【例 4】“检定数字指示秤示值误差”的标准不确定度评定_百度.
数字指示秤示值测量不确定度的评估
分度值为 0 , 0 0 5 k g , 不确定度分量 u ( 1 1 ) = 0 . 0 0 1 4 k g ; 分度值为 0 . 1 k g , 不确定度分量 ( ) = 0 . 0 2 8 9 k g ;
分 度值 为 5 k g , 不确 定度 分量 M ( ) = 1 . 4 4 3 4 k g ;
Fra Baidu bibliotek
5 . 1 主要标 准不确定度及合成不确定度
数据汇总见表 2 所示 。
表 2 主 要 标 准 不确 定 度 及 合成 不 确 定 度 汇 总 表
4 . 2 计 算 M, 级标 准砝码 引起 的不确 定度 对 四个 数 字指 示秤 的最 大秤 量 进行 检定 分 别需 要
3 0 k g 、 l  ̄0 k g 、 3 0 0 0 0 k g 、 1 5  ̄ 属均 匀分布 。
f \
k g Ml 砝码检定 , 其 允 差
M PE
其不确 定分 量为 : ”
则 四种 数 字 指 示 秤 标 准 砝 码 引 入 的不 确 定 分 别
为: 最大秤量 为 3 0 k g , 标 准 砝 码 引 起 的 不 确 定 度 u ( m) = 0 . 0 0 0 9 k g ; 最 大秤 量 为 l  ̄0 k g, 标 准 砝 码 引 起 的 不 确定 度 M ( m) = 0 . 0 2 8 9 k g ; 最 大秤 量 为 3 0 0  ̄k g , 标 准砝 码 引起 的不 确定 度 u ( m) = 0 . 8 6 6 0 k g ; 最 大 秤 量为 1 5 0 0 0 0 k g ,标 准 砝 码 引 起 的 不 确 定 度 “ ( m)=
数字指示秤的检定误差分析与应对措施
数字指示秤的检定误差分析与应对措施
摘要:作为时代进步和社会发展的需要,数字指示秤已经取代了传统的秤,
成为人们的日常使用的称量仪器,为了提高数字指示秤的测量精度,必须寻找一
种合理而又行之有效的方法减少检定误差,从而达到真正的应用需求。对此本文
分析了数字指示秤的检定误差来源,并提出了应对措施,以期能够为相关检定人
员提供借鉴与帮助。
关键词:数字指示秤;检定误差;分析;应对措施
前言:
在日常工作中,数字指示秤是一种常见的计量器具,由于其工作的持续时间
增长,其主要部件的重量感应器发生了异常改变,从而导致计量不精确。这就需
要用户了解数字指示秤的误差要素、来源及应对方法,以确保计量精度。但是,
当前数字指示秤在我国市场中的应用出现了许多的恶性竞争,因此减少测量误差,确保结果精确度必须引起人们的高度关注。
1数字指示秤的检定误差来源
1.1偏载误差
在数字指示秤装载重物时,因被测物体在秤台上发生某一特定的位移而发生
变化,因此要对其测量值的变化进行分析,必须将这些参数的变化限制在规范规
定以下,这是因为数字指示秤的电阻和称重传感器的弹性体等基础材质的不同,
以及生产工艺的缺陷,使得各个重量传感器的绝对敏感度不同,从而造成不同的
偏载误差[1]。
1.2称量误差
传感器称量时,称重台的摩擦、零点漂移和线性变化会导致称重误差不可避
免地出现,从而造成传感器称重的线性变化。由于冲击力、浮尘、温差等因素的
影响,传感器所承受的负载条件与电压输出仅为一般线性关系,导致数字指示秤
传感器的称重线性发生一定变化,有时存在较大误差。当使用数字指示秤时,经
数字指示秤不确定度分析
U=Up=U95=tp(veff)×uc(y)=1.96×1.83=3.6kg
3.4测量不确定度汇总和报告
通过以上各节的分析和估算,可将不确定度来源按其类型、数值、概率分布、包含因子、标准不确定度及自由度进行汇总,见下表
测量结果的不确定度一览表
符号
来源
类型
不确定度(kg)
概率分布
包含因子k
自由度v
1
测量重复性
A
0.78
正态
2
2
2
标准砝码
B
1.732
均匀
∞
3
电子汽车衡
合成
1.83
t
_
∞
4
电子汽车衡
扩展
3.6
t
1.96
∞
据JJF1059-1999的要求,测量不确定度的报告为
