砝码不确定度评定报告

1、Fi等级砝码测量不确定度评定1概述 1.1校准依据：JJG99-2006«ffi码检定规程。1.2环境条件：温度：室温：(1825) T温度波动：05C /h湿度：(3070)%湿度波动：15%/4h1.3测量标准：E2等级组砝码，测量范围1mg500g,编号：0460, 4034证书编号：JA16J-AC000035;JA16J-AC000036配套设备：电子天平，型号：CP225D，出厂编号：；测量范围：(0220) g/e=1mg； (0-80)g/e=0.1mg。1.4被测对象：F1等级砝码三个，标称质量分别为50mg,5g和100g,编号：1562:600。生产厂家：蓬莱市

2、连惠砝码有限公司。材料：不锈钢；密度：接近 8.0g/cm3 ;磁化率小于0.005.1.5测量方法:砝码的量传采用ABBA循环的双次替代衡量法，方法如下：a开启天平预热后，将标准砝码放在天平的称盘上，稳定后读取天平示值A1;b.取下标准砝码，换上同标称质量的被检砝码，稳定后读取天平示值B1；c重复步骤b和a的操作，得出B2和A2；d.分别计算出A1和A2的平均值A以及B1和B2的平均 值B，得出 mci =B-Ae.通过 met mcr V Vao i mCs公式计算出被检砝码实际质量I S2.测量模型metmcrVbVa式中:mct 被测砝码的折算质量;mcr标准砝码的折算质量;Vb被测砝

3、码的体积；Va标准砝码的体积；测量时，实验室的实际空气密度;0约定的标准空气密度;I被测砝码与标准砝码的平衡位置的差值；mcs测天平分度值的标准小砝码的折算质量；Is 测天平分度值加放mcs后的平衡位置改变值;F-磁性影响。设空气浮力引起的质量修正值为 m，则mVBVAa 0因此met mcr mp I F1 S3 输入量的标准不确定度评定3.1衡量过程的标准不确定度分量Uame的评定（A类评定）对于n次重复测量，其实验标准差，即为衡量过程的标准不确定度分量。在电子天平CP225D上采用ABBA循环对砝码进行十次重复性测量，测量结果 如下表1所示：100g： Ua mc贝U： 50mg： Ua

4、 mc=0.0013mg5g： Ua mc=0.0022mg10mcimc1n(n 1)=0.0100 mg表1 砝码测量结果（标准偏差值）-""-W.量次数 检定结果/mg12345678910标称50 mg-0.008-0.008-0.008-0.018-0.008-0.008-0.008-0.018-0.008-0.008值5g-0.052-0.052-0.042-0.032-0.052-0.052-0.052-0.042-0.052-0.042100g-0.11-0.11-0.11-0.21-0.11-0.11-0.11-0.11-0.11-0.113.2由标准砝码

5、mcr引入的不确定度分量u(mcr)评定(B类评定)：321标准砝码检定证书中给出的扩展不确定度Ur(mcr):由JJG99-2006砝码检定规程给出标称质量分别为 50mg, 5g和100mg砝 码的最大允许误差分别为 0.012mg,0.05mg和0.16mg。扩展不确定度 U < 0.04mg, U < 0.0mg 和 U < 0.0mg，包含因子 k=2。50mg：ur(mcr)= U/k=0.004mg/2=0.002mg5g：ur(mcr)=:U/k=0.01mg/2=0.005 mg100gur(mcr)=:U/k=0.05mg/2=0.025mg3.2.2由标

6、准砝码质量不稳定性引入的不确定度分量Uinst(mcr)：标准砝码的质量不稳定性引入的不确定度分量可以根据标准砝码历年来送检计量检定机构结果的年变化量计算出来。查历年的检定证书得检定数据如下表2所示:50mg： uinst(mcr)=5g： Uinst(mcr)=100g: Uinst(mcr)=maxX min2,30.003 0.0012 .30.0006mgYmaxX min0.007 ( 0.012)2巧0.0014 mgmaxXmin2、30.00 ( 0.03)2430.0087 mg表2 E2等级标准砝码历年检定数据j-测量次数 检定结果 /mg20162012标称值50 mg0

