F1毫克组、克组砝码标准装置技术报告

1、计量标准技术报告计量标准名称 F1等级毫克组、克组砝码标准装置计量标准负责人 张学宏建标单位名称（公章） 湘西州计量测试检定所填 写 日 期 2012年2月28日i一、建立计量标准的目的 （）二、计量标准的工作原理及其组成 （）三、计量标准器及主要的配套设备 （）四、计量标准的主要技术指标 （）五、环境条件 （）六、计量标准的量值溯源和传递框图 （）七、计量标准的测量重复性试验 （）八、计量标准的稳定性考核 （）九、检定或校准结果的测量不确定度评定 （）十、检定或校准结果的验证 （）十一、结论 （）十二、附加说明 （）一、建立计量标准的目的为保证我州质量量值的准确可靠，满足我州厂矿企事业单位的

2、量值传递工作的需要，特 建立此标准。我州现有三等砝码20余盒，1-10级天平500多台，我所经过省院技术培训的检定员 2 人。并且已进行天平检定工作 20多年，主要量传对象为医疗卫生、环境监测及厂矿单位， 检定环境条件完全能满足规程要求。二、计量标准的工作原理及其组成二等砝码的检定采用同名义值有一等标准砝码组在相应精度的天平上采取替代或连续替代法等精密衡量法，以消除天平不等臂所引起的系统误差， 此方法符合JJG99-2006砝码检定规程的技术要求。其原理如下：将被衡量的物体Q放在某盘上，另一盘放上平衡重物T,使之与物体平衡， 设天平横梁两臂厂分别为a、b。贝卩 Qb=Ta 即 Q=Ta/b然后

3、不动平衡物，只把物体从秤盘上取下，并在该盘放上砝码P使之平衡Q二P在衡量结果中，不再含有横梁臂长的因素。三、计量标准器及主要配套设备计量标准器名称型号测量范围不确定度或准确度等或 最大允许误差制造厂及 出厂编号检定或 校准机构检定周 期或复 校间隔砝码1mc 200g二等山东蓬莱天平配件厂/141省院1年砝码1mg 200gF1等级山东蓬莱天平配件厂/069省院1年主 要 配 套 设 备天平TG328B1mg 200g3级湘仪天平厂/24265州计量所1级四、计量标准的主要技术指标1、装置精度等级：Fi等级2、测量范围：1mg-200g五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温度(18 23)C

4、(19.2-21.6) C符合要求2相对湿度v 70%RH(1078) %符合要求3室内环境不得受振动气流及其它强 磁场的影响无符合要求45六、计量标准的量值溯源和传递框图湖南省计量检测研究院一等砝码1mg 20kgU99 =(0.000001 25) mg相应精密天平湘西州计量测试检定所F1等级毫克组、克组砝码1g 200gU99 =(0.0201.0) mg直接比较法3等级及以各种天平6八、计量标准的稳定性考核计量标准测量重复性考核选一个50g三等被检砝码在装置正常工作的条件下， 等精度重复测量10次，记录结果如 下：测量值测量次数2011年3月i1.9021.9031.8941.7851

5、.8061.7771.8881.8291.82101.86平均值X1.841 n一？£（X j - X ）0.05S*n1结论符合要求考核人员对Fi等级毫克组、克组砝码的稳定性考核，由湖南省计量检测研究院的证书可知: 该标准装置长期稳定性符合Fi要求。8九、检定或校准结果的测量不确定度评定1、测量方法(依据 JJG99-2006)采用直接比较法或组合比较法，通过相应精度的标准天平替代接收标准砝码与被检砝码的质量信息，输出标准砝码与被检砝码的质量量值，然后进行比较，环境条件：相对湿度不大于70%，温度波动每4小时不大于1?。2、数字模型根据规程提供的计算公式，被检砝码的折算质量值为mA

6、=mB*+ (Va Vb) ( pk pi.2)(1)设 m p= ( Va Vb) ( p p.2),(La Lb mrmr=LBr 'LbI LBr Lb I =Li, La Lb=L2,则 mr= (mr/ LJ/ L2得 Ma=mB+m p±mr±mw(2)3、方差与灵敏系数根据(2)式，可由Uc2=v【?f/?力】2 u2 ( Xi)(3)以200g为例：得 u2 (mA) =C2 (m>B) u2 (m>B) +C2 (m p u2+ (mp) + C2 ( m) u2(mr) +C2 (mw) u2 (mw)(4)u2 (mA) =u2 (

7、 mB) +u2 (m p + ( L?/ L1) 2u2 (m)+ ( mLJ 2u2 ( L1) + (mr/L1) 2u2 (mr) +u2 ()灵敏系数(5)C ( mB ) =?f/? (mB ) =1, C (mp) =?f/? (m°) =1C ( mr ) =?f/? (m)=± L2/L1,C ( L1 ) =?f / ? L1 = ±【( mL1)/ LJ】C ( L2) =?f/ ? L2= ±( mr 丄1)C ( mw ) =?f/ ? ( mw ) = ± 1被测量(输出量)：二等200g砝码，规程给出该砝码质量允差

