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数字指示秤示值偏差测量结果的不确定度分析

编辑:金沙官网        发布日期:2018-05-21        点击量:699

概述

1、测量依据

JJG 539-1997《数字指示秤》国家计量检定规程。

2、测量环境条件

温度:(-10~40)℃。

3、测量标准

数字指示秤示值偏差测量结果的不确定度分析

F2级砝码,根据JJG 99-2006《砝码》国家检定规程中给出100 mg~5 kg砝码质量的最大允许偏差应该为±(0.16~80)mg。

4、被测对象

精度等级为3级的多分度值电子计价秤,称量范围与分度值为(0~3)kg/1 g;(3~6)kg/2 g;(6~15)kg/5 g。

5、测量过程

依据检定规程,从零点起按小到大的顺序加砝码至最大称量,用相同的方法卸砝码至零点。测试至少要选5个称量。每个称量示值与标准砝码之差即为示值偏差。

6、评定结果的使用

符合上述条件下的测量结果,可使用本不确定度(对被测量值的不能肯定的程度)的评定法。

 

数字模型

根据定义:数字指示秤示值偏差△E为:

△E=P-m

式中

△E———为电子计价秤示值偏差;

P———电子计价秤示值;

m———标准砝码质量值。

 

输入量的标准不确定度评定

1、输入量P的标准不确定度u(P)的来源

主要是电子计价秤测量重复性u(P1),电子计价秤偏载偏差u(P2)以及示值随电源电压变化u(P3)。

(1)电子计价秤测量重复性引入的标准不确定度分项u(P1)评定

取一台精度等级为3级,称量范围与分度值分别为(0~3)kg/1 g;(3~6)kg/2 g;(6~15)kg/5 g的多分度值电子计价秤作为被测对象,用固定砝码在5 kg称量点连续测量10次,测量结果如下(单位kg):

因实际检定时取单次测量值,故该结果的标准不确定度为u(P1)=SP1=0.16 g

自由度vp1=n-1=9

2)电子计价秤的偏载偏差引起的标准不确定度分项u(P2)的评定

电子计价秤进行偏载试验时,用最大称量1/3的砝码,放置在1/4秤台面积中,最大值与最小值之差一般不会超过2g,半宽a=1 g,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,假设其偏差为偏载试验时的1/3,并服从均匀分布,包含因子

4)输入量P的标准不确定度的计算

由于输入量P的分项彼此独立不相关,因此

2、输入量m的标准不确定度评定

输入量m的不确定的可以按OIML R111砝码国际建议的约定,对低准确度级砝码的标准不确定度等于允差表规定的最大允许偏差的查表得到5 kg砝码,允差±80 mg,其标准不确定度

 

合成标准不确定度的评定

1、灵敏系数

2、标准不确定度汇总表

3、合成标准不确定度的计算

输入量P与m彼此独立不相关,合成标准不确定度时按下式

4、合成标准不确定度的有效自由度

合成标准不确定度的有效自由度veff为

 

扩展不确定的评定

取置信概率95%,按有效自由度,查t分布表得到:

kp=t95(50)=2.01

扩展不确定度

U95=t95(50)·uc(△E)=2.01×0.33=0.66 g

 

测量不确定度的报告与表示

电子计价秤示值偏差测量结果的扩展不确定度为:

U95=0.66 g veff=50(在5 kg测量点)

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