重力式自動(dòng)裝料衡器不確定度的評(píng)定

王戈

（開封市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，河南　開封　475000）

重力式自動(dòng)裝料衡器不確定度的評(píng)定

王戈

（開封市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，河南開封475000）

通過闡述重力式自動(dòng)裝料衡器的分類、結(jié)構(gòu)、組成部分的作用與性能要求，為達(dá)到相應(yīng)的測(cè)量準(zhǔn)確度，結(jié)合工作實(shí)際列出數(shù)據(jù)，用不同的測(cè)量方法對(duì)同一臺(tái)配料秤進(jìn)行測(cè)量結(jié)果的驗(yàn)證。

重力式自動(dòng)裝料衡器；不確定度；測(cè)量方法

自古以來，人們就對(duì)稱重技術(shù)非常重視，當(dāng)時(shí)為了對(duì)貨物交換，人們采用木頭或者陶土作的容器來作為交換貨物的計(jì)量，之后又用簡(jiǎn)單的秤來測(cè)量質(zhì)量。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和貿(mào)易的需要，羅馬人發(fā)明了比等比天平更具有優(yōu)點(diǎn)的游砣秤，這種秤只需要一個(gè)游砣就能根據(jù)杠桿臂比的大小來稱量出比游砣質(zhì)量大幾倍的物體，但這種秤只能用于準(zhǔn)確度要求不高的場(chǎng)合。到了近代，歐洲人又制造了帶提升機(jī)的面粉秤，這種秤的制造不僅減少了人力勞動(dòng)，也提高了稱量的效率。

1　重力式自動(dòng)裝料衡器的組成部分

定量秤由給料裝置、承載裝置、灌裝裝置和機(jī)架組成。因?yàn)檠b載的物料材質(zhì)和物理性質(zhì)的不同，給料裝置之間也會(huì)有很大區(qū)別，為了保證衡器的準(zhǔn)確性和提高工作效率，一般有快速給料裝置和慢速給料裝置2種送料方式。承載裝置的作用是承載物料，原理簡(jiǎn)單，一般為了方便下料用錐形或者倒梯形裝置，連接傳感器。灌裝裝置在稱重結(jié)束后，將物料裝入容器［1］。

2　誤差的計(jì)算

使用閃變店砝碼的方法確定數(shù)字指示衡器的化整誤差的方法：對(duì)于分度值為e的秤，記下某一載荷m在顯示器的示值x，連續(xù)加1.0e的附加砝碼，直到衡器的示值增加一個(gè)分度值，變成x+e。此時(shí)加到承載器上的附加載荷為△m?；暗氖局祊為p=x+e/2-△m，化整前的誤差公式是E=p-m。

例如，某精細(xì)化工廠用于企業(yè)內(nèi)部商品凈含量檢驗(yàn)的一臺(tái)分度值為1g的衡器，在承載器上加放500g載荷，顯示器示值顯示500g。然后在承載器上依次加放0.1g的附加砝碼，當(dāng)附加載荷為0.6g時(shí)，顯示器上的示值由500g變化成501g。將這些測(cè)量數(shù)據(jù)代入公式p=499.9g，化整前的實(shí)際示值是499.9g，誤差代入公式為E=499.9-500=-0.1g［2］。

3　不確定度來源

本文用對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有直接影響的幾個(gè)重要因素引入的不確定度進(jìn)行分析。

3.1測(cè)量設(shè)備重復(fù)性引入的不確定度分度u1

在重復(fù)性條件下，用質(zhì)量為1t的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，對(duì)被測(cè)對(duì)象在1t的設(shè)定值處進(jìn)行重復(fù)測(cè)量10次，測(cè)得結(jié)果如表1所示。

單次測(cè)量結(jié)果xk的標(biāo)準(zhǔn)偏差S（x）為：

表1　重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)

3.2自動(dòng)稱量的偏差引入的不確定度u2

用該配料秤在1t的設(shè)定值下輸出10次裝料，測(cè)的數(shù)據(jù)如表2所示。

表2　裝料偏差測(cè)量數(shù)據(jù)

自動(dòng)稱量的偏差E=1 000.5-1 000.4=0.1。通過10次測(cè)量，測(cè)得的自動(dòng)稱量的偏差為0.1kg，按均勻分布估計(jì)，

3.3計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度u3

3.4合成不確定度

3.5擴(kuò)展不確定度

3.6計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核

在重復(fù)性測(cè)量條件下，用質(zhì)量為1t（25kg×40個(gè)）的砝碼，在1臺(tái)性能穩(wěn)定的天平上（測(cè)量范圍0～50kg、準(zhǔn)確度I⑤級(jí)）每間隔30d進(jìn)行一組6次重復(fù)測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果如下：24、20、18、18、20和20；18、16、18、20、18和18；22、20、18、18、16和16；18、14、16、16、18和22。Xmax=24g，Xmin=14g，Xmax-Xmin=10g。

3.7結(jié)果的驗(yàn)證

選用25kg一塊的砝碼共計(jì)40個(gè)（M1）測(cè)量一臺(tái)性能穩(wěn)定（0～2t）的配料秤，然后用質(zhì)量為1t的砝碼（1t/塊M2）的砝碼在預(yù)設(shè)值為1t處，重復(fù)測(cè)量10次。測(cè)量結(jié)果分別如表3和表4所示。M1=25×40=1 000kg，M2=1×1=1t。

表3　1個(gè)1t砝碼測(cè)量數(shù)據(jù)

表4　40個(gè)25kg砝碼測(cè)量數(shù)據(jù)

經(jīng)過2臺(tái)同等級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果與合成不確定度相比0.1＜0.2，檢定結(jié)果得到驗(yàn)證［4］。

［1］JJG555-1996.非自動(dòng)秤通用檢定規(guī)程［S］.

［2］JJG564-2002.重力式自動(dòng)裝料衡器（定量自動(dòng)衡器）檢定規(guī)程［S］.

［3］JJF1059.1-2012.測(cè)量不確定度評(píng)定與表示［S］.

［4］JJF1094-2002.測(cè)量?jī)x器特性評(píng)定［S］.

Automatic Gravimetricfilling Weighing Instrument Uncertainty Evaluation

Wang Ge
（Quality and Technology Supervision and Inspection Center of Kaifeng City，Kaifeng Henan 475000）

The classification，structure，composition part's function and performance requirements of automatic gravimetricfilling weighing instrument were introduced，to achieve the corresponding measurement accuracy，combined with the work of the actual list data，the measurement results of the same batch scale were verified by different measuring methods.

automatic gravimetricfilling weighing instrument；uncertainty；measuring method

TH715.1

A

1003-5168（2016）07-0067-02

2016-06-16

王戈（1987-），男，大專，研究方向：技術(shù)監(jiān)督。