M1等级砝码质量值测量结果的不确定度评定

1、概述

1.1测量依据：JJG99--2006《砝码》检定规程。

1.2环境条件：常温下，温度每4hzui变化3.5⁰C,相对湿度30%～70%每4hzui变化15%。。

1.3测量标准：F₁等级砝码，测量范围1mg～200g，JJG99--2006《砝码》检定规程中给出扩展不确定度U为0.006-0.3mg，含因子k =2。

1.4被测对象：F₂等级砝码，测量范围1mg～200g 。 

1.5测量过程

F₂等级砝码的测量是采用ABA称量法.使用天平,将F₁等级标准砝码直接对测量同标准质量的F₂等级砝码,可得到标准砝码与被测砝码之间差值，将两人测得被测差值的算术平均值加上F₁等级标准砝码的质量值作为F₂等级砝码的测量结果。

2、数学模型

              测量的数学模型：

式中：m ─ F₂等级砝码的折算质量值

─F₁等级标准砝码的折算质量值

 ─ 被测砝码与标准砝码的质量差值

3、输入量m_s的标准不确定度

输入量m_s的标准不确定度采用B类方法行评定。

取200g为例评定

3.1、标准砝码的标准不确定度 

标准不确定度采用B类方法行评定。

根据JJG99－2006《砝码检定规程》，F₁等级的标准砝码200g的扩展不确定度不于0.3mg,含因子k=2，则标准不确定度为：

0.15mg

标准砝码的质量不稳定性引起的不确定度为，根据以往6个检定周期中的检定证书数据在200g点，是+0.6；+0.6;+0.4；+0.6；+0.4；+0.02，由贝塞尔公式得出=0.23 mg，

在50g点，=0.1 mg，在10g点，=0.03 mg

由此得出：在200g点0.28mg

在50g点0.11mg

在10g点0.04mg

3.2测量过程的标准不确定度u_w的评定：

　采用连续测量得到测量列，采用A类方法行评定

200g砝码在200g天平上在重复性条件下连续测量200g砝码10次，获得被测砝码与标准砝码的质量差值如下：

0.0004； 0.0003； 0.0005； 0.0005； 0.0005； 0.0006； 0.0006 0.0005；

0.0006； 0.0006；

计算出平均值和单次测量标准差

　         =0.0005g

    实验标准差为：

=0.000094g=0.094mg

不确定度：

mg

3.3测量时空气浮力修正不确定度，即                              

空气浮力修正的不确定度小于该砝码zui允许误差的九分之。

则空气浮力修正的不确定度为mg

3.4衡量仪器的不确定度

3.4.1 衡量仪器灵敏度引起的不确定度

测200g 砝码时，在200g天平上测量实际分度值使用10mg小砝码，而10mg小砝码的实际植是9.99998，根据规程，其扩展不确定度不于0.008mg，含因子k=2，u（m_s）=0.004mg

衡量仪器由于灵敏度引起的不确定度为0.0000032mg

3.4.2 衡量仪器显示分辨率引起的不确定度u_d

衡量仪器由于显示分辨率引起的不确定度为=0.038mg

3.4.3偏载误差引入的不确定度 

   ===0.022mg

衡量仪器的合成标准不确定度为=0.044mg

4、　合成标准不确定度

4.1标准不确定度汇总表：

　　　　　　　　　    200g砝码输入量标准不确定度汇总表

　　　    50g砝码输入量标准不确定度汇总表

　　　    10g砝码输入量标准不确定度汇总表

4.2、合成标准不确定度的计算：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

 200g时：      

=

=0.33mg

50g时：        

=

=0.12mg

10g时：        

=

=0.06mg

5、　扩展不确定度

200g评定  取含因子k=2

则扩展不确定度U＝2×0.33＝0.66mg

采用同样的评定方法，取50g评定

取含因子 k=2

扩展不确定度U＝20.12=0.24mg

采用同样的评定方法，取10g评定

取含因子 k=2

扩展不确定度U＝20.06=0.12mg

6、 测量不确定度的报告

F₂等级砝码质量测量结果的扩展不确定度为：

200g  砝码：U=0.7mg     k=2

50g 砝码：  U=0.2mg     k=2

10g  砝码： U=0.12mg    k=2