在此秤量点的最大允许误差为:mpe=1.5e=30kg
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
MAU≤ mpe=10kg
m ---标准砝码质量值。
3.输入量的标准不确定度评定
本评定方法以120电子汽车衡1 2称量点为例。
3.1标准不确定度分量
3.1.1砝码的标准不确定度
检定III级电子汽车衡,使用1t的M1级砝码20个和20kg的砝码2000个从《砝码检定规程》中可以查出1t的M1级砝码最大允许误差
数字指示秤测量值的不确定度评定
数字指示秤测量值的不确定度评定
数字指示秤是人们常用于计量的一种计量器具,被广泛的应用于生产、科研、贸易以及人们的日常生活中,给人们的生活带来了较大的影响。而随着科技技术的不断更新与发展,对数字指示秤的使用,不再只是局限于测量和检定,更加注重测量结果的精准性。但是,数字指示秤在测量检定时,还较易受到其他因素的影响,具有較大的不确定性,以此也就给最终的测量结果带来了影响。因此,就应对数字指示秤测量值的不确定度进行综合的评定,确保能够提高测量结果的精准性,充分的发挥出数字指示秤的使用价值。
标签:数字指示秤;测量值;不确定度评定
引言
测量不确定度主要就是对测量结果可能误差的度量,也是衡量测量结果好坏的重要因素。因此,就应做好数字指示秤测量值的不确定度评定工作,确保能够缩小测量结果的误差,提高测量结果的精准性,以此才能更好的为企业的生产和人们的生活提供优质化服务。本文就针对数字指示秤测量值的不确定度评定展开具体的分析与讨论。
一、数字秤测量原理及测量依据
(一)、数字秤测量原理
在对数字指示秤测量值展开不确定度评定工作时,首先就应了解数字秤的测量原理,只有这样才能确保评定工作的开展能够更具针对性和科学性。其中,数字秤通常利用称重传感器来作为能量的转换元件,这样称重传感器就能有效的将承载器上被测物体的质量有效的转换为弹性体的位移量,并且还能将这个位移量以电信号的形式输出,以此就能实现对物体重量的精准测量。此外,电信号被输出后,还会经过一系列的转化和放大操作,此时被称重显示器显示的则是被测量物体的质量值。
数字指示秤示值误差测量结果的不确定度评定
( P 1 ) =r / ( 2 ・ √ 2 ) =( O . 4 / √ 2 )M P E V
( 5 ) 当 r ≤1 . 0 MP E V
值误 差 的测量 不确 定 度评 定 , 一 般 可 直接 使 用 本不 确 定
度 的评定 结果 。
示秤》 检定规程的 3 . 7 . 1 规定 , 检定秤用的标准砝码 的误 差, 应不超过秤的相应秤量最大允许误差的 1 / 3 ) 。 1 . 4 被测对象 : 中准确度级和普通准确度级 的数字指示秤 。 1 . 5 测 量过 程 : 用砝码 直接 加载 、 卸载 的方 式 , 分段 测量
E=P—m
依据 J J F 1 0 5 9 —1 9 9 0 ( 测 量 不 确 定 度评 定 与 表 示 》对 于数字 显示 式测量 仪器 , 如其 分辨力 为 d, 则 由此带 来 的
标准不 确定度 为 “ ( ) =0 . 2 9 d , 当采 用 “ 闪变点” 法 可 使
式 中: P 一秤 的模拟示值 ( 对于数字指示秤即为化整 前 的示 值 ) ;
示值 和 随 电源 电压变化 产 生 的影 响最 终体现 在示值 的重 复性上 , 故 ( P) 由2 个 不确定 度分 项组 成 。 ( 1 ) 重复性 引 起不确 定度 分项 / 2 , ( P, ) ; ( 2 ) 分辨 力引起 的不 确定 度分 项 / / , ( P 2 ) 。 3 . 1 . 1 常规 的计 量检 定 中重 复性 实 验无 法 满 足 / 7 , ≥1 0 , 为 了评 定结 果更 可靠 。依 据 J J F 1 0 5 9 —1 9 9 9 { 测量 不 确定
数字指示秤检定结果测量不确定度评定
数字指示秤全部秤量点的修正误差及测量
结果扩展不确定度评定
测量不确定度报告与表示
按照上述方法对电子计价秤全部秤量点不确
本次电子计价秤检定结果的扩展不确定度为:
2.5kg 加载:U = 0.37g,k = 2
