HZT-A型電子秤測量結(jié)果不確定度評定

鄒志凌 朱 江

(1.中國鐵路武漢局集團(tuán)有限公司 武漢 430000；2.隨州市公共檢驗(yàn)檢測中心 隨州 441300)

1 概述

電子秤是實(shí)驗(yàn)室中常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，主要用于計(jì)量稱重用，隨著實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)范適應(yīng)ISO IEC 17025-2017《檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》的要求，對實(shí)驗(yàn)中所使用的計(jì)量稱重設(shè)備要進(jìn)行不確定度的評價，有利于實(shí)驗(yàn)室開展檢測分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、精密度分析是十分必要的。但大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室在對檢測方法的不確定分析時，忽略了對電子秤的測量不確定度分析，所以我們對直接影響檢測結(jié)果測定準(zhǔn)確性因素較大的稱量過程進(jìn)行分析，對電子秤測量結(jié)果不確定度評定。

1.1 測量依據(jù)

JJG539-2016《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》。

1.2 測量標(biāo)準(zhǔn)

M1級砝碼，依據(jù)JJG99-2006《砝碼檢定規(guī)程》中給出100mg～3kg砝碼，質(zhì)量最大允許誤差為±(0.5mg～0.15g)。

1.3 被測對象

電子秤三級，型號為ZHT-A，檢定分度值e為1g，0～500e為±0.5e；>500～2000e為±1.0e；>2000e～Max為±1.5e。

1.4 測量過程

用砝碼直接加載、卸載的方式。

2 運(yùn)用數(shù)學(xué)模型建立測量不確定度評定方法

△E=P-m

式中：△E表示電子秤示值誤差；

P表示電子秤示值；

m表示標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量值。

2.1 靈敏系數(shù)分析

2.2 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

因?yàn)殡娮映拥淖畲笳`差最有可能出現(xiàn)在最大稱量點(diǎn)，故本次只對最大稱量點(diǎn)3kg進(jìn)行評定。

2.2.1電子秤示值引入的不確定度分量u(p)。

2.2.2測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(p1)的評定

用固定砝碼在重復(fù)性條件下對電子秤進(jìn)行10次連續(xù)測量，得到測量列2998.7，2998.7，2998.9，2998.7，2998.7，2998.8，2998.9，2998.6，2998.8，2998.7g。

u(p1)=0.11(g)

2.2.3電子秤的偏載誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(p2)的評定

電子秤進(jìn)行偏載試驗(yàn)時，用最大稱量1/3的砝碼，放置在1/4秤臺面積中，最大值與最小值之差一般不會超過1g，半寬a=0.5g，而測量時放置砝碼的位置較為注意，偏載量

2.2.4電源電壓穩(wěn)定度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(p3)評定

2.2.5輸入量p的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算

由于輸入量p的分項(xiàng)彼此獨(dú)立不相關(guān)，因此

u2(p)=u2(p1)+u2(p2)+u2(p3)

=0.19g

2.2.6由標(biāo)準(zhǔn)砝碼引入的不確定度分量u(m)

3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

表1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

(1)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算

輸入量p與m彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得到

uc2=u(p)2+u(m)2

(2)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度υrff為

4 結(jié)論

擴(kuò)展不確定度的評定

取包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度

U=k×uc=2×0.21=0.42(g)

5 討論

影響電子秤稱量的因素有：電子感量靈敏度[1]、稱取量的輸入量[2]、電子秤的偏載誤差及電源電壓穩(wěn)定度[3～4]。因此在評定電子秤的測量不確定度時，一定要將上述影響因素考慮到測定過程中[5]，采用數(shù)學(xué)建模的方式，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評價，可以有效的得到電子秤的測量結(jié)果擴(kuò)展不確定度為U=0.42g(k=2)。此評價方法簡單、易行，適用于同類型實(shí)驗(yàn)的不確定度的評定。