电子配料秤不确定度评定

电子配料秤不确定度评定

本文以JJG648-1996《非连续累计自动衡器检定规程》为依据，给出了电子配料秤校准结果不确定度的分析方法和评定结果。

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1 电子配料秤校准结果不确定度的分析方法

1.1 通过阅读配料秤使用说明和秤体铭牌标识，确定被检定电子配料秤的最小秤量，最大秤量以及最小累计载荷，选取最大秤量略大于被校准配料秤，且最大允许误差不大于被检衡器最大允许误差的1/3的非自动衡器。附表1：■

1.1.1 确定常用物料通过对被检电子配料秤使用现场的观察，咨询操作人员，确定受检配料秤日常所配物料，注意其颗粒大小。

1.1.2 确定日常配料点现场翻阅配料记录，咨询操作人员，确定日常配料量点。

1.1.3 预加载荷并重复称量测试前，秤应预加多次载荷由零到最大秤量并重复数次，在卸去载荷后示值为零且能有效保持再进行其他试验。

1.2 零点测试或加载前的置零将秤量读数置于零位，空秤运行30分钟后能有效保持。

1.3 称重测试前的准备选取足量被检衡器常用物料供被动态称量测试使用；检定控制衡器，其误差不大于被检衡器最大允许误差的1/3。

在物料测试前，必须测试静态称量性能。加载时应从零点起逐步加到最大秤量，然后以同样的方式卸载至零点，称量点至少要选择10个（必须包括最大秤量点和最小秤量点）。采用附加砝码的方法以确定每一秤量点的误差。

1.4 动态称量测试

1.4.1 测试点选取一般至少应进行4个点的物料试验，即最小秤量点、最大秤量点、接近最小累计载荷的某一秤量点和日常配料量点，并对被检衡器日常配料量结果进行校准。

1.4.2 控制衡器称重利用控制衡器，称出与测试点等量的试验用物料。

1.4.3 物料测试将称重后的试验物料倒入被检衡器配料斗中，记录受检配料秤称重读数，并将该过程重复10次以上。

在物料试验过程中，应启动自动称量操作。自动称量操作和显示都能在主累计指示装置上观察和记录。在控制衡器上称量的被称载荷，它的结果作为被称载荷的质量真值考虑。

2 测量结果不确定度评定

2.1 评定依据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》；JJG555-1996《非自动衡器检定规程》；JJG648-1996《非连续累计自动衡器检定规程》。

2.2 数学模型△M=M-M0

式中：△M——电子配料秤自动称量示值误差；

M——电子配料秤称量结果示值；

M0——控制衡器称得测试点物料质量。

2.3 测量结果不确定度的A类评定以某0.2级分度值2kg最大秤量4500kg 的电子配料秤为例，对常用4000kg点进行10次测量，结果为：4002，4000，4000，3998，3998，

4000，4000，4000，4000，4000（单位：kg），计算平均值：

■=■■x■=3999.8kg

单次测量的实验标准差S（xi）=■ =1.15kg

平均值的实验标准差S（■）=■=0.35kg

自由度vi=n-1

本次测量的A类不确定度为0.35kg。

2.4 测量结果不确定度的B类评定

2.4.1 不确定度来源①测量重复性，即A类不确定度，记为：u1=0.35kg，灵敏系数c1=■=1。②控制衡器误差引起的不确定度，记为u2。配料4000kg时一般选用最大秤量5000kg，分度值2kg的秤为控制衡器，查JJG555-1996《非自动衡器检定规程》可知其4000kg最大允许误差±2kg，取半区间为1kg，按均匀分布处理，置信概率P%=100% k100=■，u2=0.58kg，灵敏系数c2=■=-1。③估读数误差引起的不确定度，记为u3。取分度值2kg的1/5即0.4kg为半区间，按均匀分布处理，置信概率P%=100%。k100=■，u3=0.23kg，灵敏系数c3=■=1。

④試验物料摆放不均匀引起的不确定度，记为u4。按照实际工作经验，一般取

0.3kg为半区间，按正态分布处理，置信概率P%=50%。k50=0.67，u4=0.45kg，灵敏系数c4=■=1。⑤试验物料颗粒大小引起的不确定度，记为u5。按照实际情况，该秤常用物料是粗石子，一般取0.5kg为半区间，按正态分布处理，置信概率P%=95%。k95=2，u5=0.25kg，灵敏系数c5=■=1。

2.5 合成标准不确定度由于输入量彼此独立不相关，因此对于电子配料秤动态称量结果的合成标准不确定度uc=■=

■=0.88kg

2.6 扩展不确定度取k=2，扩展不确定度U=kuc=1.76kg

2.7 相对扩展不确定度

Urel=■×100%=0.04%。

综上述，该电子配料秤4000kg称量点测量结果可表示为：m=3999.8kg，Urel=0.04%。

参考文献：

[1]李慎安主编，测量不确定度与检测辞典，中国计量出版社，1996.

[2]王江主编，现代计量测试技术，中国计量出版社，1990.

[3]费业泰主编，误差理论与数据处理，机械工业出版社，1981.

[4]赵亚军主编，天平砝码秤测量不确定度评定，中国质检出版社，2012.

[5]刘智敏等主编，测量不确定度手册，中国计量出版社，1997.

作者简介：季华（1981-），男，江苏泰兴人，泰州市计量测试技术研究所工程师，从事质量检定工作。