F1等砝碼規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)裝置技術(shù)報(bào)告

1、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱F1等級(jí)克組砝碼標(biāo)準(zhǔn)裝置計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)人熊金龍建標(biāo)單位名稱（公章）沙 洋縣質(zhì)量計(jì)量檢驗(yàn)檢測(cè)所填 寫 日 期2014年9月、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)(五、環(huán)境條件六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定十、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證、結(jié)論十二、附加說(shuō)明一、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的為了適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，提高服務(wù)企業(yè)的質(zhì)量與能力，促進(jìn)量值傳遞的準(zhǔn)確可靠，保障工 作計(jì)量器具的準(zhǔn)確使用，特建立本標(biāo)準(zhǔn)。二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成1、

2、工作原理F1等級(jí)砝碼組標(biāo)準(zhǔn)裝置由 E2等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼、標(biāo)準(zhǔn)天平組成。E2等級(jí)砝碼向下傳遞 F2等級(jí)及以下砝碼采用 ABBA循環(huán)的雙次替代法，以消除量傳過(guò)程中天平的示 值誤差和線性漂移的影響。其量傳過(guò)程及工作原理如下：A；B；a. 開啟天平，將標(biāo)準(zhǔn)砝碼放在天平的稱盤上，穩(wěn)定后讀取天平示值b. 取下標(biāo)準(zhǔn)砝碼，換上同標(biāo)稱質(zhì)量的被檢砝碼，穩(wěn)定后讀取天平示值c. 重復(fù)步驟b和a的操作，計(jì)算出 A和B的算術(shù)平均值； d.通過(guò)mct = mcr + mcr C±A I x mcs/ I sw公式計(jì)算出被檢砝碼實(shí)際質(zhì)量。2、數(shù)學(xué)模型mct = Mr + mcr C+ A I x %s / A I sw

3、 + ga令：F= mcr C 簡(jiǎn)化后 mct = mcr + F + A I x mics/ A i+ mwa (1)式中：mt被測(cè)砝碼的折算質(zhì)量;mcr標(biāo)準(zhǔn)砝碼的折算質(zhì)量;天平所指示的被測(cè)砝碼示值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)砝碼示值的平均值之差（B A）；mcs-實(shí)測(cè)天平靈敏度的小砝碼的折算質(zhì)量;加放mCs后天平示值的變化量;Cw-空氣浮力修正因子，C= ( a -0) (1/ t -1/ r )；ma磁性影響。三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備名稱型 號(hào)測(cè)量范圍不確定度 或準(zhǔn)確度等級(jí) 或最大允許誤差制造廠及 出廠編號(hào)檢定或 校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)檢定周 期或復(fù) 校間隔標(biāo)準(zhǔn)砝碼1m500mgE2等級(jí)山東蓬萊(508)省計(jì)量

4、院一年標(biāo)準(zhǔn)砝碼1g500gE2等級(jí)山東蓬萊(508)省計(jì)量院一年天平TG328A0.1mg 200g3級(jí)上海上平荊門市計(jì)量檢定測(cè)試所1年天平TG332A0.01mg 20g3級(jí)湘儀荊門市計(jì)量檢定測(cè)試所1年計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器主要配套設(shè)備四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)E2等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼0.25) mg k=2測(cè)量范圍： 1mg 500g 擴(kuò)展不確定度：U=(0.002五、環(huán)境條件序號(hào)實(shí)際情況F2等級(jí)以下常溫常溫合格F2等級(jí)以下不大于80%不大于80%合格七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)在分析天平TG328A器號(hào)為59728的天平上，選取一個(gè)100gF2等級(jí)的被檢砝碼在本裝置正常工作的條件下，等精 度重復(fù)測(cè)量10次，其各

5、次測(cè)量結(jié)果如下：八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核選用一穩(wěn)定的F2等級(jí)100g被檢砝碼，在型號(hào)為TG328A的天平上每隔一段時(shí)間用該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)行一組10次的測(cè)量，共測(cè)量 3組，其各次測(cè)量結(jié)果如下：序號(hào)第1組第2組第3組11.01.21.221.01.31.231.21.21.141.11.21.151.01.21.261.11.31.171.21.21.181.21.11.191.11.21.1101.11.21.0x1.11.21.1其穩(wěn)定性為：I X max-X min I =0.1 分度=0.01 mg小于擴(kuò)展不確定度，故符合要求。九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)1.21.31.41.5環(huán)境條

