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電子秤化整前修正誤差的測量不確定度評定

發(fā)布時間:2008-10-06 作者:楊淑華 馬強 來源:www.jlbjb.com 瀏覽:5541

遼寧省大連市計量檢定測試所 楊淑華  馬強


  一、測量依據(jù)及方法

  依據(jù)JJG539-1997《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》檢定電子秤(以下簡稱秤);依據(jù)JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》評定被檢秤化整前修正誤差的不確定度。

  現(xiàn)以用2kg、M1等標(biāo)準(zhǔn)砝碼測量3kg/1g(Max/e)電子秤為例進(jìn)行分析,首先置零后在零點附近(m0=10g)測得零點(附近)誤差:
    E0=P0-m0=I0+1/2e-Δm0-m0=10+1/2×1-0.5-10.0=0(g)    (1)
    2kg處(m=2000.0g)被檢電子秤化整前示值:
    P=I+1/2e-Δm=2000+1/2×1-0.2=2000.3(g)    (2)
    化整前修正誤差為:
    Ec=E-E0=(P-m)-(P0-m0)=0.3(g)    (3)
    正文及式中:E、E0——分別為化整前誤差和零點(附近)誤差(g);該例E=0.3g、E0=0;
    PP0——分別為加載后和零點(附近)化整前示值(g);該例P=2000.3g、P0=10.0g;
    II0——分別為加載后和零點(附近)被檢秤示值(g);該例I=2000g、I0=10g;
    mm0——分別為秤量測試和置零準(zhǔn)確度測試所加砝碼(g);該例m=2000.0g、m0=10.0g;
    ΔmΔm0——分別為秤量測試和置零準(zhǔn)確度測試所加小砝碼(g);該例Δm=0.2g、Δm0=0.5g;
    Maxe——分別為被檢秤最大秤量和檢定分度值(g);該例Max=3000g、e=1g;
    化整前修正誤差Ec作為判定被檢秤秤量測試是否合格的依據(jù),實際使用時,可用公式:實際質(zhì)量m′=P-Ec。例如:化整前示值P=2000.0g;已知該點化整前修正誤差Ec=0.3g;則實際質(zhì)量m′=P-Ec=2000.0-0.3=1999.7(g)    

  二、數(shù)學(xué)模型和靈敏度

  1.數(shù)學(xué)模型
  被檢電子秤化整前修正誤差為:
    Ec=E-E0=(P-m)-(P0-m0)    (4)
    取ΔP=P-P0,上式轉(zhuǎn)化為:
    Ec=E-E0=ΔP-(m-m0)    (5)

  2.靈敏度系數(shù)
    根據(jù):
    得:u2(Ec)=c2(ΔP)u2(ΔP)+c2(m)u2(m)+c2(m0)u2(m0)    (7)
    式中:c(ΔP)=1;c(m)=1;c(m0)=1    

  三、標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

  1.ΔP測量重復(fù)性引入的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ΔP)
  因?qū)嶋H測量中,由測量化整前示值所加0.1e小砝碼(Δm、Δm0)的誤差(絕對值均不大于0.002g)帶來的不確定度分量很小,忽略其影響,化整前示值差;對ΔP只進(jìn)行A類評定。
  重復(fù)測量ΔP10次,得單次測量實驗標(biāo)準(zhǔn)差為S(ΔP)=0.071g;
  因?qū)嶋H檢定時取單次測量值,故
  u(ΔP)=S(ΔP)=0.071g    (8)

  2.秤量測試所加載2kg標(biāo)準(zhǔn)砝碼的誤差(最大允許誤差±0.1g)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(m)
    

  3.由置零準(zhǔn)確度測試所加砝碼m0的誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(m0)
  由m的誤差(絕對值均不大于0.002g)帶來的不確定度分量很小,忽略不計。

  4.標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表(見表1)
    


  四、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

  u(Ec)=[c2(ΔP)u2(ΔP)+c2(m)u2(m)]1/2
     =0.092g    (10)    

  五、擴展不確定度

  置信因子取k=2,
    U=k×u(Ec)=2×0.092
    =0.184≈0.2(g)    (11)    

  六、擴展不確定度報告

  用M1等標(biāo)準(zhǔn)砝碼測量3kg/1g(Max/e)電子秤2kg秤量點化整前修正誤差為0.3g;其擴展不確定度U=0.2g(k=2)。用公式表示為:Ec=0.3g±0.2g;即表示電子秤2kg秤量點化整前修正誤差以95%的置信概率落于區(qū)間[0.1g,0.5g]內(nèi)。

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