数字指示秤不确定度评定

1.1 测量依据：JJG539-97《数字指示秤检定规程》。

1.2 环境条件：校准实验室温度在（-10~40）℃范围内，相对湿度不大于８５％，振

动、大气中的水汽凝结和气流及磁场等其他影响量不得对测量结果产生影响 1.3 计量标准：数字指示秤可分为中准确度等级○Ⅲ级和普通准确度等级○Ⅳ级两个级

别，在校准○Ⅲ级和○Ⅳ级数字指示秤时，测量范围在50kg 以内时，使用F 2等级标准砝码，测量范围大于50kg 时，使用M 1等级标准砝码. 1.4 被测对象

以测量量程为1000g 分度值为0.1g 的○Ⅲ级数字指示秤为例，使用F 2等级标准砝码1mg ～2000g 一套27个。 1.5测量过程

用砝码直接加载、卸载的方式，分段测量示值与标准砝码之差即为示值误差。一般情况下，校准数字指示秤所测的点包括最小称量点，半量程，最大称量点以及最大允许误差改变的点。 2、 数学模型

P=M+ΔE

式中：ΔE ——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。

3.不确定度传播率

)()()()()(2

2212222212y u y u E u c m u c y u c +=∆+=

式中灵敏系数：

1

)(/)(,1)(/)(21=∆∂∂==∂∂=E p c m p c

4、输入量的标准不确定度评定

本评定方法以该数字指示秤1000g 最大称量点为例。其他称量点的示值误差测量结

果的不确定度可参照本方法进行评定。

4.1数字指示秤测量P 的的标准不确定度来源)(1p u 主要是数字指示秤测量重复性、四角偏载误差。

3.1.1数字指示秤测量重复性引起的标准不确定度分项)(1p u 的评定（A 类评定方法）用固定砝码在重复性条件下对数字指示秤进行10次连续测量，得到测量列

单次实验标准差g n p pi s n

i

i 048.01

)

(2

=--=

∑=

得到10个单次实验标准差，

P p s ＝g s m m j j 028.011

2=∑=，故g s p u p 028.0)(1== 4.1.2数字指示秤的偏载误差引起的标准不确定度分项u(P 2)的评定

数字指示秤进行偏载试验时,用最大称量1/3的砝码,放置在秤台四角,最大值与最小值之差一般不会超过0.1g,半宽α=0.05g ，而测量时放置砝码的位置较为注意，偏载量远比做偏载试验时少，假设其误差为偏载试验的1/3，并服从均匀分布，包含因子k=3 ， 可得 g g p u 010.03

305.0)(2=⨯=

4.1.3输入量P 的标准不确定的计算

由于输入量P 的分项彼此独立不相关,因此,,

g u u Up p p 030.0010.0028.0222

)2(2

)1(=+=+=

4.2输入量m 的标准的确定评定

输入量m 的不确定度根据JJG99－2006《砝码检定规程》中可知，F 2等级标准砝码1000g 检定结果的允许误差为±16mg ，属均匀分布,包含因子为3,按B 类不确定度评定

)(m u ＝

3

016.0g

＝0.009g

5.合成标准不确定度的评定 5.1合成标准不确定度的计算

输入量P 与m 彼此独立不相关,所以合成标准不确定度可按下式得到：

g u u Uc m p 031.0009.0030.0222

)(2

)(=+=+=

6.扩展不确定度的评定

因主要分量可视为正态分布。因此取置信概率%95=p ，可取包含因子k=2，则在称量1000g 时扩展不确定度为

g g U 06.02031.095=⨯=

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1000g/0.1g ○Ⅲ级数字指示秤所测点测量不确定度

按以上方法可得1000g/0.1g ○Ⅲ级数字指示秤各点测量结果扩展不确定度，见表2 表2 1000g/0.1g ○Ⅲ级数字指示秤所测点测量结果扩展不确定度

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常见各级数字指示秤所测点测量不确定度

数字指示秤可分为中准确度等级○Ⅲ级和普通准确度等级○Ⅳ级两个级别，在校准○Ⅲ级和○

Ⅳ级数字指示秤时，测量范围在50kg 以内时，使用F 2等级标准砝码，测量范围大于50kg 时，使用M 1等级标准砝码.按以上扩展不确定度的计算方法根据不同的分度值和准确度等级可以计算出常见各量程范围测量点的扩展不确定度。 具体见表3 -1和表3-2，表3-3

○Ⅲ级数字指示秤误差测量结果的扩展不确定

表3-2○Ⅲ级数字指示秤误差测量结果的扩展不确定

表3-3○Ⅳ级数字指示秤误差测量结果的扩展不确定

9. 校准和测量能力（CMC）

在0.1g~500kg 范围内，○Ⅲ级数字指示秤是使用我院标准砝码可校准的最佳被校天平，因此该项目的CMC为在0.1g~500kg范围内,

U(0.02~57)g。