.09 s2=0.07 s3=0.09 s4=0.06 s5=0.07 s6=0.10 s7=0.09 s8=0.08 s9=0.10 合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差：mjpjsms121=0.08mg 實(shí)際在電子天平的校準(zhǔn)工作中，每次測量重復(fù)性為6 次，則：6)(1pspu=0.03mg 自由度：)(1p=9（10-1）=81 天平分辨力引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(p2)的評定該電子天平實(shí)際分度值d=0.1mg，且服從均勻分布，則：mgmgdpu03.0321

13、.032/)(2估計10.0)(/)(22pupu，則自由度50)(2p 輸入量 p的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(p)的計算已知 p1和 p2互相獨(dú)立，則mgpupupu04.003.003.0)()()(222212985003.08103.004.0)()()()()()(4442421414ppuppupup四、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度得評定1 靈敏系數(shù)數(shù)學(xué)模型：mpm靈敏系數(shù)：11pmc12mmc2 各不確定度分量匯總及計算表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量)(ixu不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度（mg）自由度i靈敏系數(shù))( mu標(biāo)準(zhǔn)砝碼0.05 -1 )( pu天平測量重復(fù)性0.03 0.04 81 98 1

14、 天平分辨力所引起0.03 50 3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算輸入量 m和 p 彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以：10 2.2.1222)(2)()(.)(.)(mucpucmummpupmmuc合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：mgmgmuc06.004.005.0)(224 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度4969804.0006.044444)()()()()(ppummumuceff，取eff5 擴(kuò)展不確定度的評定取置信概率 p95，按有效自由度eff，查 t 分布表得960.1)(95tkp，則擴(kuò)展不確定度為：mgmgmcutu12.006.0960.1)().(9595(二)檢定 120g電子天平示值誤差測量結(jié)果的

15、不確定度評定1輸入量 m的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(m)的評定輸入量 m的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(m)采用 b 類方法評定。根據(jù) jjg99-2006砝碼檢 定規(guī)程 中給出 的 e2等級200g1mg 砝碼的 擴(kuò)展不 確定度u=(0.10.002)mg，包含因子 k=2。由于不同秤量點(diǎn)對應(yīng)于不同量程的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，則標(biāo)準(zhǔn)砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度也不同。根據(jù)規(guī)程可 得e2等 級120g的 擴(kuò) 展 不 確 定 度u=0.08mg ， 則 標(biāo) 準(zhǔn) 不 確 定 度 ：mgmgumu04.0208.02)(自由度：)(m2輸入量 p 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(p)的評定輸入量 p 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(p)主要來源于天平的測量重復(fù)性和天平

16、的分辨力。測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(p1)的評定用 120g砝碼在重復(fù)性條件下對電子天平進(jìn)行連續(xù)10 次測量，得到測量列（g）120.0000 ， 120.0000， 120.0001， 120.0001， 120.0002， 120.0002 ， 120.0002， 120.0002， 120.0003，120.0003 niixnx11=120.00016g 11 單次實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)差：1)(12nxxsnii=0.10mg 任意選取 3 臺同類型電子天平，對每臺電子天平在120g秤量點(diǎn)處進(jìn)行 3 組測量，每組測量均在重復(fù)性條件下連續(xù)測量10次，共得 9 組測量列，每組測量列分別按上述方法

17、計算，得到 9 個單次實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)差，如表實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)差 sj （mg）s1=0.06 s2=0.07 s3=0.09 s4=0.06 s5=0.07 s6=0.10 s7=0.09 s8=0.06 s9=0.10 合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差：mjpjsms121=0.08mg 實(shí)際在電子天平的校準(zhǔn)工作中，每次測量重復(fù)性為6 次，則：6)(1pspu=0.03mg 自由度：)(1p=9（10-1）=81 天平分辨力引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(p2)的評定該電子天平實(shí)際分度值d=0.1mg，且服從均勻分布，則：mgmgdpu03.0321.032/)(2估計10.0)(/)(22pupu，則自由度50)(2p 輸入量 p

18、的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(p)的計算已知 p1和 p2互相獨(dú)立，則mgpupupu04.003.003.0)()()(222212985003.08103.004.0)()()()()()(4442421414ppuppupup四、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度得評定1 靈敏系數(shù)數(shù)學(xué)模型：mpm靈敏系數(shù)：11pmc12mmc2 各不確定度分量匯總及計算表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量)(ixu不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度（mg）自由度i靈敏系數(shù))( mu標(biāo)準(zhǔn)砝碼0.04 -1 )( pu天平測量重復(fù)性0.03 0.04 81 98 1 天平分辨力所引起0.03 50 12 3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算輸入量 m和 p

