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【摘 要】本文运用不确定度概念,结合JJG99-2006《砝码检定规程》,对F1等级砝码测量结果的不确定度进行评定。
【关键词】砝码;不确定度;评定
1.概述
1.1总述:
F1等级砝码用于检定传递F2等级及其以下砝码,用于检定相应的衡量仪器,和与相应的衡量仪器配套使用。本文主要介绍了在日常检定工作条件下,如何按照JJG99-2006砝码检定规程的要求对E2等级100砝码传递到F1等级100砝码进行测量标准不确定度的评定。
1.2测量的环境条件:
依据JJG99-2006砝码检定规程,在温度为(20±3)℃湿度小于75%的条件下对F1等级砝码,标称质量为100进行检定。
1.3测量方法:
依据JJG99-2006《砝码》检定规程,采用单次替代称量法。将E2等级砝码,测量范围,直接一对一测量同标准质量F1等级砝码,测量范围,得到标准砝码与被测砝码之间的差值,将其差值加E2等级标准砝码的质量值作为被测F1等级砝码的测量结果,以100为例。
2.数学模型
式中:--被测砝码的折算质量;
--标准砝码的折算质量;
--被测砝码与标准砝码之差;
3.各输入量的标准不确定度分量的评定
3.1测量过程的标准不确定度分量
测量过程的标准不确定度为A类。用E2等级的标称值为100的砝码测量F1等级的标称值为100的砝码10次,得到的质量差值如下():
用同一砝码在不同时间各在重复性条件下连续测量10次,分别得到6组测量列,每组测量列分别按上述方法计算,得到单次测量标准差如下():
合并样本标准差为:
式中:—标准砝码被检定时的扩展不确定度
—标准砝码质量的稳定性引起的不确定度
标准砝码的扩展不确定度为质量允差的1/3,根据JJG99-2006《砝码检定规程》要求,依据砝码最大允许误差表中可知100g(E2等级)砝码的最大允许误差()为0.16,则
=0.053,=2
标准砝码稳定性引起的不确定度依据检定证书给出为0.038
==0.046
3.3空气浮力修正的不确定度分量
依据检定规程的要求,当空气浮力引入误差不超过被检砝码最大允许误差的1/9时,可不进行空气浮力修正,但要将空气浮力修正值放入不确定度评定中。本次测量中,E2等级100标准砝码体积及其不确定度分别为=12.50,u()=0.0032;被校砝码的体积及其不确定度分别为=12.750,u()=0.0035,此时,标准砝码的上一等级砝码的体积=12.50,当地空气密度的平均值=1.192
=0.12/=0.06928
空气浮力修正:
=
F1等级100砝码最大允许误差为0.5,无需进行空气浮力修正。
根据公式C.9可计算空气浮力修正的标准不确定度为:
=
==0.025
3.4衡量仪器的不确定度分量
由于是日常的检定两只传递,在规程中规定而最少测量次数无法用统计学的方法计算衡量过程中的不确定度,我们就利用所拥有的数据和资料进行B类评定。
3.4.1衡量仪器的显示分辨力引起的不确定度
数字衡量仪器的分度值d=0.01,则分辨力引起的不确定度为:
==0.0041
3.4.2偏载引起的不确定度
测量中砝码放置在偏离秤盘中心处1/5,使用衡量仪器的偏载误差为0.05。则偏载引起的不确定度为:
=
3.4.3可忽略不计的不确定度分量:
对于电子天平,如果使用的衡量仪器的示值误差符合相应的计量检定规程中技术要求,在等量测量的情况下,这一分量可以忽略不计。由于本次测量用E2等级100砝码检定F1等级100砝码,因此灵敏度引入的不确定度可忽略不计。
依据JJG99-2006砝码检定规程,符合F1等级的砝码进,磁性引起的不确定度可假设为零。
3.4.4衡量仪器的合成标准不确定度
==0.0050
4.扩展不确定度
=
==0.053
则被校砝码的折算值的扩展不确定度为:
==2×0.053=0.11(=2)
5.测量结果不确定度报告与表示
F1等级100砝码折算质量测量结果扩展不确定度为:
=0.11(=2)
6.结论
该砝码测量结果扩展不确定度符合JJG99-2006《砝码检定规程》对F1等级的要求。
参考文献
[1]JJF1059-1999 测量不确定度评定与表示 中国计量出版社,1999.
