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摘 要:电子天平检定是计量工作当中的一项重点内容。在本文中,将就电子天平检定结果符合性判定方法及标准砝码级别选择进行一定的研究。
关键词:电子天平 检定结果 判定方法 标准砝码级别
一、引言
在本次检定当中,将2008年出台的检定规程作为对电子天平的检定依据。在具体检定当中,为了便于问题的叙述,所确定的电子天平为200g/0.1mg。该天平d=0.1mg,e=1mg。根据检定规程可以了解到,对于处于0-50g测量的最大允许误差为0.5e=0.5mg,50-200g的最大允许误差为1mg。测量点数方面,包括有最小秤量、最大匀速误差转换点对应载荷、空载以及最大秤量等,保证其数量在10个点以内。
标准砝码方面,使用的砝码等级为F1,其范围最小为1mg,最大为200g。在规程当中,要求其扩展不确定度需要同被检天平处于载荷下最大允许误差绝对值三分之一相比较小。对于200g砝码,其MPE值为1mg,扩展不确定度0.3mg。50g级砝码MPE值0.3mg,其扩展不确定度0.1mg,对此,可以了解到我们所使用的F1砝码即能够对规程当中要求进行满足。
环境条件方面,在室内温度环境下检定。在整个检定过程当中,最大温差需要控制在1℃的1/5以内,并保证相对湿度在80%以内。具体测量方式方面,通过标准砝码的使用直接加、卸载,以分段的方式对标准砝码同天平示值之间的差进行测量,所获得的值即为示值误差。
二、不确定度计算
1.测量模型。在本研究当中,确定的测量模型为△=I-L。其中,I为电子天平的示值,L为标准砝码的质量值,△为示值误差。
2.标准不确定度确定。对于天平示值I来说,其标准不确定度具有偏载、分辨力以及示值重復性误差这几个分项。在本次研究中,对偏载试验以及重复性的数据与过程进行忽略,在测试之后,获得以下结果:第一,在50g荷载情况下,秤盘同砝码中心间距离同秤盘中心位置到角的距离比值为1/2,最大、最小值两者的差为0.2mg,在进行10次重复性测试之后,示值误差s为0.0727mg;第二,在200g荷载情况下,秤盘同砝码中心间距离同秤盘中心位置到角的距离比值为1/2,最大、最小值两者的差为0.4mg,示值误差s为0.105mg。
50g示值I标准的不确定度测量方面:第一,重复性测量,以列的标准差s对其进行测量,标准不确度为0.0727,灵敏度系数1,所获得的标准不确定度为0.0727;第二,天平偏载测量。以公式该方式测量,获得的标准不确度为0.0278,灵敏度系数1,所获得的标准不确定度为0.0278;第三,天平分辨力方面,以0.28d进行测量,获得的标准不确度为0.028,灵敏度系数1,所获得的标准不确定度为0.028。
3.标准砝码L不确定度评定。在该评定内容中,标准砝码质量不稳定、质量误差所带来的分量为测量来源、对于50g、200g砝码,其最大允许误差MPE为0.3以及1mg,扩展不确定度方面,则为0.1与0.3g。根据这部分内容,可以获得:第一,50g砝码方面,其质量不确定度分量为0.05mg;第二,200g砝码方面,其质量不确定度分量为0.15mg。
质量不稳定性不确定度分量方面。根据标准规定,对于砝码的不稳定度来说,其需要小于砝码最大允许误差的三分之一,在以均匀方式分布的IQ拿公款相关面,其引入标准度为,对此,50g砝码在质量不稳定方面,根据该公式即为0.0577mg。200g砝码方面,根据该公式即为0.1924mg,而根据公式:
则可以获得50g情况下的u(L)值为0.0752mg,200g情况下的u(L)为0.233mg。
三、示值误差检定值评定
1.评定方式。在该评定当中,将检定规程要求同需要检定天平进行比较,在检定量值点上,在获的天平示值误差之后,将天平最大匀速误差同示值误差率两者间进行比较确定,以此对被检天平的合格性进行确定。
2.示值误差符合性评定要求。根据测量仪器特性评定当中要求评定测量仪器特性时,如所评定的示值误差不确定度能够同以下情况相符合:即示值误差测量不确定度同目标评定测量仪器间允许误差绝对值之比在三分之一以内时,示值误差评定不确定度在评定方面所产生的影响即可以不对其进行计算。在该种情况下,当|△|小于MPEV时,则可以判定为合格。而当|△|大于MPEV时,则为不合格。
对示值误差评定不确定度符合性考虑方面,如所评定的示值误差不确定度同目标测量仪器两者间最大允许误差绝对值之比大于三分之一要求,即没有对其小于等于三分之一要求进行满足时,即需要对示值误差不确定度在符合性评定方面的影响进行充分的考虑。而当示值误差评定在待定区间时,则可以对计量标准进行提升,通过对测量次数增加、对测量方法改善以及环境条件改善方式的应用对示值误差的测量不确定度进行降低,之后再进行合格方面的评定。
