電子配料秤不確定度評定

摘要：本文以JJG648-1996《非連續(xù)累計自動衡器檢定規(guī)程》為依據(jù)，給出了電子配料秤校準(zhǔn)結(jié)果不確定度的分析方法和評定結(jié)果。

關(guān)鍵詞：電子配料秤 校準(zhǔn)方法 不確定度

1 電子配料秤校準(zhǔn)結(jié)果不確定度的分析方法

1.1 通過閱讀配料秤使用說明和秤體銘牌標(biāo)識，確定被檢定電子配料秤的最小秤量，最大秤量以及最小累計載荷，選取最大秤量略大于被校準(zhǔn)配料秤，且最大允許誤差不大于被檢衡器最大允許誤差的1/3的非自動衡器。附 表1：

■

1.1.1 確定常用物料 通過對被檢電子配料秤使用現(xiàn)場的觀察，咨詢操作人員，確定受檢配料秤日常所配物料，注意其顆粒大小。

1.1.2 確定日常配料點 現(xiàn)場翻閱配料記錄，咨詢操作人員，確定日常配料量點。

1.1.3 預(yù)加載荷并重復(fù) 稱量測試前，秤應(yīng)預(yù)加多次載荷由零到最大秤量并重復(fù)數(shù)次，在卸去載荷后示值為零且能有效保持再進(jìn)行其他試驗。

1.2 零點測試或加載前的置零 將秤量讀數(shù)置于零位，空秤運行30分鐘后能有效保持。

1.3 稱重測試前的準(zhǔn)備 選取足量被檢衡器常用物料供被動態(tài)稱量測試使用；檢定控制衡器，其誤差不大于被檢衡器最大允許誤差的1/3。

在物料測試前，必須測試靜態(tài)稱量性能。加載時應(yīng)從零點起逐步加到最大秤量，然后以同樣的方式卸載至零點，稱量點至少要選擇10個（必須包括最大秤量點和最小秤量點）。采用附加砝碼的方法以確定每一秤量點的誤差。

1.4 動態(tài)稱量測試

1.4.1 測試點選取 一般至少應(yīng)進(jìn)行4個點的物料試驗，即最小秤量點、最大秤量點、接近最小累計載荷的某一秤量點和日常配料量點，并對被檢衡器日常配料量結(jié)果進(jìn)行校準(zhǔn)。

1.4.2 控制衡器稱重 利用控制衡器，稱出與測試點等量的試驗用物料。

1.4.3 物料測試 將稱重后的試驗物料倒入被檢衡器配料斗中，記錄受檢配料秤稱重讀數(shù)，并將該過程重復(fù)10次以上。

在物料試驗過程中，應(yīng)啟動自動稱量操作。自動稱量操作和顯示都能在主累計指示裝置上觀察和記錄。在控制衡器上稱量的被稱載荷，它的結(jié)果作為被稱載荷的質(zhì)量真值考慮。

2 測量結(jié)果不確定度評定

2.1 評定依據(jù) JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》；JJG555-1996《非自動衡器檢定規(guī)程》；JJG648-1996《非連續(xù)累計自動衡器檢定規(guī)程》。

2.2 數(shù)學(xué)模型 △M=M-M0

式中：△M——電子配料秤自動稱量示值誤差；

M——電子配料秤稱量結(jié)果示值；

M0——控制衡器稱得測試點物料質(zhì)量。

2.3 測量結(jié)果不確定度的A類評定 以某0.2級分度值2kg最大秤量4500kg的電子配料秤為例，對常用4000kg點進(jìn)行10次測量，結(jié)果為：4002，4000，4000，3998，3998，

4000，4000，4000，4000，4000（單位：kg），計算平均值：

■=■■x■=3999.8kg

單次測量的實驗標(biāo)準(zhǔn)差S（xi）=■ =1.15kg

平均值的實驗標(biāo)準(zhǔn)差S（■）=■=0.35kg

自由度vi=n-1

本次測量的A類不確定度為0.35kg。

2.4 測量結(jié)果不確定度的B類評定

2.4.1 不確定度來源 ①測量重復(fù)性，即A類不確定度，記為：u1=0.35kg，靈敏系數(shù)c1=■=1。②控制衡器誤差引起的不確定度，記為u2。配料4000kg時一般選用最大秤量5000kg，分度值2kg的秤為控制衡器，查JJG555-1996《非自動衡器檢定規(guī)程》可知其4000kg最大允許誤差±2kg，取半?yún)^(qū)間為1kg，按均勻分布處理，置信概率P%=100% k100=■， u2=0.58kg，靈敏系數(shù)c2=■=-1。③估讀數(shù)誤差引起的不確定度，記為u3。取分度值2kg的1/5即0.4kg為半?yún)^(qū)間，按均勻分布處理，置信概率P%=100%。k100=■，u3=0.23kg，靈敏系數(shù)c3=■=1。④試驗物料擺放不均勻引起的不確定度，記為u4。按照實際工作經(jīng)驗，一般取0.3kg為半?yún)^(qū)間，按正態(tài)分布處理，置信概率P%=50%。k50=0.67，u4=0.45kg，靈敏系數(shù)c4=■=1。⑤試驗物料顆粒大小引起的不確定度，記為u5。按照實際情況，該秤常用物料是粗石子，一般取0.5kg為半?yún)^(qū)間，按正態(tài)分布處理，置信概率P%=95%。k95=2，u5=0.25kg，靈敏系數(shù)c5=■=1。

2.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 由于輸入量彼此獨立不相關(guān)，因此對于電子配料秤動態(tài)稱量結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc=■=

■=0.88kg

2.6 擴展不確定度 取k=2，擴展不確定度U=kuc=1.76kg

2.7 相對擴展不確定度

Urel=■×100%=0.04%。

綜上述，該電子配料秤4000kg稱量點測量結(jié)果可表示為：m=3999.8kg，Urel=0.04%。

參考文獻(xiàn)：

[1]李慎安主編，測量不確定度與檢測辭典，中國計量出版社，1996.

[2]王江主編，現(xiàn)代計量測試技術(shù)，中國計量出版社，1990.

[3]費業(yè)泰主編，誤差理論與數(shù)據(jù)處理，機械工業(yè)出版社，1981.

[4]趙亞軍主編，天平砝碼秤測量不確定度評定，中國質(zhì)檢出版社，2012.

[5]劉智敏等主編，測量不確定度手冊，中國計量出版社，1997.

作者簡介：季華（1981-），男，江蘇泰興人，泰州市計量測試技術(shù)研究所工程師，從事質(zhì)量檢定工作。