19、彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以：2.2.1222)(2)()(.)(.)(mucpucmummpupmmuc合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：mgmgmuc06.004.004.0)(224 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度4969804.0006.044444)()()()()(ppummumuceff，取eff5 擴(kuò)展不確定度的評定取置信概率 p95，按有效自由度eff，查 t 分布表得960.1)(95tkp，則擴(kuò)展不確定度為：mgmgmcutu12.006.0960.1)().(9595(三)檢定 5100g電子天平示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定1 輸入量 m 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(m)的評定輸入量 m的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u

20、(m)采用 b 類方法評定。根據(jù) jjg99-2006砝碼檢 定規(guī)程 中給出 的 e2等級200g1mg 砝碼的 擴(kuò)展不 確定度u=(0.10.002)mg， 包含因子 k=2； 1kg2kg 砝碼的擴(kuò)展不確定度u=(0.51)mg， 包含因子 k=2。由于不同秤量點(diǎn)對應(yīng)于不同量程的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，則標(biāo)準(zhǔn)砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度也不同。根據(jù)規(guī)程可 得e2等 級5100g的 擴(kuò) 展 不 確 定 度u=2.05mg ， 則 標(biāo) 準(zhǔn) 不 確 定 度 ：mgmgumu02.1205.22)(自由度：)(m2輸入量 p 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(p)的評定輸入量 p 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(p)主要來源于天平的測量重復(fù)性和天

21、平的分辨力。測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(p1)的評定用 5000g砝碼在重復(fù)性條件下對電子天平進(jìn)行連續(xù)10次測量，得到測量列（g）4999.95，4999.95，4999.95，4999.95，4999.95 ，4999.96，4999.95，4999.96，4999.96，4999.95 niixnx11=4999.953g 13 單次實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)差：1)(12nxxsnii=4.83mg 任意選取 3 臺同類型電子天平，對每臺電子天平在5000g 秤量點(diǎn)處進(jìn)行3 組測量，每組測量均在重復(fù)性條件下連續(xù)測量10 次，共得9 組測量列，每組測量列分別按上述方法計算，得到9 個單次實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)差，如表

22、實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)差 sj （mg）s1=4.83 s2=4.85 s3=4.84 s4=4.86 s5=4.85 s6=4.82 s7=4.80 s8=4.81 s9=4.89 合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差：mjpjsms121=4.84mg 實(shí)際在電子天平的校準(zhǔn)工作中，每次測量重復(fù)性為6 次，則：6)(1pspu=1.98mg 自由度：)(1p=9（10-1）=81 天平分辨力引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(p2)的評定該電子天平實(shí)際分度值d=10mg，且服從均勻分布，則：mgdpu87.2321032/)(2估計10.0)(/)(22pupu，則自由度50)(2p 輸入量 p的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(p)的計算已知 p1和 p

23、2互相獨(dú)立，則mgpupupu49.387.298.1)()()(222212965087.28198.149.3)()()()()()(4442421414ppuppupup四、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度得評定1 靈敏系數(shù)數(shù)學(xué)模型：mpm靈敏系數(shù)：11pmc12mmc2 各不確定度分量匯總及計算表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量)(ixu不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度（mg）自由度i靈敏系數(shù))( mu標(biāo)準(zhǔn)砝碼1.02 -1 )( pu天平測量重復(fù)性1.98 3.49 81 96 1 天平分辨力所引起2.87 50 14 3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算輸入量 m和 p 彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以：2.2.1222)(2)

24、()(.)(.)(mucpucmummpupmmuc合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：mgmgmuc64.349.302.1)(224 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度1139649.3064.344444)()()()()(ppummumuceff，取eff5 擴(kuò)展不確定度的評定取置信概率 p95，按有效自由度eff，查 t 分布表得960.1)(95tkp，則擴(kuò)展不確定度為：mgmgmcutu13.764.3960.1)().(9595五、測量不確定度報告1 檢定 200g 電子天平在最大秤量200g 時示值誤差測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為：u950.12mg，eff2 檢定 120g 電子天平在最大秤量120g 時示值誤差測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為：u950.12mg，eff3 檢定 5100g 電子天平在最大秤量5000g 時示值誤差測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為：u957.13mg，eff六、結(jié)論