官网首页 >> 新闻动态 >>计量行业新闻 >> F2等级砝码折算质量测量不确定度分析
详细内容

F2等级砝码折算质量测量不确定度分析

一、测量依据

JJG99-2006《砝码》检定规程。

二、测量方法

F2等级标准砝码的测量采用ABA循环称量法。由一人使用电子天平,将标准砝码(F1等级)直接一对一测量同标称质量的F2等级砝码,可得到标准砝码与被测砝码之间的差值,将测得的差值加上F1等级标准砝码的质量值作为被测F2等级砝码的测量结果。

三、数学模型

m=mA+d

式中:m——F2等级砝码的质量值;mA——F1等级标准砝码的折算质量值;d——被测砝码示值与标准砝码两次示值的平均值之差值。

四、不确定度分析(以测量克组砝码50g为例)

1.F1等级标准砝码引入的标准不确定度u(mA)

采用B类方法评定。根据JJG99-2006中给出的F1等级标准砝码50g的扩展不确定度不大于0.1mg,包含因子k=2,则标准不确定度为

u(mA)=0.1mg/2=0.05mg

2.差值d的标准不确定度u(d)的评定

u(d)是测量过程中衡量仪器引起的不确定度,主要由3个标准不确定度分量构成:天平测量重复性引起的标准不确定度分量u(d1);衡量仪器分度值引起的不确定度u(d2);由偏载引起的不确定度分量。

(1)天平测量重复性引起的标准不确定度分量u(d1)

可以通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。

本实验在50g天平上在重复性条件下连续测量50g砝码10次,得到测量列为50.00016g、50.00015g、50.00017g、50.00016g、50.00015g、50.00017g、50.00016g、50.00017g、50.00015g、50.00016g。

单次实验标准差

用同一砝码,在不同时间,各在重复性条件下连续测量10次,共得到5组测量列,每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差,分别为s1=0.0082mg、s2=0.0080mg、s3=0.0081mg、s4=0.0083mg、s5=0.0082mg。

合并标准差sp

(2)由衡量仪器分度值引起的不确定度u(d2)

本测量仪器是标尺分度值d的数字式衡量仪器,由分辨力引起的不确定度按矩形分布是

d=0.01mg,d由ABA的3次测量值得到。

(3)由偏载引起的不确定度在检定过程中由重复性引起的不确定度所覆盖,按满足规程规定的砝码,磁性引起的不确定度可忽略。

(4)标准不确定度u(d)的计算

标准不确定度u(d)由两个标准不确定度分量u(d1)、u(d2)构成。

u2(d)=u2(d1)+u2(d2)

u(d)=0.0095mg

3.由空气浮力引起的不确定度,由于标准砝码和被测砝码材质相同、体积接近所以可忽略。

五、合成标准不确定度

合成标准不确定度uc的计算

标准砝码mAd彼此独立互不相关,所以合成标准不确定度uc

uc2(m)=u2(mA)+u2(d)

uc(m)=0.051mg

六、扩展不确定度

取包含因子k=2,则扩展不确定度

U=kuc(m)=2×0.051=0.1mg