计量标准技术报告衡器

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1、计量标准技术报告计量标准名称衡 器 检 定 装 置建立计量标准单位大丰市计量测试所计量标准负责人朱 剑 锋筹建起止日期2003年11月12日目 录一、建立计量标准的目的 3二、计量标准的工作原理及其组成 3三、计量标准器及主要配套设备 4四、计量标准的主要技术指标 5五、环境条件 5六、计量标准的量值溯源和传递框图 6七、计量标准的测量重复性考核 7八、计量标准的稳定性考核 8九、测量不确定度评定 9-17十、检定或校准结果的验证18十一、结论19十二、附加说明19一、建立计量标准的目的为了适应工业生产发展的需要，保证量值传递的准确一致，特建立衡器检定标准，用以检定能源计量、贸易结算等用途的衡

2、器。二、计量标准的工作原理及其组成衡器的检定是采用相应精度的砝码，用直接衡量法来校验衡器的计量性能，也可采用替代法，按有关检定规程要求进行检定。原理框图如下：衡 器 检 定 装 置或替代法直接衡量法被 检 衡 器本标准主要由砝码组成。 三、选用的计量标准器及主要配套设备计量标准器名 称型号测量范围(mm)不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定证书号砝 码10kg100kgM1级0110FM砝 码(1002000)g(1002000)gM1级020FM砝 码25kg5000kgM1级001200FM砝 码1000kg22000kgM12级上海冶金局01-2220砝 码500kg3

3、000kgM12级23-2820主要配套设备砝 码Fg210mg-500gF2级13201012F80193砝 码Fk3(120)kgF2级上海 4162010003HQ0066 四、计量标准的主要技术指标测量范围：060t名 称型号规格准确度等级出厂编号砝 码10mg500gF213砝 码100g2000gM1级020砝 码10kgM1级01-10砝 码1kg20kgF2416砝 码25 kgM1级001-200砝 码500kgM12级23-28砝 码1000kgM12级01-22 五、环境条件项 目要 求实际情况结 论温 度常 温常 温合 格相对湿度无雨、雪天气无雨、雪天气合 格振 源无振

4、源无振源合 格磁 场无磁场影响无磁场影响合 格风 力不影响计量性能不影响计量性能合 格 六、计量标准的量值溯源和传递框图上级计量标准器具江苏省计量院大砝码标准装置盐城市测试所F 1级砝码标准装置本所计量标准器具大丰市计量测试所F 2级砝码标准装置1 kg20 kg允差16mg-300 mg大丰市计量测试所衡器检定装置1t砝码 M12级大丰市计量测试所衡器检定装置25kg砝码 M1级工作计量器具060t级及以下的秤 七、计量标准的测量重复性考核用本标准在重复性条件下对SCS30型（e10kg）300059号电子衡15t示值点连续测量10次，其测量结果见下表：序号xi (t)xix (kg) (k

5、g)2115.000-0.10.01215.000-0.10.01315.000-0.10.01415.0010.90.81515.000-0.10.01615.000-0.10.01715.000-0.10.01815.000-0.10.01915.000-0.10.011015.000-0.10.01150.0010.915.0001计算得：15.0001t0.316kg 结论：经考核，重复性s（s0.316kg）小于本标准的合成不确定度Uc (Uc=0.793kg),符合要求。 八、计量标准的稳定性考核 用一稳定的大衡每隔一个月对该衡器15t值进行一次测量，大衡的编号为300059检定分

6、度值(e=10kg),结果如下：测量时间测量结果(t)平均值(t)差值(t)2009.11.1815.00115.00015.00115.00070.00072009.12.1815.00115.00015.00015.00032010.1.1815.00115.00015.00015.00032010.2.1815.00015.00015.00015.0000其最大值与最小值之差|maxmin|0.0007t0.7kg根据测量不确定度评定，本标准的扩展不确定度U951.60kg，k95t95（25）2.06显然|maxmin|U95结论：经考核，每月的测量结果中，最大值与最小值之差为0.7k

7、g，小于本标准的扩展不确定度U95（U951.60kg），符合要求。 九、测量不确定度评定（一）、数字指示秤的测量不确定度评定1 测量方法： 依据被检衡器的检定规程，在相应精度的天平上，采用替代法，将被检衡器的校准结果与所加标准砝码的质量相减，得出衡器的示值误差。2 数学模型：mmms其中：m为被检衡器的示值误差；m为被检衡器的实际质量；ms为标准砝码的实际质量。由数学模型知测量结果不确定度的方差为式中ci为第i个不确定度分量的灵敏系数，其值分别为： 3 标准不确定度分量的来源：3.1 输入量m的标准不确定度分量u（m），由3.1.1、3.1.2合并而成。3.1.1 操作人员操作引入的标准不确

