非自行指示秤测量结果不确定度评定

非自行指示秤测量结果不确定度评定

本文通过实例，对非自行指示秤的测量不确定度的主要来源进行评定，最终得出其扩展不确定度。

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1 概述

1.1 评定依据：JJG555-1996《非自动秤通用检定规程》，JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》。

1.2 测量条件：秤的技术说明中，没有特定规定下，应符合：温度-10℃～+40℃，湿度≤85%RH。

1.3 测量标准：M1等级标准砝码，规格为10g～20kg，根据JJG99-2006中给出的质量最大允许误差为±(

2.0mg～1000mg) 。

1.4 被测对象：以TGT-100型台秤为例，准确度等级：■，测量范围（0～100）kg，检定分度值e为：50g。

1.5 测量过程：用标准砝码直接加载或卸载的方式，重复测量十次，测量示值与标准砝码之差即为示值误差。

2 数学模型

公式：

ΔE=I-m

ΔE：示值误差

I：示值

m：标准砝码质量值

3 输入量的标准不确定度评定

3.1输入量I的标准不确定度u(I)评定

输入量I 的标准不确定度主要来源:台秤的测量重复性引起的标准不确定度分量u(I1) 以及读数误差引起的标准不确定度分量u(I2)。

3.1.1 台秤测量不重复性引起的标准不确定度分量u (I1)的评定(A 类评定)

用M1等级砝码在重复性条件下对台秤50kg秤量点进行10次连续测量，得到测量列：50.01，50.02，50.01，50.03，50.00，50.02，50.02，50.02，50.02，50.01（单位：kg）

平均值：

I=■■I■=50.02（kg）

单次实验标准差：

S=■=8.43×10-3（kg）

u(I1)=■=■=2.67×10-3（kg）

自由度：v(I1)=n-1=9

3.1.2 台秤读数误差引起的标准不确定度分量u(I2)的评定（B类评定）

读数误差符合三角分布，取k=■

u(I2)=■=4.08（g）

估计■=0.20

则自由度v(I2)=12

3.1.3 输入量I的标准不确定计算

由于输入量I的分项彼此独立不相关，因此

u（I）=■=■=4.93（g）

自由度v(I)=■=■=590.73/(5.65+23.09)=21

3.2 输入量m的标准不确定度的评定

根据OIML R111《砝码》约定，对低准确度等级砝码的标准不确定度等于允差表规定最大允差的1/3，经查，10kgM1等级砝码最大允许误差MPE=500mg，单个砝码的标准不确定度分量u(m1)=■=0.29g

5个砝码的标准不确定度分量u(m)=5u(m1)=1.45g

估计■=0.10，自由度v(m)=50

4 合成标准不确定度的评定

灵敏系数

数学模型ΔE=I-m

灵敏系数c1=■= 1 c2=■=1

由于输入量之间彼此独立不相关，故合成不确定度：Uc(ΔE) =■=■=5.14（g）自由度veff=■=■=25

5 扩展不确定度的评定

取置信概率p=95，查t分布表，得到kp=t95(25)=2.06

扩展不确定度U95=t95(25)×Uc(ΔE)=2.06×5.14=0.010(kg)

6 测量不确定度汇总及表示

6.1 测量不确定度汇总

通过对以上不确定来源的评定计算，得出以下汇总表：

6.2 测量不确定表示

TGT-100型台秤50kg秤量点误差测量结果的扩展不确定度为:

I=50.02kg；U95=0.010kg，veff=25。