8、±1.5mg，质量扩展不确定度为 0.6 mg。标准量(输入量)：一等200g砝码，该砝码质量允差 ±0.5mg，质量扩展不确定度为0.2mg，为了方便，假设其折算质量修正值为零。衡量仪器：采用三级天平，最大秤量200g，名义分度值 0.1mg,测分度值的标准小砝码为二等2mg,修正值为0.01mg,质量扩展不确定度 0.02mg。检定数据：检定员 1: L2=La-Lb=3.2(分度),Li=Lb-Lb=4.0(分度),mr =2.01mg 检定员 2: L2=La-Lb=3.0(分度),Li=LblLb=4.2(分度),mr=2.01mg 以检定员1的数据进行分析。4、

9、标准不确定度一览表标准不确 定度分量 u ( Xi)不确定度来源标准不 确定值 u ( Xi)灵敏系数不确定 度贡献u ( mB)标准砝码引入0.06710.067u ( m P )空气浮力引入0.0210.02u ( mr)砝码替代秤量引入0.27± 10.27u ( mw)标准量与被检量 比较时添加标准 小砝码引入0.0067± 10.00675、标准不确定度分量。5.1标准砝码引入的标准不确定度分量u (mB)一等200g砝码质量扩展不确定度为0.2mg,正态分布，置信概率99.73%,包含因子K=3 ,u ( mB) =0.2 x 1/3=0.067mg5.2空气浮

10、力引入的标准不确定度分量u (mp)mp= (VA VB) ( PK P1.2)u (mp=C ( Va)( Va) + C (V b) u Vb+ C ( pk) u ( pk)估算本实验室由空气浮力引入的最大误差。查的制造二等克组砝码材料为奥氏体不锈钢，材料密度为7.85g/cm3,各等砝码及 3、4级砝码也可用铜合金，材料密度为 8.4g/cm3，取偏离量7.85 8.4 g/cm 3来分析。砝码质量 mA与mB分别取最大值与最小 值mA=200.002g, m B=199.998g本所恒温室一年内平均空气密在(1.2鷲；0 ) g/cm3范围内，由空气浮力引入的最大误差为?mp= (2

11、00.002/7.85 199.998/8.4) 0.02=0.033mg由空气浮力引入的不确定度通过空气浮力引入的最大误差评定均匀分布，标准不确定度分量为u (mp) =?mp/ 3 = 0.033/ 3 =0.02嗎5.3标准量与被检量比较过程中天平示值变动性，测定分度值的读数误差以及测分度值时采用的标准小砝码引入的标准不确定度分量u (my)由my= ( mr/L1) x L2得 u(my)= (L2/L1)u(mJ+ (m2/ L1 ) u( LJ+(mr/ L1)u2 (L2)(8)式中：mr 测分度值的标准小砝码的折算质量值，mr=2.01 mgu ( mr)测分度值的标准小砝码的

12、标准不确定度，查得，二等2 mg砝码质量扩展不确 定度为0.02mg正态分布，置信概率99.73%,包含因子k=3, u(mr)=0.02 嗎/ 3=0.0067 嗎;Li测天平分度值时，加2mg砝码天平平衡位置改变量，Li=4分度。L2被检砝码与标准砝码相差的分度数，L2=3.2分度；u ( L1)测天平分度值时引入的不确定度分量；u ( L2)标准量与被检量相比较时引入的不确定量分量；1分度，均匀u( Li).( L 2)均由天平示值变动性引入的，天平规程规定天平示值变动性允许误差为分布，2人各检一次则u ( Li) =u ( L 2) =1 分度 / ( . 3 ： <2)=0.4

13、1 分度。u2 (my) = ( 3.2/4) 20.0672+ (- 2.01 X 3.2/42)(0.41) 2+(2.01 /4)2 (0.41) 2=0.004288+0.1616 X 0.168+0.253X 0.168=0.004288+0.027+0.043=0.0742u (my) =0.27mg5.4标准量与被检量比较时添加标准小砝码引入的标准不确定度分量u ( mw)mw为二等2 mg砝码，其质量扩展不确定度为0.02mg，正态分布，置信概率为99.73%，包含因子 K=3.u (mw) =0.02mg/3=0.0067 mg6合成标准不确定度经前面分析，不确定度分量彼此独

14、立，且都已折算成标准不确定度，其合成标准不确定度为2 2 2 2 2uc (mA) = u (mB) +u (mp) + u (my) + u (mw)2 2 2 2=0.067 +0.02 +0.27 +0.0067=0.08 mguc ( mA) =0.28 mg7扩展不确定度 U=K X u c (y)取K=3U ( mA ) =3 X 0.28=0.84 mg8报告二等200g砝码检定如下：检定员1:测得被检砝码修正值为 +1.6 mg检定员2 :测得被检砝码修正值为 +1.4 mg被检砝码的最终结果取两人检定结果的算术平均值1.5 mgmA=200.00015gU=0.84 mg K=3结论：该砝码测量结果扩展不确定度符合JJG992006砝码检定规程对二等砝码的要求。14十、检定或校准结果的验证由湖南省计量检测研究院的证书可知该 Fi等级毫克组、