7、.0020.0010.0020.0020.0035g-0.012-0.009-0.008-0.010-0.007100g-0.010.00-0.03-0.01-0.013.2.3合成后由输入量mcr引入的不确定度u(mcr):50mg：u(mcr)= ur (mcr)2 口両 m“ 2 =0.0021 mg5g：u(mcr)= . ur (mcr )2 uinst mcr 2 =0.0052 mg100g: u(mcr)= , ur (mcr )2 uinst mcr 2 =0.0265mg3.3衡量仪器引入的标准不确定度分量Uba ( B类评定)：Us、鉴别力引起的衡量仪器的标准不确定度包括

8、灵敏度引起的标准不确定度标准不确定度Ud和偏载误差引起的标准不确定度 UE 3.3.1灵敏度引起的不确定度分量us测量天平灵敏度的小砝码为1 mg E2等级砝码，其折算质量值为1.003 mg,十 次测量结果如下：0.99 mg, 1.01 mg，1.01 mg, 0.99 mg， 1.01 mg, 1.00 mg, 1.00mg，0.99 mg, 0.99 mg, 0.99 mg2 2U (ms)=0.000036 mg式中：m1 =0.004 mg, ms=1.003 mg, u(ms=0.006/6=0.001 mg, Is =0.999 mg,Us(ms)2u2( Is)2(Is)2u

9、( I s) =s=0.009 mg3.3.2由电子天平鉴别力引入的不确定度ud评定:d /2 ld1 =0.01mg, d2 =0.1mg 则 ud1 = 2 =0.41d=0.0041mg,v 3Ud2 =d/23-2 =0.0408mg3.3.3由天平偏载引入的不确定度评定：使用天平时，在相邻的两次测量过程中，标准砝码与被测砝码之间的示值差不等时，该示值认为由偏载误差引起，按均匀分布考虑计算此标准不确定度分量11丄D丄D则 uE1 =严=0.0048mg uE2 =戸=0.0096mg2 V32J33.3.4衡量仪器的合成标准不确定度UbaUba1,u2d1 u2s u2e1 0.006

10、3mg222Uba2 , u d2 U s U E2 0.0419mg3.4由空气浮力引入的不确定度u(mp)评定:Ub2 2mcr mcr( a 0) "mr(a 0) ( a0)2( a1 a) U (4r)tr tr空气密度a=0.12mg/cm3,被测砝码密度接近8.0 g/cm3;磁化率小于0.005.标准砝码的密度为8.0 g/cm3。mb C小于砝码最大允许误差的九分之一, 可以不进行空气浮力修正。根据公式Ub 0，所以u(mp)=04标准不确定度分量汇总输入量的标准不确定度分量汇总如表 3所示表3标准不确定度分量汇总标准不确 定度分量标准不确定度来源标准不确定度分量

11、/mg标称值50 mg5g100gu(mcr)标准砝码引入的不确定度分量0.00210.00520.0265uwmc衡量过程引入的标准不确定度分量0.00130.00220.0100uba衡量仪器引入的标准不确定度分量0.00630.00630.0419(1)灵敏度0.0000360.0000360.000036(2)鉴别力0.00410.00410.0408(3)偏载0.00480.00480.0096u(m )空气浮力修正引入的不确定度分量0005合成标准不确定度的计算：由于影响砝码测量结果的各不确定度分量彼此独立无关，合成标准不确定度按下式得到：50mg：u(mct),叽)u2( mJ

12、u u2(m )= .(0.0021)2 (0.0013)2 (0.0063)20=0.0067mg5g：u(mct).,u2(mcr) u2( mJ u：a u2(m )= .、(0.0052)2 (0.0022)2 (0.0063)2 0=0.0085mg100gu(mict)u2(mtr) u2( mJ u2ba u2(m )=、(0.0265)2(0.0100)2 (0.0419)2 0=0.0506mg6扩展不确定度的评定取k=2,则扩展不确定度U为：50 mg： U = k X0(mct)=2 >0.0067mg =0.01mg5g： U = kXj(mct)=2 >0.0085 mg =0.02mg100g： U = k>j(mct)= 2 >.0506mg=0.1mg7测量不确定度的报告与表示50 mg Fi等级砝码折算质量测量结果的扩展不确定度为U=0.01 mg k=25 g F1等级砝码折算质量测量结