定度分量进行计算并合成,得到各秤量点修正误
差及测量结果扩展不确定度,如表 5 所示。
2.5kg 卸载:U = 0.37g,k = 2
确定度评定与表示》 中的不确定度评定方法对数字指示秤的检定结果不确定进行评定。
[ 关键词 ]
数字指示秤;检定;不确定度;评定
[中图分类号] TH715.1+93
[文献标识码] B
[文章编号] 1003-5729(2021)10-0016-04
Evaluation of Measurement Uncertainty of Verification Result of Digital Indicator Scale
1
0.173g
-1
0.072g
ci
| c |u
1
0.461g
-1
0.433g
i
i
i
i
15kg 秤量点加载的标准不确定度分量一览表
标准不确定度
i
i
0.461g
0.158g
0.433g
0.433g
数字指示秤不确定度
数字指示秤示值误差测量结果不确定度的评定
1. 概述
1.1测量依据:JJG539-2016《数字指示秤检定规程》
1.2环境条件:温度(10~35)℃,相对湿度(35~80)%RH
1.3测量标准:标准砝码
1.4被测对象:电子秤
1.5测量方法:
从零点起按由小到大的顺序加砝码至最大秤量,用相同的方法卸砝码至零点。测试至少选定以下五个秤量;
最小秤量;
最大允许误差改变的秤量,如;
中准确度级:500e,2 000e;
普通准确度级:50e,200e
50%最大秤量
最大秤量
注意:加卸砝码时应分别逐渐地递增或递减。
1.6 评定结果的使用:符合上述条件的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果。
2. 数学模型
∆
=
m
m-
m
∆—被测数字指示秤在测量点的示值误差;
式中:m
m—被测数字指示秤在测量点示值的算术平均值;
m—测量点的输入值。
3. 各输入量的标准不确定度分量的评定
u
由标准砝码质量允差引入的不确定度分量
1
a)由砝码的检定规程得知1kg F1等级砝码最大质量允差为5mg,k=3,所以
u5/3=2.887mg=0.000003kg
=
1
b)由砝码的检定规程得知100kg M1等级砝码最大质量允差为0.005kg,k=3,所以
u0.005/3=0.0029kg
=
1
c)由砝码的检定规程得知3000kg M1等级砝码最大质量允差为0.15kg,k=3,所以
=
u0.15/3=0.087kg
1
d)由砝码的检定规程得知60000kg M1等级砝码最大质量允差为3kg,k=3,所以
=
u3/3=1.732kg
1
u
3.1由数字指示秤估算的不确定度分量
数字指示秤不确定度评定
电子台秤示值误差测量结果的不确定度评定
1.概述:
测量依据:JJG539-1997《数字指示秤检定规程》
环境条件:温度-10℃~40℃
测量标准:M1级砝码,根据JJG99-1990《砝码检定规程》中给出50g~20kg质量最大允许误差为±(3mg~1g)。
被测对象:电子秤Ⅲ级,检定分度值e=,0~500e为±,(500~2000)e为±,2000e~Max为。
测量过程:用砝码直接加载、卸载的方式,观察测量示值与标准砝码之差即为示值误差。
2.数学模型:△E=p-m
式中:△E—电子秤示值误差(kg)
p—二次仪表显示值(kg)
m—标准砝码质量值(kg)
对上式求偏导得灵敏系数为:C
1=1,C2=-1
3.输入量的标准不确定度评定:
输入量p的标准不确定度来源u(p)主要是电子秤测量重复性、四角偏载误差、示值随电源电压变化以及二次仪表分度值选取引起的示值误差等。
电子秤测量重复性引起的标准不确定度来源u(p1)的评定(A类评定方法)。
用固定砝码在重复性条件下对电子秤进行10次连续测量,得到测量列:,,,,,,,,,
p— = 1
n
i=1
n
p i =(kg)
根据贝塞尔公式:S = i=1
n
(p i
-p 1
 ̄
)2n-1
= (kg )
u (p 1)= S
n = 错误!= (kg )
自由度γp1 = 3×(n-1)=27
