F2等级毫克组砝码测量不确定度评定

1、测量过程简述：

1.1、测量依据：JJG99-2006《砝码检定规程》

1.2、测量环境条件：温度每4hzui变化3.5℃；相对湿度30%～70%，每4hzui变化15%；

1.3、F2等级毫克组砝码测量标准：主要计量标准设备为E₂等级标准砝码测量范围1mg～500mg。

实验室的计量标准器和配套设备

1.4、被测对象：

被测F2等级毫克组砝码的分类

1.5、测量方法：采用ABBA循环的双次替代法，测量方法如下：

a、开启电子天平，将标准砝码放在天平的秤盘上，稳定后读取天平的示值

A1；

b、再把标准砝码取下，将被测砝码放在天平的秤盘上，稳定后读取天平的

示值B1；

c、重复步骤a和步骤b，得出B2和A2；

d、根据以上数据，通过公式计算出被检砝码实际质量；

1.6评估结果的使用：

在符合上述条件下的测量，般可使用本不确定度的评估结果。

二、F2等级毫克组砝码 不确定度评定  

1、数学模型：                                 

式中：      —被检砝码折算质量值

            —标准砝码的折算质量值；

— 被测砝码和标准砝码的质量差值。

被测砝码和标准砝码的质量差值在考虑到影响量后为

1.2 灵敏系数

2、测量F2等级毫克组砝码不确定度来源分析：

2.1  被检砝码重复性测量引入的测量不确定度分量；

2.2  由标准砝码引入的测量不确定度分量

2.2.1由标准砝码质量的标准不确定度引入的测量不确定度分量；

2.2.2标准砝码质量不稳定引入的不确定度分量；

2.3  衡器仪器的分辨力引入的测量不确定度分量；

2.4  衡器偏载引入的测量不确定度分量；

2.5  由空气浮力引入的测量不确定度分量；

2.6  磁性引入的不确定度分量；(可忽略不计)

3、测量不确定度的评定：

选用F₂ 等级砝码1mg～500mg为被测，对1mg、500mg点为行评定

3.1  被检F₂等级毫克组砝码重复性测量引入的测量不确定度分量（A类评定）。

在同条件下，短时间用本标准装置行重复性试验.选用F₂ 等级砝码1 mg～500 mg为被测，在短时间内,连续独立测量10次，获得9组测量列，各次测得值如下：

                                                       （单位：mg）

根据公式：算术平均值  ，实验标准偏差 ，得出

1 mg：      mg

500mg：      mg

在实际测量中是以2次测量值的平均值（k =2）作为测量结果，所以不确定度是

1 mg：    mg

500mg：   mg

3.2由F2等级毫克组砝码引入的测量不确定度分量（B类评定）：

标准砝码质量的标准不确定度。应当由检定证书中扩展不确定度U和覆盖因子k(通常k =2)，并结合标准砝码质量的不稳定性引起的不确定度得到：

3.2.1根据检定规程中给出的E₂等级标准砝码的扩展不确定度≤,含因子 k=2 ，标准砝码质量的标准不确定度为

1 mg：      mg

500 mg：    mg

3.2.2F2等级毫克组砝码质量不稳定引入的不确定度分量（B类评定）：

根据JJG 99-2006《砝码检定规程》，砝码的质量不稳定度不于砝码质量zui允许误差的1/3。估计为均匀分布，含因子，因此=  

1mg点：      mg

 500mg点：    mg

所以由F2等级毫克组砝码引入的测量不确定度

1mg点：     ==0.016mg

500mg点：    = =0.064mg

3.3衡器仪器的分辨力引入的测量不确定度分量（B类评定），XS3DU电子天平,d=0.001mg，估计为均匀分布，含因子。因子来自两个读数，个是标准砝码，个是被检砝码。

   mg

            （注：1mg用XS3DU电子天平,d =0.001 mg）

3.4衡器偏载引入的测量不确定度分量（B类评定）

在行相邻两次检定时当两次标准砝码与被检砝码之间的示值差是不相等的，可认为是偏载造成的误差根据上级检定证书可知， XS3DU电子天平的偏载误差为0.1，XS3DU电子天平的检定分度值为0.1mg，天平偏载引入的误差为

3.5由空气浮力引入的不确定度（B类评定）：

资料表明南京的年平均空气密度为(1.20±0.02)mg/cm³，=1.20mg/cm³所以（-）=±0.02mg/cm³, F₂等级砝码为不锈钢材料，密度为（7.85～7.90）mg/cm³,E₂等级砝码为不锈钢材料8.0mg/cm³ ,则

将m_p估计为均匀分布，含因子，因此 = m_p /

1 mg点：     mg

 mg

500 mg点：    mg

mg

3.6磁性引入的不确定度（B类评定）

根据JJG 99-2006《砝码检定规程》，符合F级的砝码，磁性引起的不确定度可假设为。

4、F2等级毫克组砝码各项合成分量不确定览表

   1mg测量不确定度的评定

500mg测量不确定度的评定

5、合成不确定度的评定

各输入量彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到：

=

当测量值为1mg时      ≈0.0073 mg

当测量值为500mg时    ≈0.0095 mg

7、扩展不确定度

7.1置信概率取95%，得k =2，扩展不确定度为

当测量值为1mg时      = 2×=2×0.0073≈0.015 mg

当测量值为500mg时    =2×=2×0.0095≈0.019 mg

7.2 同理计算1mg～500mg范围内每个质量标称值相应的折算质量的扩展不确定度，如下表所示

8、校准和测量能力（CMC）

根据JJG99-2006《砝码检定规程》检定规程中规定：在规定的准确度等级内，任何个质量标称值的单个砝码。其折算质量的扩展不确定度U(k =2),应不于相应准确度等级的zui允许误差的三分之，F₂等级砝码是使用本公司标准装置可校准的*被校砝码，因此该项目的CMC为如下表所示：且*测量能力为：

          k =2