6、件：溫度(18-23 )C溫度波動(dòng)不大于3.5 C /4h,相對(duì)濕度不大于70%.測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):E2 等級(jí)砝碼(1mg-500g) U< (0.002 0.25)mgk =2被測(cè)對(duì)象:F2 等級(jí)砝碼(1mg-200g) U < (0.02 1.0)mgk =2測(cè)量方法：砝碼的量傳采用 ABBA循環(huán)的雙次替代法，以消除量傳過(guò)程中天平的示值誤差和線性漂移的影響。其量傳過(guò)程及工作原理如下：a. 開啟天平，將標(biāo)準(zhǔn)砝碼放在天平的稱盤上，穩(wěn)定后讀取天平示值b. 取下標(biāo)準(zhǔn)砝碼，換上同標(biāo)稱質(zhì)量的被檢砝碼，穩(wěn)定后讀取天平示值C.重復(fù)步驟b和a的操作，計(jì)算出A和B的算術(shù)平均值；A；B；d.通過(guò)化=mcrC

7、t+ mcrC±A I X mcs/ I sw公式計(jì)算出被檢砝碼實(shí)際質(zhì)量。1.概述1.1測(cè)量依據(jù):JJG99-2006砝碼檢定規(guī)程2、數(shù)學(xué)模型m = mctcr crC + I X%sw+mwa令:F= mcr C 簡(jiǎn)化后 mct = mcr + F + I X mcs/ I+ m wa( 1)式中:mct被測(cè)砝碼的折算質(zhì)量;mcr標(biāo)準(zhǔn)砝碼的折算質(zhì)量;天平所指示的被測(cè)砝碼示值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)砝碼示值的平均值之差(B A)；mcs實(shí)測(cè)天平靈敏度的小砝碼的折算質(zhì)量; Is加放mcs后天平示值的變化量;Cw 空氣浮力修正因子，C= ( a -0 ) (1/ t -1/ r )；ma磁性影響。

8、3.各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定以1mg和200g砝碼為例3.1測(cè)量過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量UwQ mc)的評(píng)定測(cè)量過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)不確定度可以通過(guò)連續(xù)測(cè)量得到測(cè)量列，采用A類方法進(jìn)行評(píng)定用TG328天平對(duì)1mg砝碼在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量10次，得到1.01,1.00 ，1.02，1.01，1.00，1.021.01，1.02，1.01，1.00實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s= n.(Xix)2L=0.00816mg檢定時(shí)以兩組讀數(shù)的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果1mg砝碼 Uw(smc)=0.00577mg用 TG328A天平對(duì) 200g 砝碼在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量10 次，得到 199.9998,199.9997,199.999

9、9,199.9998,199.9999199.9998,199.9997,199.9997,199.9998,199.9999.(XiX)2實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s= I=0.2581mg200g 砝碼 Uw(mc)=_=0.1825mg3.2由標(biāo)準(zhǔn)砝碼引起的不確定U (mcr)評(píng)定_ 23.2.1標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定證書中給書的擴(kuò)展不確定度U(mAc)E2 等級(jí)的 1mg砝碼 U ( m )=U/k=0.002/2=0.001mgACE2 等級(jí)的 200g 砝碼 U ( m )=U/k=0.1/2=0.05mgAC3.2.2由標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量不穩(wěn)定引入的不確定度uinst (m Ac)1/3。估計(jì)為均勻分布，因此根

10、據(jù)JJG99-2006砝碼檢定規(guī)程，砝碼的質(zhì)量不穩(wěn)定度不大于砝碼質(zhì)量最大允許誤差的E2 等級(jí)的 1mg砝碼：u inst (m Ac)=MPE/3=0.0011mgE2 等級(jí)的 200g 砝碼：u inst (m Ac)=MPE/3=0.058mg 3.2.3合成后由輸入量 叫引入的不確定度u(mcr):u(mcr )=血 mAc)uinst (mAc)2 因此:E2 等級(jí)的 1mg砝碼 u(m cr )/u(mAc)2uinst(mAc)2 =0.0015mgE2 等級(jí)的 200g 砝碼 u(m cr)= Ju(mAC)2uinst (mAc)2 =0.0766mg3.3由衡量?jī)x器引起的不確