电子秤的偏载误差引起的标准不确定度分项u (P 2)评定。 电子秤进行偏载试验时,用最大称量1/3的砝码,放置在1/4秤台面积上,最大值与最小值之差一般不会超过,半宽a=。假设其误差为偏载时的1/3,并服从均匀分布,包含因子k= 3 ,可得u (p 2)= 错误!=(kg )
数字指示秤测量结果的不确定度评定作业指导书
数字指示秤测量结果的不确定度评定作业指导书
发布时间:2022-07-28T01:26:25.139Z 来源:《工程管理前沿》2022年第6期作者:姚树慧杜美杰[导读] 为检测和校准实验室、标准物质生产者、能力验证提供者、检验机构等机构制订不确定度评定作业指导书提供参考。
姚树慧杜美杰
河南心连心化学工业集团股份有限公司河南新乡 453700
[摘要]为检测和校准实验室、标准物质生产者、能力验证提供者、检验机构等机构制订不确定度评定作业指导书提供参考。
[关键词]不确定度评定;数字指示秤;标准砝码;
一、适用范围
本作业指导书适用于本单位所使用的级及以下数字指示秤。
二、依据的文件
1、JJG539-2016《数字指示秤检定规程》。
2、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》。
三、概述
1、确定被测量:数字指示秤校准时,采用标准砝码加载在数字指示秤上,读取显示器数值,其与标准砝码标称值之差为其示值误差。无扩展指示装置的秤,采用闪变点法确定化整前的示值。被测对象为三级及以下数字指示秤,如下表所示
数字指示秤的示值误差的不确定度评定
数字指示秤的示值误差的不确定度评定 一、概述:
1、检测依据:JJG539—1997《数字指示秤》检定规程。
2、环境条件:25℃。
3、标准器具:1M 级标准砝码,100mg-2kg
4、被测对象:数字指示秤 型号ACB —06B 6kg Ⅲ级。
5、测量过程:用标准砝码直接均匀加载或卸载的方式,重复测量。 二、数学模型: s m m d =+
m —质量值 s m —测得值 d —误差 灵敏系数:
11s m c m ∂=
=∂ 21m
c d
∂==∂ 三、输入量的标准不确定度评定:
1、数字指示秤重复性测量引入的标准不确定度分量1u (A 类评定方法),在重复性条件下,用3kg 标准砝码在此秤上进行10次连续测量,结果如下(单位:kg ):
算术平均值:1
13000.200n
i i i x x g n ===∑
单次实验标准偏差为:s
A 类标准不确定度:41110i u s
x g -==⨯()()
此分量可以忽略不计。
2、1M 级标准砝码引入标准不确定度分量2u (B 类评定方法)为均匀分布 1M 级标准砝码,2 kg 砝码mpe=100mg 1kg 砝码mpe=50mg
2u 3、被检数字指示秤分辨力误差引入的标准不确定度3u (B 类评定方法)为均匀分布,
在实际测量时,模拟指示秤的分度值为1g ,x ∂=1g 3u =0.29×1=0.290g
4、数字指示秤最大误差引入的不确定度分量4u (B 类评定方法)为均匀分布,
分度值为e=1g ,mpe=1.5e=1.5g 4u
四、标准不确定度一览表:
标准不确定度分量一览表
电子秤不确定度评定CNAS
电子计价秤示值误差测量结果的不确定度评定
1 概述
1.1 测量依据:JJG 539-1997 《数字指示秤》。
1.2 测量条件: 温度 常温, 相对湿度 自然环境 。 1.3 测量标准:M 1等级标准砝码。
1.4 级数字指示秤 ,规格ACS-6型 最大秤量6kg 。
1.5 测量过程:采用直接加标准砝码来测量数字指示秤的示值误差,可得标准砝码与数字指示秤实际值之差,即为电子计价秤的示值误差。
1.6 评定结果的使用:在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果。 2 数学模型
E=P-m (1)
式中: E —— 数字指示秤示值误差(g);
P —— 一定砝码质量作用下数字指示秤的示值(g); m —— 所加砝码的标准质量值(g)。
3 方差的灵敏系数
由(1)式得方差
)(()()(
)(222m u m
E
