F1等级砝码折算质量值测量结果的不确定度评定-论文.pdf

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1、2014年弟3别文章编号：1005-3387(2014)03-0035-36F。等级砝码折算质量值测量结果的不确定度评定杨霞(沈阳计量测试院，沈阳110000)摘要：本文主要对F。等级砝码折算质量值测量结果的不确定度进行了评定，分析了各个不确定度的来源，量化了各个不确定度分量的大小，求出了合成标准不确定度和扩展不确定度。关键词：F。等级砝码；折算质量值测量结果；不确定度中图分类号：TH715．11文献标识码：A式中，m为F等级被测砝码折算质量值；mO引言为E：等级标准砝码折算质量值；Am为被测砝码与

2、砝码是具有给定质量和规定形状的实物量具。标准砝码的质量差值。在现代质量计量中．砝码是质量量值传递的重要计3各输入量的标准不确定度分量的评定量标准器具。其量值的准确与否直接影响到质量量值传递的准确性。本文以lOOgF，等级砝码为例，本评定方法以10％F等级砝码为被测对象。依据JJF1059．1—2012(测量不确定度评定与表示》使用的标准天平最大秤量为230g．检定分度值e=并参考JJG99—2006(砝码检定规程》对测量结果进0．1mg，实际分度值d=O．mg的电子天平。行了不确定度评定。符合下面测

3、量条件的测量结3．1输入量m的标准不确定度1,(m)的评定(B果，一般都可参照使用本不确定度的评定方法。类)输入量m的标准不确定度主要由标准砝码引1测量方法起，标准砝码质量的标准不确定度(mA)应当由检测量依据：JJG99—2006(砝码检定规程》，在温定证书中扩展不确定庹和包含因子k(k=2)的度(20~2)℃，温度波动≤2oC／4h，相对湿度：30％商，并结合标准砝码质量的不稳定性引起的不确定～70％，相对湿度波动≤15％／4h环境条件下，用E度(m)得到：等级标准砝码，对F，等级砝码，直接比较

4、法进行测————一量。测量采用ABBA的循环方法。使用标准天平，M(mA)=√：詈：+(m)LJ用单个E等级砝码直接一对一传递同质量的F等在此，标准砝码扩展不确定度取最大值，即：级砝码。可得到标准砝码与被测砝码之间差值，将其按砝码质量允差的1／3计算，U=0．05mg，k=2。差值加上E，等级标准砝码的折算质量值作为被测标准砝码稳定性引起的不确定度．可根据历年F，等级砝码的折算质量值。的测量结果，采用贝塞尔公式计算出来，表1为该砝2数学模型码历次检定的测量结果。表1砝码历次检定测量结果测量时间(年)

5、2O0420052OO62007200820o92O1O201120122013质量修正值(mg)一0．2一O．1一O．1一O．1一O．15一O．15一O．15一O．14—0．16一O．2O平均值：测量标准偏差：—mA=m=-0．145mgni=1sc，n=，√；；垂=。．。37mg一35—故输入量m的不确定度为：=12．50cm。。当地(沈阳)空气密度的平均值p。=1．196mg／cm，如果空气密度不是测量得到，而是MmA)：／10．037)0．045mg采用当地的平均空气密度．则空气密度不确定度

6、估3．2输入量Am的标准不确定度(Am)的评定算为：u(Pa)：：0．06928mg／cm，。输入量Am的标准不确定度(Am)主要来源于电子天平的测量重复性、分辨力、偏载以及砝码的首先是要判断该被校砝码是否需要进行空气浮空气浮力修正及砝码磁性所引起的。力修正：3．2．1电子天平测量重复性引起的标准不确Im0CI=l(—l／r)×(p。-p0)I定度(Am)(A类)=I(12．50—12．64)×(1．196—1．2)I用E等级的标称值100g砝码对F。等级的标=0．00056mg称值100g砝码测量

7、10次，得到的质量差值为：F等级lOOg砝码最大允许误差绝对值为0．44，0．44，0．45，0．45，0．44，0．44，0．45，0．45，0．5mg．该计算结果远小于被校砝码最大允许误差0．46，0．46(mg)。的九分之一，无需进行空气浮力修正，但浮力影响的平均值：不确定度贡献不能被忽略，而将此部分误差放人空气浮力不确定度进行计算，即由于空气浮力引起的△=∑Am=0．448mg不确定度有两部分组成：测量标准偏差：Ⅱ6=√u，2+(moc)根据规程附录C公式C．9s√(Am元)：=(Vr-L)

8、ll2(p)(()+())=0．008mg十2u(m"+2Omtcgmt(mr’，，)则，u(△m)=s(Am)Om咖，dV。3．2．2电子天平的显示分辨力引起的标准不其中，2(m，，p。)=2(—)(一)“确定度MtTmrop。对于标尺分度值d=0．01mg的数字式衡量仪(P。)器．由于分辨力引起的不确定度是：2(U2()o．o‰g计算出空气浮力修正的标准不确定度为：因子来自两个读数，一个是标准砝码的读t2=(12．64—12．50)。×0．06928+1．196x