砝码不确定度评定

1、砝码不确定度评定1kg 砝码折算质量的测量结果不确定度评定1 测量方法1.1 测量依据：JJG99-2006祛码检定规程1.2 测量过程：采用替代衡量法。首先将配衡砝码T 放到天平左盘中心，然后将标准砝码放在右盘中心测量，读取数值, 再加上测分度值的小砝码, 读取数值 , 然后把标准砝码取下， 放上被检砝码， 读取数值， 计算标准砝码与被测砝码之间差值。 根据规程提供的公式算出被检砝码的折算质量。现以 F1 等级砝码为标准，在电子天平XT-1220M(Max1200g； d：1mg)上校准1kg等级祛码。2 数学模型mA mB (VA V B )( K 1.2 ) (LA LB )mr /(

2、L Br L B )式中：被检砝码的折算质量， mg标准砝码的折算质量， mg被检砝码的体积， cm3标准砝码的体积， cm3一被检祛码的平衡位置；一被检祛码的平衡位置；一测天平分度值的标准小祛码的折算质量，mg一测天平分度值加放后的平衡位置；一校准时实验室的实际空气密度，mg/cm3 1.2 mg/cm33计算分量标准不确定度3.1 测量过程的标准不确定度指在相同环境条件下用相同方法，相同仪器进行多次测量的重复 性，一般测量次数多时，采用统计方法确定，该项不确定度往往归 类于A类不确定度。该类不确定度来源主要表现在空气扰动，振动 波动、温度、湿度变化，静电，磁场吸附衡量仪器等的重复性方面。现

3、独立测量1kg级祛码10次,测量数据如表1表1单次测量值(mi)22.07mg序号(i)12345示值(g)1000.0051000.0081000.0061000.0101000.011序号(i)678910示值(g)1000.0081000.0101000.0111000.0091000.007m1 n-hi 1000.009gn i 13.2 与标准砝码有关的不确定度标准砝码质量的标准不确定度应当由检定证书上给出的扩展不确定度U和覆盖因子k（通常k=2）的商；结合标准祛码质量的不稳定 性引起的不确定度得到。3.2.1 标准砝码引入的不确定度：查检定证书得 1kg F1 等级标准砝码的扩展

4、不确定度U =0.9mgk=23.2.2 标准砝码质量的不稳定性引起的不确定度可以从对标准砝码多次检定之后的质量变化中估计出来,857砝码为 F1 等级砝码，该砝码2007年首次检定， 100 mg砝码 xx 值为 1 mg，2008 年 xx 值为 2.2 mg， 2012 年为 1.1 mg 五 年期间变化量为 1.2 mg ，所以 =0.35mg3.2.3 测天平分度值标准小砝码引起的不确定度：测1 kg祛码时，测天平分度值小祛码为100 mg,证书中给出 其扩展不确定度为 U=0.005mg , k=2标准不确定度0.0025 mg则，标准砝码有关的不确定度的计算如下0.57mg3.3

5、 空气浮力xx不确定度该项不确定度来源于空气密度，祛码体积，体膨胀系数，祛码温 度，在一般检定过程中，祛码体膨胀系数祛码温度，对不确定度的影 响可忽略不及，则对不确定度贡献主要为空气密度和祛码体积，该项不确定度为B类(m) Jma(ta 2 初,( a 0)2u4 (1 2-a_a)u42r tta 0 pr式中：mcr标准祛码折算质量；pt 被检祛码材料密度；p a校准时的空气密度；P 0标准空气密度；p al标准祛码校准时的空气密度。在实际校准过程中，不进行空气浮力 xx,因此该项不确定度主 要是空气浮力xx量的贡献，可按下式计算。Ub m12 V V .由规程JJG99-2006祛码 可

6、知，F1等级祛码1kg的允差±5.0mg, F2等级祛码1kg的允差士 50mg查资料；制造 F1、M1等祛码的不锈钢材料密度为(7.398.73) g/cm3;实验室一年内的环祛码不确定度评定境条件：温度(20±1)C；空气密度(1.20 ±0.02)mg/ cm3实验室空气浮力引入的极限误差的估算： mpmax=(1000.050/7.39 999.995/8.73) X0.02=0.4mg而通过空气浮力引入的极限误差评定，作均匀分布ub( m)= mpmax/=0.23mg3.4衡量仪器的不确定度该项不确定度来源于衡量仪器的分度值误差、分辨率、线性漂移 误差

7、，为B类不确定性， 这里主要考虑，天平分度值误差，分辨率， 线性漂移对不确定度的贡献。3.4.1 电子天平d=1mg天平的分辩力产生的不确定度计算:()=x =x =0.41mgUs( m)m222u (ms) U ( Is)3.4.2 由天平的灵敏度产生的不确定度计算:I；2ms=0.00004mg3.4.3 由天平的偏载产生的不确定度可接受的方案如下:d1D d2u E m 2 /3D为天平按照相应的检定规程进行偏载测量时最大值和最小值之间的差，为估计的秤盘中心到祛码中心的距离，为估计的秤盘中心到 一个角的距离。=1.08 mg= 1.16mg4.合成标准不确定1k g祛码输入的标准不确定度见表2表2标准不确定度评定一览表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度值/mguw m衡量过程的不确定度分量2.07u mcr标准祛码的不