P u P E E u c ∂∂+∂∂= 11=∂∂=
P E
c 12-=∂∂=
m
E
c 得: )()()(2
m u P u E u c += (2) 4 测量不确定度来源
4.1 输入量P 的标准不确定度u (P )主要由以下因素决定: (1)测量重复性误差引起的测量不确定度; (2)电源电压波动引起的测量不确定度。
5 4.2 输入量m 的标准不确定度u (m )主要是由M 1等级砝码的质量误差引起。输入量
标准不确定度的评定 5.1 u (P )的评定
5.1.1 测量重复性误差引起的标准不确定度1u (P )的评定
在重复性条件下,用质量为1kg 、3kg 、6kg 的M 1等级砝码对被检秤进行10次的重复测量,得到以下测量结果:
数字指示秤示值误差测量结果的不确定度评估
数字指示秤示值误差测量结果的不确定度评估
发布时间:2021-05-18T07:52:50.200Z 来源:《学习与科普》2020年20期作者:马昌文
[导读] 随着科学的严谨度提升,根据JJG 539-1997《数字指示秤》国家计量检定规程的要求,对目前市面上使用的数字指示秤示值误差进行精确分析与评估,力争在评估中对指示刻度的误差值,标准值和计量标准误差等几个方面做出合理改善。
马昌文
南京市计量监督检测院江苏南京 210000
摘要:随着科学的严谨度提升,根据JJG 539-1997《数字指示秤》国家计量检定规程的要求,对目前市面上使用的数字指示秤示值误差进行精确分析与评估,力争在评估中对指示刻度的误差值,标准值和计量标准误差等几个方面做出合理改善。
关键词:数字指示秤;误差测量;不确度度
在数字指示秤的误差测量之前,除了要做好校对标准工作,还要对指示秤检定的偏载误差和称量误差进行多次的去皮测试和重复性测试,以达到在较少的实验次数下相对较精确的实验数据。
1 概述
1.1测量依据
JJG 539- 1997《数字指示秤》国家计量检定规程。
1.2测量环境条件
温度:(- 10~40)℃。标准大气压101.325kPa下。
1.3测量标准
称量测试需要对四个计量点进行必要的测量,分别为:20e、500e、1500e、Max。有低到高的顺序逐渐放砝码n,然后进行反复测量,在最大测量为的误差计量分别填入空格内直至最小量。
1.4被测对象
精度等级为2级的低精准度级数字指示秤,称量刻度与范围为(0~4)kg/1g;(4~8)kg/1g;(8~15)kg/1g。
数字指示秤检定结果的不确定度评定
数字指示秤检定结果的不确定度评定
摘要:本文根据JJG539-2016《数字指示秤》检定规程、JJG99-2006《砝码》检
定规程、JJF1059.1-2012《测量结果不确定度评定与表示》,介绍了数字指示秤检
定结果的不确定度的评定过程,最后评定出的结果为扩展不确定度U=1.6g
(k=2)。
关键词:数字指示秤;检定结果;不确定度
1 概述
1.1 测量依据:JJG539-2016《数字指示秤》检定规程、JJG99-2006《砝码》
检定规程、JJF1059.1-2012《测量结果不确定度评定与表示》。
1.2 环境条件:境温度-10℃~40℃;温度变化一般不超过5℃/h。
1.3 测量标准:根据JJG99-2006《砝码》检定规程,其误差不超过规程规定的相应在和最大允许误差的1/3。
1.4 被测对象:上海亚津电子科技有限公司ACS-6数字指示秤,最大称量6kg,分度值2g,最小称量40g。
1.5 测量过程:根据JJG539-2016《数字指示秤》检定规程、JJG99-2006《砝码》检定规程、JJF1059.1-2012《测量结果不确定度评定与表示》的规定,用标准
砝码直接加载、卸载的方式,分段测量示值与标准砝码之差即为示值误差。
2 建立数学模型
参考文献:
[1]JJG 539-2016《数字指示秤》检定规程.
[2]唐晓萍.数字指示秤示值误差测量结果的不确定度评定[J].计量与测试技术.2014.
[3]马木提江.数字指示秤示值误差测量结果的不确定度评定[J].计量与测试技术.2012.
[4]高娟.数字指示秤测量值的不确定度评定[J].计量与测试技术.2018.
