2数字指示秤不确定度评定

数字指示秤示值误差的不确定度评定

1 概述

1.1 测量依据：JJG539—1997《数字指示秤检定规程》。

1.2.评定依据：JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》。

1.3 测量环境条件：温度和湿度没有特别要求，一般为常温。

1.4 测量标准：由标准砝码M2级和F2级组合，见表1

表1 标准砝码组合

这些组合砝码经顺德质量技术监督检测所检定合格，在检定有效期内。

1.5 被测对象：

1.6 测量方法：采用标准砝码直接测量数字指示秤各技术参数（各载荷点）的示值,可得数字指示秤示值与标准砝码之差，即为数字指示秤的示值误差。

1.7 评定结果的使用：在符合或十分接近上述条件下数字指示秤的示值误差的不确定度，可直接使用本不确定度的评定结果。

2 测量模型 2.1 示值误差：

∆m = P -m

式中 : ∆

m — 电子秤示值误差，kg ；

P — 电子秤示值，kg ； m — 标准砝码值，kg 。

2.2 方差和灵敏系数：

根据

于是 [][]2.2.2

2

2

)()()(.)(.)

(21m u c P u c m u m m P u P m m u c +=⎥⎦

⎤

⎢⎣⎡∂∆∂+⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∆∂=∆ 式中 11=∂∆∂=

P m

c 12-=∂∆∂=m

m

c 3 不确定度来源

数字指示秤示值误差m Δ的不确定度来源主要有: 3.1 数字指示秤测量重复性引入的标准不确定度分量 )(1P u ； 3.2 偏载测量引起的的标准不确定度)(2P u ；

3.3 数字指示秤分辨力引入的标准不确定度分量)(3P u ； 3.4 标准砝码m 最大允许误差引入的标准不确定 )(m u 。

4 示值误差不确定度评定

以顺德华普电子公司生产的数字指示秤为例，型号为TCS-2000，量程为（0～2000）kg ，准确度等级为

级，校准分度值500g 。测量范围（0～500）kg ，最大允许误差为±1.0e ；测量范围（500～2000)kg ，最大允许误差为±2.0e 。

4.1电子秤示值测量重复性引入的标准不确定度分量 )(1P u

用固定砝码在重复性条件下,对电子秤的100kg 这个测量点，进行10次连续测量，得到测量列100.00kg,100.00kg,100.00kg,100.00kg,100.00kg,100.00kg,100.00kg,100.00kg,100.00kg,100.00kg, 平均值为：

)(000.10011

kg p n p i n

i ==

∑=

单次实验标准差：

)(00.01

)(1

g n p p S i n

i =--∑=

=

平时实际操作做一个循环，所以：

4. 2电子秤的偏载误差引起的标准不确定度分项)(2P u 的评定

电子秤进行偏载校准时，用最大量程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

不会超过相应秤量的允许误差值，100kg 砝码在第一拐点里，即±0.5kg,区间半宽为0.5kg 。一般取其误差为偏载校准时的1/3，并服从均匀分布，包含因子k=3 可得

)(2P u =

3

35

.0=96.23（g ）

4.3 电子秤分辨力引入的标准不确定度分量)(3P u ，采用B 类方法评定。

该电子秤实际分度值500=d g ，区间半宽a ＝d /2＝250g ，服从均匀分布，k =3，天平分辨力引入的标准不确定度分量为：

)(3P u 3

250

＝＝κa ＝144.34（g ）

4.4 电子天平在20g 测量点示值引入的标准不确定度分量)

(P u ：

由于)(1P u 、)

(2P u 、)

(3P u 互不相关。所以

)(48.173)()()()(321222g p u p u p u p u =++=

4.5 标准砝码m 示值误差引入的标准不确定 )(m u ，采用B 类方法评定。

所使用的M 2级标准砝码在100kg 载荷点，对应砝码最大允许误差MPE=±16g ，区间半宽a ＝16g,服从均匀分布，包含因子k =3

g)(24.93/g 16)(===

κ

a

m u

）（＝＝）＝

（g n s p u 0.002

0.001

4.5 在100kg 载荷点示值误差合成标准不确定度

由于)(P u 、)(m u 互不相关

)(m u ci ∆()()22m u P u +==g 73.17324.948.17322=+

4.6 示值误差扩展不确定度

取包含因子k =2，

73.1732)(100500⨯=∆=m u U c κ=347.46(g)

4.7 合成标准不确度，扩展不确定度汇总

4.8 对各载荷点示值误差的不确度评定结果与对应的最大允许误差比较判定汇总

在（0～250）kg 段，即 0≤m ≤250kg ，最大允许误差为±1.0e （±0.5kg ）,（250～1000）kg 段，即250＜m ≤1000kg, 最大允许误差为±2.0e （±1kg ）,（1000～2000）kg 段，即1000＜m ≤2000kg, 最大允许误差为±3.0e （±1.5kg ）。

同理，按以上步骤，对各载荷点做同样测量，数据如下：

表3