11、定度Uba3.3.1由天平靈敏度引入的不確定度u(s)評(píng)定：用F1等級(jí)實(shí)際質(zhì)量為10.02mg的砝碼，在TG328B天平上測(cè)得的分度數(shù)為100.2 ，連續(xù)測(cè)量10次，測(cè)量結(jié)果分別為(mg):10.01 ，10.00,10.01,10.01,10.02，10.02，10.00，10.00，10.01，10.02.I n=0.008mg(Xi X) s=l u(s) = ''( mc)2u2(ms)/ ms2 u2( Is)/ Is2 =0.00080mg3.3.2由機(jī)械天平分辨力引起的不確定度 u(d)評(píng)定:u(d)=(d/5)/ 羽72 =0.016mg 3.3.3由磁性引入的

12、不確定度 u(ma)評(píng)定根據(jù)JJG99-2006砝碼檢定規(guī)程，符合 F級(jí)的砝碼，磁性引起的不確定度 u(ma)可假設(shè)為零。3.3.4由偏載引入的不確定度 u(E)評(píng)定根據(jù)JJG99-2006砝碼檢定規(guī)程，可忽略不計(jì)。uba=#U2s u2du2E U2ma=0.016mg3.4由空氣浮力引入的不確定度u(b)評(píng)定：通過(guò)空氣浮力引入的極限誤差來(lái)評(píng)定，采用B類方法進(jìn)行評(píng)定?？諝飧×σ鸬馁|(zhì)量誤差的修正：m0c=(vt-vr)( pa-p0)=m0( pa-p0)1/ pt-1/ pr 查資料知，空氣密度估計(jì)為 (1.20 ± 0.020)mg/cm 3 ,所以(pa-p0)= 0.020

13、mg/cm 3由規(guī)程知，因F2等級(jí)砝碼采用鋁質(zhì)材料制作，其密度為2.7 g/cm 3 ； F1等級(jí)砝碼采用的不銹鋼材料制作，其密度為7.95 g/cm 3。所以，1g、100g的F2等級(jí)砝碼，其因空氣浮力引入的不確定度分別為1mg砝碼:m 0C=0.001g(1/2.7 g/cm 3-1/7.95 g/cm)0.020mg/cm 3 =4.8910 6 mg200g 砝碼：m 0 C =200g(1/2.7 g/cm 3 -1/7.95 g/cm3)30.020mg/cm=0.9783mg將m0C估計(jì)為均勻分布，則1mg的 u(b)= m 0C / 73=2.82106mg200g 的 u(b

14、)= m 0C / 方=0.5648mg4.合成不確定度 UC( mct)評(píng)定4.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表1標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表1mg標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(x i)不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度(mg)uw ( mc)測(cè)量重復(fù)性0.00577u(mcr)標(biāo)準(zhǔn)砝碼0.0015ub空氣浮力2.82 10 6uba測(cè)量?jī)x器0.016表2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表200g標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(x i)不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度(mg)% ( mc)測(cè)量重復(fù)性0.1825u(mcr)標(biāo)準(zhǔn)砝碼0.0766ub空氣浮力0.5648uba測(cè)量?jī)x器0.016因此，對(duì)1mgF2等級(jí)砝碼：foQQQ” 一 ，u w ( mc)

15、u (mcr) u b u ba =0.017mg對(duì)200g F 2等級(jí)砝碼:2 ba=0.599mgI 22Uc (m ct)=vu w( mc) u (mcr)5.擴(kuò)展不確定度的評(píng)定取k =2，擴(kuò)展不確定度 U為，貝U 1mg:U=u(m Ct )=20.017mg =0.034mg200g: U=u(m J=20.599mg =1.198mgCt6.測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示F2等級(jí)砝碼折算質(zhì)量測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為1mg: U=0.034mgk =2200g: U=1.198mgk =2十、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證驗(yàn)證方法如下：選定質(zhì)量分別為200g、50g、20gF2等（級(jí)）砝碼，經(jīng)自檢的數(shù)據(jù)與山東蓬萊砝碼廠檢定的數(shù)據(jù)比 對(duì)，其檢定結(jié)果如下：砝碼標(biāo)稱值（g）本裝置檢定的砝碼折算 質(zhì)量修正值（mg）山東蓬萊砝碼廠砝碼折算質(zhì)量修正值（mg）比對(duì)結(jié)果差值（mg）2000.8