砝码不确定度评定报告

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1、F等级砝码测量不确定度评定1 概述1.1校准依据：JJG99-2006袪码检定规程。1.2环境条件：温度：室温：(1825)C温度波动：0.5/h湿度：(3070)%湿度波动：15%/4h1.3测量标准：E等级组袪码，测量围1 mg500g，编号：0460, 4034证书编号:2JA16J-AC000035;JA16J-AC000036配套设备：电子天平，型号：CP225D，出厂编号：50360126；测量围： (0220) g/e=1mg；(0-80)g/e=0.1mg。1.4被测对象:F等级袪码三个，标称质量分别为50mg,5g和100g,编号：1562:600。1 生产厂家：蓬莱市连惠袪

2、码。材料：不锈钢；密度：接近8.0 g /cm3 ；磁化率小于0.005.1.5 测量方法：袪码的量传采用ABBA循环的双次替代衡量法，方法如下：a. 开启天平预热后，将标准袪码放在天平的称盘上，稳定后读取天平示值A ；1b. 取下标准袪码，换上同标称质量的被检袪码，稳定后读取天平示值B；1c. 重复步骤b和a的操作，得出B和A；22d. 分别计算出A和A的平均值A以及B和B的平均 值B,得出Am =B-A1212cie. 通过m = m +(V - V )(p - p )AI x竺公式计算出被检袪码实际质量。ct cr B A a 0AIS2.测量模型m = m +-+ Fct cr B A

3、 a 0AIS式中：m 被测袪码的折算质量；ctm 标准袪码的折算质量；crV被测袪码的体积；BV标准袪码的体积；Ap测量时，实验室的实际空气密度；ap 约定的标准空气密度；0AI被测袪码与标准袪码的平衡位置的差值；m测天平分度值的标准小袪码的折算质量；csAI测天平分度值加放m后的平衡位置改变值；S csF磁性影响。设空气浮力引起的质量修正值为m，则m =（V -V ）（p -p ） pp B A a 0m因此m + m + AI x cs + Fct cr pAIS3输入量的标准不确定度评定 3.1衡量过程的标准不确定度分量u （Am ）的评定（A类评定）Ac对于n次重复测量，其实验标准差

4、，即为衡量过程的标准不确定度分量。在电子天平CP225D 上采用ABBA循环对袪码进行十次重复性测量，测量结果如下表1所示：表1 袪码测量结果（标准偏差值）测量次/mg 标检定结果91050 mg0.0080.008 -0.008 -0.018 -0.008 -0.0085g0.052-0.052-0.042 -0.032 -0.052 -0.052-0.008 -0.018-0.052 -0.042-0.008 -0.008-0.052 -0.042100g0.11-0.11 -0.11 -0.21 -0.11 -0.11-0.11 -0.11-0.11 -0.11则：50mg： u (Am

5、 )=Ac昱(Am - Am )cicl甘=0.0013mgn(n -1)5g： u (Am )=Ac-Am )cicl=0.0022mgn(n -1)3.2.3合成后由输入量m引入的不确定度u(m )：cr cr50mg：u(m ) = u (m )2 + u(m )2 =0.0021 mgcrrcrinstcr100g：u Cxm )=Ac兰 Cm -Am )cicl4=t=0.0100 mgn(n -1)3.2由标准袪码m引入的不确定度分量u(m )评定(B类评定)：cr cr3.2.1标准袪码检定证书中给出的扩展不确定度u m )：r( cr由JJG99-2006袪码检定规程给出标称质

6、量分别为50mg, 5g和100mg袪码的最大允许误差分别为0.012mg, 0.05mg和0.16mg。扩展不确定度U W0.004mg,50mg：u(m)= U/k=0.004mg/2=0.002mgr cr5g：u(m)= U/k=0.01mg/2=0.005 mgr cr100gu(m)= U/k=0.05mg/2=0.025mgr crU WO.Olmg 和 U W0.05mg，包含因子 k=2o3.2.2由标准袪码质量不稳定性引入的不确定度分量u (m ):inst cr标准袪码的质量不稳定性引入的不确定度分量可以根据标准袪码历年来送检计量检定机构结果的年变化量计算出来。查历年的检

7、定证书得检定数据如下表2所示：检定结果一测量次数 岂/mg20162015201420132012标称值50 mg0.0020.0010.0020.0020.0035g-0.012-0.009-0.008-0.010-0.007100g-0.010.00-0.03-0.01-0.01表2 E等级标准袪码历年检定数据2X Xmaxmin2打=10023 血=0.0006mg50mg：u (m)=inst cr5g：u (m)=inst crX X |1-0.007 - (-0.012)max min = 2J32 爲= 0.0014mg100g:u (m)=inst crX Xmax_ min2