四、检定判定依据
在本次检定当中,检定量值点的不确定度都没有对的要求进行满足,在该种情况下,即需要在未来工作当中避免对不确定度方面产生的影响存在忽略情况。
五、存在问题
在本次检定工作当中,工作开展的重要依据即为天平示值的最大允许误差MPEV。在检定规程当中具有着明确的要求,即在检定当中,需要对一组砝码进行配备,并保证其扩展不确定度同被检天平在该荷载的最大允许误差绝对值三分之一相比要小。在该规定要求下,对F1等级的砝码进行选择,同时保证检定当中的实验室环境以及其他因素方面都能够同检定规程要求相符合。而在示值误差测量方面,却没有对要求进行满足。该种情况的存在,则使得我们无法以简单比较的方式判定检定结果,在实际工作开展中,在完成电子天平检定工作后,都需要对其做好不确定度评定,并根据判定标准对目标天平开展符合性判定,整个过程不仅操作较为繁琐,且获得的效率较低,很难在实际工作当中有效实施。
六、应对措施
对于上述存在的问题,可以根据情况选择高一等级的砝码进行检定工作。根据所获的不确定度分量数据可以了解到,对于F1等级砝码来说,其所带来的不确定度在示值误差不确定度当中具有着较大的比重。而如果以E2等级砝码进行检定,在相同条件下,所获得示值误差测量扩展不确定值即为0.28以及0.17mg,基本能够对要求进行满足。实际上,检定规程在标准砝码方面的要求还存在着一定的不合理情况。在实际以该标准对天平进行检定时,标准器自身不确定度已经达到1/3MPEV,即无法对标准要求进行满足,也无法直观判定检定结果。对此,可以在未来当中适当修改该规程,以此实现标准砝码准确度要求的提升。
七、结语
在上文中,我们对电子天平检定结果符合性判定方法及标准砝码级别选择进行了一定的研究,对我们未来天平砝码的选择使用具有一定的参考意义。
参考文献:
[1]姜惠萍.在计量检定中标准砝码数据的准确性分析[J].黑龙江科技信息.2013(17).
[2]那娜.二等标准砝码折算质量测量结果不确定度评定[J].衡器.2013(06).
[3]张伟器.如何确保计量检定工作中标准砝码数据的准确性[J].黑龙江科技信息.2012(25).
[4]俞水清,林又生.100克标准砝码成为科普日的“明星”[J].福建质量技术监督.2009(10).
[5]卢叶.关于电子天平计量的检定分析[J].通讯世界.2015(08).
关键词:电子天平 检定结果 判定方法 标准砝码级别
一、引言
在本次检定当中,将2008年出台的检定规程作为对电子天平的检定依据。在具体检定当中,为了便于问题的叙述,所确定的电子天平为200g/0.1mg。该天平d=0.1mg,e=1mg。根据检定规程可以了解到,对于处于0-50g测量的最大允许误差为0.5e=0.5mg,50-200g的最大允许误差为1mg。测量点数方面,包括有最小秤量、最大匀速误差转换点对应载荷、空载以及最大秤量等,保证其数量在10个点以内。
标准砝码方面,使用的砝码等级为F1,其范围最小为1mg,最大为200g。在规程当中,要求其扩展不确定度需要同被检天平处于载荷下最大允许误差绝对值三分之一相比较小。对于200g砝码,其MPE值为1mg,扩展不确定度0.3mg。50g级砝码MPE值0.3mg,其扩展不确定度0.1mg,对此,可以了解到我们所使用的F1砝码即能够对规程当中要求进行满足。
环境条件方面,在室内温度环境下检定。在整个检定过程当中,最大温差需要控制在1℃的1/5以内,并保证相对湿度在80%以内。具体测量方式方面,通过标准砝码的使用直接加、卸载,以分段的方式对标准砝码同天平示值之间的差进行测量,所获得的值即为示值误差。
二、不确定度计算
1.测量模型。在本研究当中,确定的测量模型为△=I-L。其中,I为电子天平的示值,L为标准砝码的质量值,△为示值误差。
2.标准不确定度确定。对于天平示值I来说,其标准不确定度具有偏载、分辨力以及示值重復性误差这几个分项。在本次研究中,对偏载试验以及重复性的数据与过程进行忽略,在测试之后,获得以下结果:第一,在50g荷载情况下,秤盘同砝码中心间距离同秤盘中心位置到角的距离比值为1/2,最大、最小值两者的差为0.2mg,在进行10次重复性测试之后,示值误差s为0.0727mg;第二,在200g荷载情况下,秤盘同砝码中心间距离同秤盘中心位置到角的距离比值为1/2,最大、最小值两者的差为0.4mg,示值误差s为0.105mg。
