4. 港口起重機起重量限制器校準(zhǔn)規(guī)范（征求意見稿）不確定度評定報告

國家計量技術(shù)規(guī)范港口起重機起重量限制器校準(zhǔn)規(guī)范（征求意見稿）不確定度評定報告規(guī)范編制組2025年5月港口起重機起重量限制器示值測量不確定度評定示例分別對港口起重機起重量限制器在實驗室條件下示值校準(zhǔn)結(jié)果與裝機條件下示值校準(zhǔn)結(jié)果進行不確定度評定。一、實驗室條件下示值校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評定1.1概述1.1.1環(huán)境條件：環(huán)境溫度為22.8℃，環(huán)境相對濕度15%RH。1.1.2測量對象：起重量限制器。1.1.3測量標(biāo)準(zhǔn)：萬能材料試驗機，測量范圍（0~60）t，0.5級。1.1.4測量方法：將測量傳感器安裝在萬能材料試驗機上，測量傳感器連接控制器，按規(guī)范要求在起重量2t時，記錄起重量傳感器測量載荷值，重復(fù)測量3次。1.2不確定度分析1.2.1測量模型實驗室條件下起重量限制器示值誤差的測量模型為：δLE=LLM-L式中：δLE——實驗室條件下起重量限制器示值誤差，tLLM——實驗室條件下起重量限制器測量載荷值，tLLS——萬能材料試驗機施加標(biāo)準(zhǔn)載荷值，tΔLLWR——起重量限制器測量傳感器安裝與操作誤差，LRS——起重量限制器最大額定起重量值,t1.2.2不確定度來源測量不確定度的主要來源有：（1）測量重復(fù)性/分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；（2）計量標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；（3）安裝偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。1.3校準(zhǔn)能力分析1.3.1各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定1.3.1.1測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(LLM1此測量不確定度為被校準(zhǔn)設(shè)備所引入的測量不確定度，主要影響因素為測量重復(fù)性所引入的測量不確定度分量。在測量不確定度評價的過程中，采用2t額定起重量時的測量重復(fù)性作為代表性數(shù)據(jù)開展測量不確定度的評價，具體數(shù)據(jù)見表1。表11t時起重量限制器重復(fù)性測量數(shù)據(jù)測量次數(shù)12345678910測量值（t）2.052.112.011.992.062.002.062.002.052.07采用測量不確定度的A類評定方法計算標(biāo)準(zhǔn)不確定度，使用貝塞爾公式計算標(biāo)準(zhǔn)偏差，計算算術(shù)平均值的測量不確定度。起重量測量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差s=38.6kg，起重量測量重復(fù)性所引入的測量不確定度為u(LLM1)=s/3=22.3kg1.3.1.2分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度測量傳感器分辨力為0.01t，起重量為2t時，設(shè)為均勻分布，按不確定度的B類評定方法，有：u(LLM2由于重復(fù)性與分辨力都由被檢起重量限制器引入，所以二者取最大值便可體現(xiàn)被檢起重量限制器引入的不確定度，所以起重量限制器重復(fù)性/分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1.3.1.3萬能材料試驗機引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u萬能材料試驗機選用微機電液伺服萬能試驗機，經(jīng)檢定，其準(zhǔn)確度等級為0.5級。在2t處，誤差為±10kg，半寬為10kg，設(shè)為均勻分布，按不確定度的B類評定方法，有：u(LLS1.3.1.4安裝偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u安裝時，將鋼絲繩壓緊至測量傳感器上，由萬能材料試驗機對鋼絲繩進行拉伸，測量傳感器感知鋼絲繩傳遞的載荷變化，經(jīng)計算得到起重量。此種安裝方式測量結(jié)果主要受鋼絲繩壓緊程度、表面磨損、打滑等影響，按經(jīng)驗估計該測量誤差在0.5%范圍內(nèi)，在2t測量點時，誤差為10kg，半寬為5kg，設(shè)為均勻分布，按不確定度B類評定方法，有u(ΔLLWR)=1.3.2各不確定度分量匯總表表2各不確定度分量匯總標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值靈敏度系數(shù)u(LLM起重量限制器測量重復(fù)性/分辨力引入不確定度分量22.3kg0.0003kg-1u(LLS計量標(biāo)準(zhǔn)器引入不確定度分量5.77kg-0.0003kg-1u(LLWR安裝偏差引入不確定度分量2.89kg0.0003kg-11.3.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度參照不確定度分量匯總表，各分量不相關(guān)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度如下：uc=c12u21.3.4合成擴展不確定度取包含因子k=2，擴展不確定度為：U=k×uc=1.6%。