8、J3000-(0回=0.0087 mg2j3辽=0.41d=0.0041mg.ud2X、2 =0.0408mg5g： u(m )二 *u (m )2 + u (m J2 =0.0052 mgcr r crinst cr100g： u(m) = J(m J =0.0265mgcrr crinst cr3.3衡量仪器引入的标准不确定度分量u (B类评定)：ba衡量仪器的标准不确定度包括灵敏度引起的标准不确定度u、鉴别力引起的标s准不确定度u和偏载误差引起的标准不确定度u dE3.3.1灵敏度引起的不确定度分量us测量天平灵敏度的小袪码为1 mg E等级袪码，其折算质量值为1.003 mg，十2次测

9、量结果如下： 0.99 mg，1.01 mg，1.01 mg，0.99 mg，1.01 mg，1.00 mg，1.00 mg，0.99 mg，0.99 mg，0.99 mgu2(m )2 u2 (AI )2u = .(Am )2(s + s ) = 0.000036 mgs1(m )2(AI )2ss式中：Am =0.004 mg, m =1.003 mg, u =0.006/6=0.001 mg, AI =0.999 mg,1s(ms)su(AI ) =s=0.009 mgs3.3.2 由电子天平鉴别力引入的不确定度 u 评定：d =0.01mg, d =01mg 则 u123.3.3 由天

10、平偏载引入的不确定度评定：使用天平时,在相邻的两次测量过程中,标准袪码与被测袪码之间的示值差 不等时,该示值认为由偏载误差引起,按均匀分布考虑计算此标准不确定度分量。-x D- x D则 u = =0.0048mg u =0.0096mgE1 2 x.：3E 2 2 xj33.3.4衡量仪器的合成标准不确定度ubau = Ju 2 + u 2 + u 2 = 0.0063mg ba1d 1sE1u =、ju 2 + u 2 + u 2= 0.0419mgba2d 2 sE 23.4由空气浮力引入的不确定度u(m)评定: p(P P ) mt lcrp pr t+ m (p pcr a空气密度

11、p =0.12mg/ cm3 ，a)2 (P m2(p p ) (p p ) + 2(p p ) (Pr)0p 4cr a0a0alap 4tr被测砝码密度接近 8.0 g/ cm3 ；磁化率小于0.005.标准袪码的密度为8.0 g/cm3。m0|C|小于袪码最大允许误差的九分之 一，可以不进行空气浮力修正。根据公式u二0，所以u(m)=0bp4 标准不确定度分量汇总输入量的标准不确定度分量汇总如表3所示表3 标准不确定度分量汇总标准不确 定度分量标准不确定度来源标准不确定度分量/mg标称值50 mg5g100gu(m )(cr 标准砝码引入的不确定度分量0.00210.00520.0265

12、u Am 丿wc衡量过程引入的标准不确定度分量0.00130.00220.0100uba衡量仪器引入的标准不确定度分量0.00630.00630.0419(1)灵敏度0.0000360.0000360.000036(2)鉴别力0.00410.00410.0408(3)偏载0.00480.00480.0096u( m )p空气浮力修正引入的不确定度分量0005 合成标准不确定度的计算:由于影响砝码测量结果的各不确定度分量彼此独立无关，合成标准不确定度 按下式得到:50mg:+ u 2(m ) pu (m ) = u 2(m ) + u 2(Am ) + u 2ct%crcba= 1(0.0021

13、)2 + (0.0013)2 + (0.0063)2 + 0=0.0067mg5g：u(m ) = u2(m ) + u2(Am ) + u2 + u2(m )cf crcbap.(0.0052)2 + (0.0022)2 + (0.0063)2 + 0=0.0085mg100gu(m ) = u2(m ) + u2(Am ) + u2 + u2(m )ct*crcbap二 J(0.0265)2 + (0.0100)2 + (0.0419)2 + 0=0.0506mg6 扩展不确定度的评定取k=2，则扩展不确定度U为：50 mg： U = kXu(m )=2X0.0067mg =0.01mgc

14、t5g： U = kXu(m )=2X0.0085 mg =0.02mgct100g：U= kXu(m)= 2X0.0506mg=0.1mgct7 测量不确定度的报告与表示50 mg F等级袪码折算质量测量结果的扩展不确定度为1U=0.01 mgk=25 g F等级袪码折算质量测量结果的扩展不确定度为1U=0.02 mgk=2100 g F等级袪码折算质量测量结果的扩展不确定度为 1U=0.1 mgk=28 测量结果与扩展不确定度一览表表4 测量结果一览表袪码编号标称质量值折算质量修正值 (mg)折算质量值扩展不确 定度(k=2)(mg)156250mg-0.00849.99mg0.016005g-0.0524.99995g0.02600100g-0.1199.9999g0.1