数字指示秤示值误差测量不确定度评定
进 行 。在 符合 上 述条 件 下 的测 量 ,一 般 可 直 接 使
用本不确定度评定 结果 ,其他秤量点 的示值误差
不确定 度 评定 可参 照本评 定 方法 。
2 测 量模型
E=P-L=I+O.5e— —△
(1)
式 中 :卜 化 整前 的误 差 ;
P一 化整前的示值 ;
E 。minati0nT。 t l检验测试
(,)— — 由电子计 价 秤示 值 引人 的测量 不确 定度 分 量 ;
(£)— — 由标 准砝 码 引入 的不 确定 度分
量 ; 分 量 。
u(AL)—— 由附加 载 荷 引入 的不 确 定 度
灵敏 系数 :
c ,= 等_l’cz= =_l,c,=面OE__1
因此 ,
/ 22(E)= (,)+ (£)+ (at)
[关键 词 】 电子 计价秤 ;测量 结果 ;不 确定 度评 定
【中 图分类 号】TH715.1 93 【文献 标识 码】B 【文 章编 号】1003—5729(2018)01—0015—03
The uncertainty evaluation of the measurement of the error m easure in the di【gital indicator scale Article abstract: Based on 6 kg of electronic pr ice computing scale analysis of error,based ຫໍສະໝຸດ Baidun JJG 539—2016 digital indicating weighing instruments verification regulation,JJG 99-2006 weights verification regu lation and JJF 1059.1—2012 measurement uncertainty eva luation and presentation,the uncertainty of its value is evaluated. K ey words: electronic weighing scale;measurem ent result;uncertainty evaluation"
数字指示秤检定结果不确定度评定分析
数字指示秤检定结果不确定度评定分析
发布时间:2022-03-24T08:29:42.401Z 来源:《科学与技术》2021年9月25期作者:绪广生
[导读] 传统的对客观的度评,是以经验为基础,通过人为的操作来对数字的进行判断的
绪广生
金湖县综合检验检测中心,江苏淮安 211600
摘要:传统的对客观的度评,是以经验为基础,通过人为的操作来对数字的进行判断的过程;而现在的数字指示秤的功能更加全面,在科学研究、工业检测及日常生活中得到广泛的应用。数字称重的精度直接影响到产品的质量和产量,因此,为了使人们的生活变得越来越方便,计量器具的性能也必须有相应的提高与改进。
关键词:数字指示秤;检定结果;不确定度;评定分析
引言
目前,我国市场上的计量器具种类繁多,数量巨大,但仍有很多测量过程采用传统的方法进行,这种方式虽然简单易行,但可靠性较差,且操作繁琐,不利于广大人民群众的生产安全。本课题从数字指示秤的结构及原理入手,研究不确定度的检测与维修,并论证其相应的理论依据,以便能够为数字称重控制系统的优化和研制开发提供参考。
一、研究背景及意义
在当今的社会生活中,电子秤是一种非常常见的计量器具。它是根据被测物体的物理特征,如硬度、大小、韧性等,按要求称量并进行校准的仪器;利用数据处理的基本理论,把各种非电量转换成易识别的数学量,然后通过对应的计算方法,对被测事物的准确度或高度的程度做出评价的过程[1]。在电子称重测量中,不确定度主要包括系统误差,由于不知道它对设备的性能指标有什么样的影响以及在使用时如何选择合适的器件来使其达到最好的效果[2]。目前,随着科学技术的不断发展,人类生产能力的极大提高,电子产品已经成为人们日常生活的必需品,而随之而来的问题就是称重的精度越来越高,因此需要我们对其进行更深入的研究和探索。
数字指示秤示值误差测量值的不确定度评定
关 键词 : 数 字指示 秤 ; 测量结果 ; 不确定搜 中图分类号 : T B 9 9 文献标识码 : A 国家标准学科分类代码: 4 6 0 . 4 0 3 0
Ev a l u a t i o n o f Un c e r t a i n t y i n El e c t r o n i c S c a l e
( 2 ) 输入 量 m 的标 准 不确 定 度分 量 ( m ) , 由标 准
砝码、 狈 4 量 不 确定 度产 生 。