8、定度分量u（m1）3.1.2 测量重复性引入的标准不确定度分量u（m2）3.2 输入量ms的标准不确定度分量u（ms），由标准砝码测量不确定度产生。注：1.由于采用替代法测量，消除了天平的不等臂引起的误差，故测量方法误差为零。 2.对于3级以下衡器，环境影响可予以忽略。4 标准不确定度分量评定：4.1 输入量m的标准不确定度分量u（m）4.1.1 操作人员操作引入的标准不确定度分量u（m1）操作人员操作引起的误差约1kg，均匀分布，则 九、测量不确定度评定u（m1） kg4.1.2 测量重复性引入的标准不确定度分量u（m2）用本标准在重复性条件下对SCS60型 （e20kg），编号为03032

9、75号电子衡15t示值点连续测量10次，其显示值分别为：15.007、15.006、15.008、15.007、15.007、15.008、15.008、15.007、15.008、15.007（单位：t）。计算得：算术平均值： 15.0073t实验标准偏差： 0.675kg标准不确定度分量： u（m2）0.213自由度： 12n194.1.3 合并4.1.1和4.1.2，输入量m的标准不确定度分量u（m）为0.615kg104.2 输入量m的标准不确定度分量u（ms）根据JJG992006规定，15只M12级标准砝码按绝对值相加法，允差1.5kg。正态分布，则u（ms）kg估算可靠程度为90

10、，则自由度 （ms）（190）2250 九、测量不确定度评定5 标准不确定度分量一览表标准不确定度分量符号ui(x)不确定度来源标准不确定度的值(kg)灵敏系数分量不确定度贡献|ci| ui(x)分布特性自由度iu（m）输入量m的不确定成分0.61510.615正态分布10u（m1）操作人员引起的误差0.577均匀分布8u（m2）测量重复性0.213正态分布9u（ms）输入量ms的不确定成分0.510.5正态分布506 合成标准不确定度评定 u（m）和u（ms）彼此独立且不相关，则0.793kg257 扩展不确定度评定取置信概率p95%，由p及eff从t分布表中查得包含因子k95为：k95t9

11、5（25）2.06则扩展不确定度U95为：U95k95uc2.060.7931.63kg0.0016t8 测量不确定度报告被检电子衡15t示值点的测量结果为：m（15.00730.0016）t，eff25九、测量不确定度评定（二）、模拟指示秤的测量不确定度评定1 测量方法： 依据被检衡器的检定规程，在相应精度的天平上，采用替代法，将被检衡器的校准结果与所加标准砝码的质量相减，得出衡器的示值误差。2 数学模型：mmms其中：m为被检衡器的示值误差；m为被检衡器的实际质量；ms为标准砝码的实际质量。由数学模型知测量结果不确定度的方差为式中ci为第i个不确定度分量的灵敏系数，其值分别为： 3 标准不

12、确定度分量的来源：3.1 输入量m的标准不确定度分量u（m），由3.1.1、3.1.2合并而成。3.1.1 操作人员操作引入的标准不确定度分量u（m1）3.1.2 测量重复性引入的标准不确定度分量u（m2）3.2 输入量ms的标准不确定度分量u（ms），由标准砝码测量不确定度产生。注：1.由于采用替代法测量，消除了天平的不等臂引起的误差，故测量方法误差为零。 2.对于3级以下衡器，环境影响可予以忽略。4 标准不确定度分量评定：4.1 输入量m的标准不确定度分量u（m）4.1.1 操作人员操作引入的标准不确定度分量u（m1）操作人员操作引起的误差约10g，均匀分布，则 九、测量不确定度评定u（m

13、1） g可信程度约75，则自由度 11（175）2/284.1.2 测量重复性引入的标准不确定度分量u（m2）用本标准在重复性条件下对ATZ-8型 （e20g），编号为04352号弹簧度盘秤6kg示值点连续测量10次，其显示值分别为：6.04、6.05、6.04、6.04、6.05、6.04、6.05、6.03、6.04、6.04（单位：kg）。计算得：算术平均值： 6.042kg实验标准偏差： 6.32g标准不确定度分量： u（m2）2.00g自由度： 12n194.1.3 合并4.1.1和4.1.2，输入量m的标准不确定度分量u（m）为6.11g105.2 输入量m的标准不确定度分量u（m

14、s）根据JJG992006规定，3只M1级标准砝码按绝对值相加法，允差0.3g。正态分布，则u（ms）g估算可靠程度为90，则自由度 （ms）（190）2250九、测量不确定度评定6 标准不确定度分量一览表标准不确定度分量符号ui(x)不确定度来源标准不确定度的值(g)灵敏系数分量不确定度贡献|ci| ui(x)分布特性自由度iu（m）输入量m的不确定成分6.1116.11正态分布10u（m1）操作人员引起的误差5.77均匀分布8u（m2）测量重复性2.00正态分布9u（ms）输入量ms的不确定成分0.110.5正态分布507合成标准不确定度评定 u（m）和u（ms）彼此独立且不相关，则6.1

