砝码不确定度评定报告.doc

F1等级砝码测量不确定度评定
1 概述
1、1 校准依据：JJG99-2006<<砝码检定规程>>。
1、2 环境条件：温度：室温：(18～25)℃ 温度波动：0、5℃/h
湿度：(30～70)% 湿度波动：15%/4h
1、3 测量标准：E2等级组砝码，测量范围1mg～500g，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：
(0~220) 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与100g，编号：1562:600。
生产厂家：蓬莱市连惠砝码有限公司。
材料：不锈钢；密度：接近8、0；磁化率小于0、005、
1、5 测量方法：
砝码得量传采用ABBA循环得双次替代衡量法，方法如下：
a．开启天平预热后，将标准砝码放在天平得称盘上，稳定后读取天平示值A1；
b．取下标准砝码，换上同标称质量得被检砝码，稳定后读取天平示值B1；
c．重复步骤b与a得操作，得出B2与A2；
d．分别计算出A1与A2得平均值A以及B1与B2得平均 值B，得出=B-A
e．通过公式计算出被检砝码实际质量。
2、测量模型

式中：
mct ——被测砝码得折算质量；
mcr——标准砝码得折算质量；
VB——被测砝码得体积；
VA——标准砝码得体积；
——测量时，实验室得实际空气密度；
——约定得标准空气密度；
——被测砝码与标准砝码得平衡位置得差值；
mcs——测天平分度值得标准小砝码得折算质量；
——测天平分度值加放mcs后得平衡位置改变值；
F-----磁性影响。
设空气浮力引起得质量修正值为，则
因此
3．输入量得标准不确定度评定
3、1 衡量过程得标准不确定度分量得评定（A类评定）
对于n次重复测量，其实验标准差，即为衡量过程得标准不确定度分量。
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：
表1 砝码测量结果（标准偏差值）
测量次数
检定结果/mg
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
标称值
50 mg
-0、008
-0、008
-0、008
-0、018
-0、008
-0、008
-0、008
-0、018
-0、008
-0、008
5g
-0、052
-0、052
-0、042
-0、032
-0、052
-0、052
-0、052
-0、042
-0、052
-0、042
100g
-0、11
-0、11
-0、11
-0、21
-0、11
-0、11
-0、11
-0、11
-0、11
-0、11
则： 50mg： =0、0013mg
5g：=0、0022mg
100g：=0、0100 mg
3、2 由标准砝码mcr 引入得不确定度分量u(mcr)评定（B类评定）：
3、2、1标准砝码检定证书中给出得扩展不确定度ur(mcr)：
由JJG99-2006《砝码检定规程》给出标称质量分别为50mg，5g与100mg砝码得最大允许误差分别为0、012mg，0、05mg与0、16mg。扩展不确定度U ≤0、004mg，U ≤0、01mg与U ≤0、05mg，包含因子k=2。
50mg： ur(mcr)= U/k=0、004mg/2=0、002mg
5g： ur(mcr)= U/k=0、01mg/2=0、005 mg
100g ur(mcr)= U/k=0、05mg/2=0、025mg
3、2、2由标准砝码质量不稳定性引入得不确定度分量uinst(mcr)：
标准砝码得质量不稳定性引入得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得年变化量计算出来。查历年得检定证书得检定数据如下表2所示：
表2 E2等级标准砝码历年检定数据
测量次数
检定结果/mg
2016
2015
2014
2013
2012
标称值
50 mg
0、002
0、001
0、002
0、002
0、003
5g
-0、012
-0、009
-0、008
-0、010
-0、007
100g
-0、01
0、00
-0、03
-0、01
-0、01
50mg：uinst(mcr)=
5g：uinst(mcr)= mg
100g: uinst(mcr)= mg
3、2、3合成后由输入量mcr 引入得不确定度u(mcr)：
50mg： u(mcr)==0、0021 mg
5g： u(mcr)==0、0052 mg
100g: u(mcr)==0、0265mg
3、3 衡量仪器引入得标准不确定度分量uba（B类评定）：
衡量仪器得标准不确定度包括灵敏度引起得标准不确定度us、鉴别力引起得标准不确定度ud与偏载误差引起得标准不确定度uE
3、3、1 灵敏度引起得不确定度分量us
测量天平灵敏度得小砝码为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、00 mg，0、99 mg，0、99 mg，0、99 mg
= 0、000036 mg
式中：=0、004 mg，ms=1、003 mg，u(ms)=0、006/6=0、001 mg，=0、999 mg，=s=0、009 mg
3、3、2 由电子天平鉴别力引入得不确定度 ud 评定：
=0、01mg，=0、1mg则==0、41d=0、0041mg，
==0、0408mg
3、3、3 由天平偏载引入得不确定度评定：
使用天平时，在相邻得两次测量过程中，标准砝码与被测砝码之间得示值差不等时，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。

则==0、0048mg ==0、0096mg
3、3、4 衡量仪器得合成标准不确定度uba
0、0063mg
0、0419mg
3、4 由空气浮力引入得不确定度u(mp)评定：

空气密度=0、12mg/， 被测砝码密度接近8、0 g/；磁化率小于0、005、
标准砝码得密度为8、0 g/。小于砝码最大允许误差得九分之一，可以不进行空气浮力修正。
根据公式，所以u(mp)=0
4 标准不确定度分量汇总
输入量得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 /mg
标称值
50 mg
5g
100g
u(mcr)
标准砝码引入得不确定度分量
0、0021
0、0052
0、0265

衡量过程引入得标准不确定度分量
0、0013
0、0022
0、0100
uba
衡量仪器引入得标准不确定度分量
0、0063
0、0063
0、0419
(1)
灵敏度
0、000036
0、000036
0、000036
(2)
鉴别力
0、0041
0、0041
0、0408
(3)
偏载
0、0048
0、0048
0、0096
u()
空气浮力修正引入得不确定度分量
0
0
0
5 合成标准不确定度得计算：
由于影响砝码测量结果得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：
=
=0、0067mg
5g：
=
=0、0085mg
100g
=
=0、0506mg
6 扩展不确定度得评定
取k=2，则扩展不确定度U 为：
50 mg：U = k×u(mct)=2×0、0067mg =0、01mg
5g： U = k×u(mct)=2×0、0085 mg =0、02mg
100g：U = k×u(mct)= 2×0、0506mg=0、1mg
7 测量不确定度得报告与表示
50 mg F1等级砝码折算质量测量结果得扩展不确定度为
U=0、01 mg k=2
5 g F1等级砝码折算质量测量结果得扩展不确定度为
U=0、02 mg k=2
100 g F1等级砝码折算质量测量结果得扩展不确定度为
U=0、1 mg k=2
8 测量结果与扩展不确定度一览表
表4 测量结果一览表
砝码编号
标称质量值
折算质量修正值
(mg)
折算质量值
扩展不确定度(k=2)
(mg)
1562
50mg
-0、008
49、99mg
0、01
600
5g
-0、052
4、99995g
0、02
600
100g
-0、11
99、9999g
0、1