4 标 准 不确 定度 分量 评定
( m) 和M ( m ) 彼 此独立 且不 相关 , 则
M 。 : √∑M = 0 . 6 g
7 测量 不确定 度的 报告与 表示
收 稿 日期 : 2 0 1 4~0 4 —0 8
作者简介 : 吴佳猛 , 男, 助理工程师 。工作单位 : 常州市计量 测试 技术研究
所 。通讯地址 : 2 1 3 0 0 0江苏 省常州市武进区呜新中路 1 6 号。
ห้องสมุดไป่ตู้
最 大称量 为 3 0 0 0 k g 的 电子秤 在 2 0 0 0 k g 处时, 示值 误
差测量 结果 的扩展 不确定 度表 示 为 :
m =2 0 0 0. 4k g , =0. 6 k g, =2
4 . 1 输 人量 m 的标 准 不确 定度 分量 ( m) 。
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“检定数字指示秤示值误差”的标准不确定度评定
1、概述
依据
JJG 539-1997
《数字指示秤检定规程》,用
F 2
级砝码测量数字指示秤。在环境温
度(
-10~+40)
℃,
用砝码在数字指示秤上,均匀分布的
4
个点,直接加载、卸载的方式
分段测量示值与标准砝码之差。
2、建立数学模型
① 数学模型:
式中:
——
数字指示秤示值误差;
P ——
数字指示秤示值;
m ——
标准砝码质量值。
则:
② 灵敏系数,c 1=1,c 2
=-1。
3、测量不确定度的来源
测量不确定度主要来源:
① 测量数字指示秤的示值引入标准不确定度; ② 标准砝码本身存在误差引入标准不确定度。
4、标准不确定度分量的评定
采用最大秤量
15kg
,分度值
5g
的电子秤为例,以最大秤量
15kg
为测量点。
4.1 测量数字指示秤的示值引入标准不确定度
主要是电子秤测量重复性、四角偏载误差等。
①电子秤测量重复性
引入的标准不确定度
用砝码在重复性条件下对电子秤进行
20
次连续测量,得到测量列:
15.000 kg ,
15.000 kg
,
14.995 kg
,
14.995 kg
,
14.995
kg
,
15.000 kg ,
14.995 kg
,
14.995 kg
,
15.000 kg
,
14.995
kg
,
15.000 kg ,
15.000 kg
,
14.995 kg
,
14.995 kg
,
15.000
kg
,
15.000 kg ,
14.995 kg
,
14.995 kg
,
14.995 kg
,
14.995
kg
。
平均值为
kg
实验标准差
为
自由度为:
②
电子秤的偏载误差引起
的标准不确定度
电子秤进行偏载试验时,用最大秤量
1/3
的砝码,放置在
1/4
秤台面积中,最大值与最小
值之差一般不会超过
5g
,半宽
a =2.5g
,而测量时注意放置砝码的位置,偏载量远比做偏载
试验时少,假设其误差为偏载试验时的
1/3
,其概率分布服从均匀分布,并设其可靠程度为
90
%,则包含因子为
k =90
%,得:
估算值可靠性约为
。故自由度为
90%
ν12 ≈(1/2)×(10%)-2=50
根据上述分析,由于输入量P的分项彼此独立不相关,则测量数字指示秤的示值引起的标准不确定度为:
其自由度为
4.2 标准砝码本身存在误差引入标准不确定度
标准砝码的不确定度可以根据检定证书与检定规程得到,对低准确度级砝码的标准不确定度等于最大允许误差的。查得15kg砝
码,最大允许误差为±225mg,假设其概率分布服从均匀分布,并设其可靠程度为90%,则包含因子为k=90%,得:
估算值可靠性约为90%。故自由度为
ν2 ≈(1/2)×(10%)-2=50
5、合成标准不确定度的计算
根据标准不确定度分量评定结果,输入量P与m彼此独立不相关,按“不确定度传播律”进行合成得到“相对合成标准不确定度
”。
根据韦尔奇—萨特思韦特(Welch-Satterthwaite)公式,计算有效自由度νeff
(取νeff=20)
标准不确定度分量一览表
序号标准不确定度
不确定度来源符号数值ν
1 电子秤示值引入标准不确定度
2.57g 20.8
1.1 电子秤测量重复性
2.51g 19
1.2 电子秤的偏载误差
0.535g 50
2 标准砝码本身存在误差
0.144g 50
6、扩展不确定度的确定
根据选定的置信概率p = 95%和计算的有效自由度νeff=20,查“t分布临界值表”得:k = t0.95(20 =2.09。则扩展不确定度U95为:
U95= k·u c(⊿=2.09×2.57=5.3713g
(取U95=6g)
7、测量结果的最终表示
电子秤示值误差测量结果:(在最大称量15kg时测量)
U95=6g,νeff =20