1.3.5各測量點處不確定度評定匯總表表3各測量點處不確定度評定匯總表測量點（t）重復(fù)性/分辨力引入的不確定度（kg）計量標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度（kg）安裝偏差引入的不確定度（kg）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度擴展不確定度027.30.000.000.9%1.8%0.513.71.440.720.5%1.0%113.72.891.440.5%1.0%1.517.14.332.170.6%1.2%222.35.772.890.8%1.6%2.517.17.223.610.7%1.4%2.8517.18.234.110.7%1.4%320.58.664.330.8%1.6%二、裝機條件下示值校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評定2.1概述2.1.1環(huán)境條件：環(huán)境溫度為18.2℃，環(huán)境相對濕度15%RH。2.1.2測量對象：起重量限制器。2.1.3測量標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)砝碼，測量范圍（0~10）t，M1級。2.1.4測量方法：將測量傳感器安裝在起重機上，測量傳感器連接控制器，按規(guī)范要求在0.4t測量點處，記錄起重量傳感器測量載荷值，重復(fù)測量3次。2.2不確定度分析2.2.1測量模型裝機條件下起重量限制器示值誤差的測量模型為：δFE=LFM式中：δFE——裝機條件下起重量限制器示值誤差，tLFM——裝機條件下起重量限制器測量載荷值，tLFS——施加的砝碼重量值，tΔLFWR——起重量限制器測量傳感器安裝及操作偏差，LRS——起重量限制器最大額定起重量值,t2.2.2不確定度來源測量不確定度的主要來源有：（1）測量重復(fù)性/分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；（2）計量標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；（3）安裝及操作偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。2.3校準(zhǔn)能力分析2.3.1各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定2.3.1.1測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(LFM1此測量不確定度為被校準(zhǔn)設(shè)備所引入的測量不確定度，主要影響因素為測量重復(fù)性所引入的測量不確定度分量。在測量不確定度評價的過程中，采用0.4t額定起重量時的測量重復(fù)性作為代表性數(shù)據(jù)開展測量不確定度的評價，具體數(shù)據(jù)見表4。表40.4t時起重量限制器測量數(shù)據(jù)測量次數(shù)12345678910測量值（t）0.400.400.400.400.400.400.400.400.400.40采用測量不確定度的A類評定方法計算標(biāo)準(zhǔn)不確定度，使用貝塞爾公式計算標(biāo)準(zhǔn)偏差，計算算術(shù)平均值的測量不確定度。起重量測量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0t，起重量測量重復(fù)性所引入的測量不確定度為u(LFM1)=s/3=0t2.3.1.2分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u測量傳感器分辨力為0.01t，在起重量為0.4t時，設(shè)為均勻分布，按不確定的的B類評定方法，可得：u(LFM2由于重復(fù)性與分辨力都由被檢起重量限制器引入，所以二者取最大值便可體現(xiàn)被檢起重量限制器引入的不確定度，所以起重量限制器重復(fù)性/分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(2.3.1.3計量標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u砝碼選用準(zhǔn)確度等級為M1級的標(biāo)準(zhǔn)砝碼。在0.4t處，誤差為±0.02kg，半寬為0.02kg，設(shè)為均勻分布，按不確定度的B類評定方法，有：u(LFS2.3.1.4安裝和操作偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(安裝時，將鋼絲繩壓緊至測量傳感器上，由起重機通過鋼絲繩起吊置于吊籃中的砝碼，測量傳感器感知鋼絲繩傳遞的載荷變化，經(jīng)計算得到起重量。此種安裝方式測量結(jié)果主要受鋼絲繩壓緊程度、表面磨損、打滑、標(biāo)準(zhǔn)砝碼起吊時的擺動、起吊重物重心的偏移等影響，按經(jīng)驗估計該測量誤差在1.0%范圍內(nèi)，在0.4t測量點時，誤差為4kg，半寬為2kg設(shè)為均勻分布，按不確定度B類評定方法，有u(ΔL2.3.2各不確定度分量匯總表表5各不確定度分量匯總標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值靈敏度系數(shù)u(LFM起重量限制器測量重復(fù)性/分辨力引入不確定度分量2.89kg0.0005kg-1u(LFS計量標(biāo)準(zhǔn)器引入不確定度分量0.01kg-0.0005kg-1u(LFWR安裝及操作偏差引入不確定度分量1.16kg0.0005kg-12.3.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度參照不確定度分量匯總表，各分量不相關(guān)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度如下：uc=c122.3.4合成擴展不確定度取包含因子k=2，擴展不確定度為：U=k×u