50g示值I标准的不确定度测量方面:第一,重复性测量,以列的标准差s对其进行测量,标准不确度为0.0727,灵敏度系数1,所获得的标准不确定度为0.0727;第二,天平偏载测量。以公式该方式测量,获得的标准不确度为0.0278,灵敏度系数1,所获得的标准不确定度为0.0278;第三,天平分辨力方面,以0.28d进行测量,获得的标准不确度为0.028,灵敏度系数1,所获得的标准不确定度为0.028。
3.标准砝码L不确定度评定。在该评定内容中,标准砝码质量不稳定、质量误差所带来的分量为测量来源、对于50g、200g砝码,其最大允许误差MPE为0.3以及1mg,扩展不确定度方面,则为0.1与0.3g。根据这部分内容,可以获得:第一,50g砝码方面,其质量不确定度分量为0.05mg;第二,200g砝码方面,其质量不确定度分量为0.15mg。
质量不稳定性不确定度分量方面。根据标准规定,对于砝码的不稳定度来说,其需要小于砝码最大允许误差的三分之一,在以均匀方式分布的IQ拿公款相关面,其引入标准度为,对此,50g砝码在质量不稳定方面,根据该公式即为0.0577mg。200g砝码方面,根据该公式即为0.1924mg,而根据公式:
则可以获得50g情况下的u(L)值为0.0752mg,200g情况下的u(L)为0.233mg。
三、示值误差检定值评定
1.评定方式。在该评定当中,将检定规程要求同需要检定天平进行比较,在检定量值点上,在获的天平示值误差之后,将天平最大匀速误差同示值误差率两者间进行比较确定,以此对被检天平的合格性进行确定。
2.示值误差符合性评定要求。根据测量仪器特性评定当中要求评定测量仪器特性时,如所评定的示值误差不确定度能够同以下情况相符合:即示值误差测量不确定度同目标评定测量仪器间允许误差绝对值之比在三分之一以内时,示值误差评定不确定度在评定方面所产生的影响即可以不对其进行计算。在该种情况下,当|△|小于MPEV时,则可以判定为合格。而当|△|大于MPEV时,则为不合格。
对示值误差评定不确定度符合性考虑方面,如所评定的示值误差不确定度同目标测量仪器两者间最大允许误差绝对值之比大于三分之一要求,即没有对其小于等于三分之一要求进行满足时,即需要对示值误差不确定度在符合性评定方面的影响进行充分的考虑。而当示值误差评定在待定区间时,则可以对计量标准进行提升,通过对测量次数增加、对测量方法改善以及环境条件改善方式的应用对示值误差的测量不确定度进行降低,之后再进行合格方面的评定。
四、检定判定依据
在本次检定当中,检定量值点的不确定度都没有对的要求进行满足,在该种情况下,即需要在未来工作当中避免对不确定度方面产生的影响存在忽略情况。
五、存在问题
在本次检定工作当中,工作开展的重要依据即为天平示值的最大允许误差MPEV。在检定规程当中具有着明确的要求,即在检定当中,需要对一组砝码进行配备,并保证其扩展不确定度同被检天平在该荷载的最大允许误差绝对值三分之一相比要小。在该规定要求下,对F1等级的砝码进行选择,同时保证检定当中的实验室环境以及其他因素方面都能够同检定规程要求相符合。而在示值误差测量方面,却没有对要求进行满足。该种情况的存在,则使得我们无法以简单比较的方式判定检定结果,在实际工作开展中,在完成电子天平检定工作后,都需要对其做好不确定度评定,并根据判定标准对目标天平开展符合性判定,整个过程不仅操作较为繁琐,且获得的效率较低,很难在实际工作当中有效实施。
六、应对措施
对于上述存在的问题,可以根据情况选择高一等级的砝码进行检定工作。根据所获的不确定度分量数据可以了解到,对于F1等级砝码来说,其所带来的不确定度在示值误差不确定度当中具有着较大的比重。而如果以E2等级砝码进行检定,在相同条件下,所获得示值误差测量扩展不确定值即为0.28以及0.17mg,基本能够对要求进行满足。实际上,检定规程在标准砝码方面的要求还存在着一定的不合理情况。在实际以该标准对天平进行检定时,标准器自身不确定度已经达到1/3MPEV,即无法对标准要求进行满足,也无法直观判定检定结果。对此,可以在未来当中适当修改该规程,以此实现标准砝码准确度要求的提升。
七、结语
在上文中,我们对电子天平检定结果符合性判定方法及标准砝码级别选择进行了一定的研究,对我们未来天平砝码的选择使用具有一定的参考意义。
参考文献:
[1]姜惠萍.在计量检定中标准砝码数据的准确性分析[J].黑龙江科技信息.2013(17).
[2]那娜.二等标准砝码折算质量测量结果不确定度评定[J].衡器.2013(06).
[3]张伟器.如何确保计量检定工作中标准砝码数据的准确性[J].黑龙江科技信息.2012(25).
[4]俞水清,林又生.100克标准砝码成为科普日的“明星”[J].福建质量技术监督.2009(10).
[5]卢叶.关于电子天平计量的检定分析[J].通讯世界.2015(08).