15、1g108扩展不确定度评定取置信概率p95%，由p及eff从t分布表中查得包含因子k95为：k95t95（10）2.23则扩展不确定度U95为：U95k95uc2.236.1113.6253g0.014kg9 测量不确定度报告被弹簧度盘秤6kg示值点的测量结果为m（6.0420.014）kg，eff10 九、测量不确定度评定（三）、非自行指示秤的测量不确定度评定1 测量方法：依据被检衡器的检定规程，在相应精度的天平上，采用替代法，将被检衡器的校准结果与所加标准砝码的质量相减，得出衡器的示值误差。2 数学模型：mmms其中：m为被检衡器的示值误差；m为被检衡器的实际质量；ms为标准砝码的实际质量

16、。由数学模型知测量结果不确定度的方差为式中ci为第i个不确定度分量的灵敏系数，其值分别为： 3 标准不确定度分量的来源：3.1 输入量m的标准不确定度分量u（m），由3.1.1、3.1.2合并而成。3.1.1 操作人员操作引入的标准不确定度分量u（m1）3.1.2 测量重复性引入的标准不确定度分量u（m2）3.2 输入量ms的标准不确定度分量u（ms），由标准砝码测量不确定度产生。注：1.由于采用替代法测量，消除了天平的不等臂引起的误差，故测量方法误差为零。2.对于3级以下衡器，环境影响可予以忽略。4 标准不确定度分量评定：4.1 输入量m的标准不确定度分量u（m）4.1.1 操作人员操作引入

17、的标准不确定度分量u（m1）操作人员操作引起的误差约0.2kg，均匀分布，则九、测量不确定度评定非自行指示秤u（m1） kg可信程度约75，则自由度11（175）2/284.1.2 测量重复性引入的标准不确定度分量u（m2）用本标准在重复性条件下对TGT-300型 （e0.2kg），编号为222004号机械磅秤200kg示值点连续测量10次，其显示值分别为：200.0、200.1、200.1、200.1、200.0、200.0、199.9、199.9、200.1、200.1（单位：kg）。计算得：算术平均值： 200.03kg实验标准偏差： 0.082kg标准不确定度分量： u（m2）0.02

18、6kg自由度： 12n194.1.3 合并4.1.1和4.1.2，输入量m的标准不确定度分量u（m）为0.118kg96.2 输入量m的标准不确定度分量u（ms）根据JJG992006规定，8只M1级标准25kg砝码按绝对值相加法，允差0.01kg。正态分布，则u（ms）kg估算可靠程度为90，则自由度 （ms）（190）2250 九、测量不确定度评定非自行指示秤7 标准不确定度分量一览表标准不确定度分量符号ui(x)不确定度来源标准不确定度的值(kg)灵敏系数分量不确定度贡献|ci| ui(x)分布特性自由度iu（m）输入量m的不确定成分0.11810.118正态分布9u（m1）操作人员引起

19、的误差0.115均匀分布8u（m2）测量重复性0.026正态分布9u（ms）输入量ms的不确定成分0.003310.0033正态分布507合成标准不确定度评定 u（m）和u（ms）彼此独立且不相关，则0.118kg98扩展不确定度评定取置信概率p95%，由p及eff从t分布表中查得包含因子k95为：k95t95（9）2.26则扩展不确定度U95为：U95k95uc2.260.1180.26668kg0.267kg10 测量不确定度报告被检机械磅秤200kg示值点的测量结果为：m（200.030.0267）kg，eff9。 十、计量标准的测量不确定度验证采用传递比较法进行验证分别用本标准 （M1

20、2级）和上级标准（F2等） 砝码对SCS30型 （e10kg）编号为 300059号电子衡15t示值点进行测量。已知：已知本标准测量扩展不确定度U11.60kg，测得结果a=15.001t；上级标准测量扩展不确定度U20.4kg，测得结果b=15.000t则1.65kg显然|ab| 结论：经验证，本标准测量不确定度评定准确，测量结果可靠。 十一、结 论通过分析和验证，表明本计量标准符合JJG141997非自动指示秤检定规程、JJG5391997数字指示秤检定规程、JJG13-1997模拟指示秤、JJG99-2006砝码的要求，可开展非自动指示秤、数字指示秤的、模拟指示秤、砝码等的检定工作。 十二、附加说明 六、计量标准的量值溯源和传递框图上级计量标准器具江苏省计量院大砝码标准装置1000kg砝码 F2级比较法本所计量标准器具大丰市计量测试所衡器检定装置060t M12级直接测量法工作计量器具数字指示秤060t模拟秤 060t非自行指示秤060t级及以下的秤