[2]JJG99-2006 砝码检定规程 中国计量出版社,2006.
【关键词】砝码;不确定度;评定
1.概述
1.1总述:
F1等级砝码用于检定传递F2等级及其以下砝码,用于检定相应的衡量仪器,和与相应的衡量仪器配套使用。本文主要介绍了在日常检定工作条件下,如何按照JJG99-2006砝码检定规程的要求对E2等级100砝码传递到F1等级100砝码进行测量标准不确定度的评定。
1.2测量的环境条件:
依据JJG99-2006砝码检定规程,在温度为(20±3)℃湿度小于75%的条件下对F1等级砝码,标称质量为100进行检定。
1.3测量方法:
依据JJG99-2006《砝码》检定规程,采用单次替代称量法。将E2等级砝码,测量范围,直接一对一测量同标准质量F1等级砝码,测量范围,得到标准砝码与被测砝码之间的差值,将其差值加E2等级标准砝码的质量值作为被测F1等级砝码的测量结果,以100为例。
2.数学模型
式中:--被测砝码的折算质量;
--标准砝码的折算质量;
--被测砝码与标准砝码之差;
3.各输入量的标准不确定度分量的评定
3.1测量过程的标准不确定度分量
测量过程的标准不确定度为A类。用E2等级的标称值为100的砝码测量F1等级的标称值为100的砝码10次,得到的质量差值如下():
用同一砝码在不同时间各在重复性条件下连续测量10次,分别得到6组测量列,每组测量列分别按上述方法计算,得到单次测量标准差如下():
合并样本标准差为:
式中:—标准砝码被检定时的扩展不确定度
—标准砝码质量的稳定性引起的不确定度
标准砝码的扩展不确定度为质量允差的1/3,根据JJG99-2006《砝码检定规程》要求,依据砝码最大允许误差表中可知100g(E2等级)砝码的最大允许误差()为0.16,则
=0.053,=2
标准砝码稳定性引起的不确定度依据检定证书给出为0.038
==0.046
3.3空气浮力修正的不确定度分量
依据检定规程的要求,当空气浮力引入误差不超过被检砝码最大允许误差的1/9时,可不进行空气浮力修正,但要将空气浮力修正值放入不确定度评定中。本次测量中,E2等级100标准砝码体积及其不确定度分别为=12.50,u()=0.0032;被校砝码的体积及其不确定度分别为=12.750,u()=0.0035,此时,标准砝码的上一等级砝码的体积=12.50,当地空气密度的平均值=1.192
=0.12/=0.06928
空气浮力修正:
=
F1等级100砝码最大允许误差为0.5,无需进行空气浮力修正。
根据公式C.9可计算空气浮力修正的标准不确定度为:
=
==0.025
3.4衡量仪器的不确定度分量
由于是日常的检定两只传递,在规程中规定而最少测量次数无法用统计学的方法计算衡量过程中的不确定度,我们就利用所拥有的数据和资料进行B类评定。
3.4.1衡量仪器的显示分辨力引起的不确定度
数字衡量仪器的分度值d=0.01,则分辨力引起的不确定度为:
==0.0041
3.4.2偏载引起的不确定度
测量中砝码放置在偏离秤盘中心处1/5,使用衡量仪器的偏载误差为0.05。则偏载引起的不确定度为:
=
3.4.3可忽略不计的不确定度分量:
对于电子天平,如果使用的衡量仪器的示值误差符合相应的计量检定规程中技术要求,在等量测量的情况下,这一分量可以忽略不计。由于本次测量用E2等级100砝码检定F1等级100砝码,因此灵敏度引入的不确定度可忽略不计。
依据JJG99-2006砝码检定规程,符合F1等级的砝码进,磁性引起的不确定度可假设为零。
3.4.4衡量仪器的合成标准不确定度
==0.0050
4.扩展不确定度
=
==0.053
则被校砝码的折算值的扩展不确定度为:
==2×0.053=0.11(=2)
5.测量结果不确定度报告与表示
F1等级100砝码折算质量测量结果扩展不确定度为:
=0.11(=2)
6.结论
该砝码测量结果扩展不确定度符合JJG99-2006《砝码检定规程》对F1等级的要求。
参考文献
[1]JJF1059-1999 测量不确定度评定与表示 中国计量出版社,1999.
[2]JJG99-2006 砝码检定规程 中国计量出版社,2006.