重力式自动衡器测量值的不确定度评定-论文.pdf

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1、《计量与溅试技术》2o14年第41卷；舂6鞭重力式自动衡器测量值的不确定度评定王淑芸(常州市计量测试技术研究所，江苏常州213000)摘要：文章介绍了重力式自动衡器测量结果的不确定度评定，并给出结果。关键词：自动衡器；测量；不确定度中圈分类号：TH715．1文献标识码：A国家标准学科分类代码：460．4oAutomaticGravimetricWeighingUncertaintyEvaluationofMeasurementResultsWangShuyan1前言L一载荷的标称值，m。在日常生活中，人

2、们所做的一切测量结果都是不可4重力式自动装料衡器的测量不确定度避免的具有不确定性。为了对测量结果有一个更加准确以准确度等级为x(1)级，最大装料质量为50kg的的评定，就需要对测量结果进行不确定度的评定。装料衡器为例，进行测量不确定度的计算。所谓不确定度是指：一个与测量结果具有相同量纲4．1标准不确定度的数值，此数值记为(U>0)(uncertainty)；数值与测4．1．1控制衡器的示值不准导致的测量不确定度分量u(i)量结果构成以该数值为中心的区间(—U，+)，数若使用Max=lOOkg、e=20g

3、、等级Ⅲ的电子台秤作为值是区间的半宽。由于测量结果随机变动，所以该区间控制衡器。假设在试验前重新进行检定且合格，那么此是个随机区间(值不变)。区间的全宽度为2U，该区间时电子台秤在50kg称量处的最大允差为±1．5e。按均(指全宽度)，(一U，+)以95％的概率套住真值。匀分布来计算此对不确定度的贡献。2不确定度的构成则对于单次装料：(1)各种因素造成的随机误差；u(，)：：l7．32(g)(2)未查明的系统误差；√3(3)已查明系统误差修正值的不确定度；对于预设值：(4)真值变化的幅度。“(I1)=旦

4、=3．87(g)√n3重力式自动装料衡器的测量原理与测量模型4．1．2装料衡器的重复性导致的A类测量不确定度分3．1物料试验方法及数学模型量“()物料试验是把装料衡器已称量好的试验装料放到控装料质量为50000g，需要对装料衡器进行20次装料制衡器上再次进行称量，确定装料的约定真值。(见表1)。建立测量模型重复性导致的A类测量不确定度分量md：一u()=s(xi)／4n=2．60g式中：一每次装料与装料平均值的偏差；自由度=20一l=19。卜一控制衡器的示值；一装料质量的平均值。4．1．3砝码的质量值不

5、准导致的测量不确定度分量(m)‘50kg的静态载荷由两个20kg和一个lOkg的砝码组3．2静态实验方法及数学模型合而成，若按砝码实际值相关(相关系数r=1)进行测静态试验是把砝码直接加到装料衡器的承载器上，量不确定度的合成计算。已知20kg的M1级砝码最大允然后读取装料衡器的示值E=P—L差为lg，lOkg的M1级砝码最大允差为0．5g。．式中：E一装料衡器的示值误差或化整前的示值误差；则H(m)=2．5／√3=1．44g一P一装料衡器化整前的示值；收稿日期：2014—05—14I淑芸：l力式自动衡器

6、鳓量值的不确定度评定表1每次装料的扩展不确定度：U=ku。=2×17．32g=34．64g预设值的扩展不确定度：U=ku。=2×4．66g=9．32g静态示值的扩展不确定度：U=ku=2X1．44g=2．88g4．4测量不确定度一览表(见表2)通过以上对装料质量为50kg测量不确定度各个分量的分析和评定计算，可将不确定度按其来源、类型、数值、概率分布、包含因子及自由度进行汇总。表2(1)级装料衡器物料试验时每次装料与平均值的最大允许偏差：，咧=O．7％×50000=350(g)。(MAU=34．64g)

7、则：MAU<~1／3咧，符合要求，可接受。(1)级装料衡器物料试验时预设值的最大允许偏差：4．1．4装料衡器数字示值分辨率带来的测量不确定度mpse=O．25X1．0％×50000=~25(g)若装料衡器的分度值e：10g，静态试验时，用“闪变(MAU=9．32g)点”法确定化整前的示值，其数字示值分辨率的不确定度则：MAU<~1／3mpse，符合要求、可接受。(e)=O．29=0．29×0．1d：O．29X0．1X10=(1)级装料衡器静态试验的最大允许误差：0．29(g)。rope=O．25×1．O

8、％×50000=125(g)4．2合成不确定度‰(MAU=2．88g)每次装料的合成不确定度则：MAU<~5／3rope，符合要求，可接受。(md)=√(，)+／2-()=^／／l7．322+2．0625结束语=17．32g由以上过程可以看出，重力式自动装料衡器的测量预设值得合成不确定度不确定度主要是由衡器最大允许误差所致，可以将其最(8e)=√(，1)+()=~／3．87+2．602大允许误差视为扩展不确定度，并按均匀分布估计，求出衡器的