鋼卷秤檢定結(jié)果的不確定度評定

項秀明

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司冷軋作業(yè)部，河北唐山 063200）

0 引言

鋼卷秤是鋼鐵企業(yè)產(chǎn)出鋼材產(chǎn)品稱重的一種計量工具，用于貿(mào)易結(jié)算的鋼卷秤需經(jīng)過檢定單位檢定合格后準予使用，具有一定的法律效力。鋼卷秤稱重數(shù)據(jù)的準確性直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟效益及用戶的利益，若出現(xiàn)虧重現(xiàn)象會嚴重影響公司的對外形象，因此保證計量衡器的計量結(jié)果準確性是杜絕計量異議發(fā)生的主要方法，而分析計量結(jié)果準確性的方法通過測量不確定度對檢定結(jié)果進行分析。測量不確定度定義為表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)，是檢驗測量結(jié)果是否正確性的方法之一[1-3]。通過對鋼卷秤的檢定結(jié)果進行不確定度分析評定，是對鋼卷秤檢定結(jié)果準予合格使用的一種證明方式。

1 檢定過程

本評定方法以1 臺最大稱量40 t 鋼卷秤為例，被檢定的對象為Ⅲ級HCS-40 t 鋼卷秤，最大秤量Max=40 000 kg，最小秤量Min=200 kg，檢定分度值e=10 kg。

（1）測量依據(jù)。JJG 539—2016《數(shù)字指示計量秤檢定規(guī)程》。環(huán)境條件：溫度20 ℃，濕度≤46%RH。測量標準：標準砝碼，規(guī)格型號為1000 kg，準確度等級為M1。

（2）測量過程。直接放置標準砝碼于秤體表面上，放置前確保秤體無雜物，示值顯示值為0，加載砝碼質(zhì)量值為滿量程的50%，使用小砝碼找出該秤跳躍的閃變點，測量結(jié)果儀表顯示的示值數(shù)值與標準砝碼總數(shù)之差為示鋼卷秤的示值誤差。具體的數(shù)學模型為：

式中 ΔE——鋼卷秤示值誤差

P——鋼卷秤示值

m——標準砝碼質(zhì)量值

2 標準不確定度的評定

鋼卷秤既定結(jié)果的標準不確定度來源主要是鋼卷秤測量重復(fù)性、標準砝碼以及環(huán)境引起的示值變化等。

2.1 鋼卷秤檢定過程中秤量的重復(fù)性引起的A 類標準不確定度分析u1 的評定

在重復(fù)性條件下用標準砝碼對鋼卷秤進行連續(xù)10 次測量結(jié)果如下：20 000 kg，20 000 kg，19 990 kg，20 000 kg，20 000 kg，19 990 kg，20 000 kg，20 010 kg，20 000 kg，20 000 kg。單次實驗標準差則標準不確定度值為4.35 kg。

2.2 鋼卷秤檢定過程所引入的B 類不確定度評定

（1）標準砝碼m 的標準不確定度u2的分析。本檢定過程所需要20 塊1000 kg 的砝碼，依據(jù)砝碼檢定規(guī)程最大允許誤差為±0.05 kg，半寬為0.05 kg，按照正態(tài)分布，包含因子取k=3，因此計算出1000 kg砝碼的標準不確定度為：

因為檢定時所用的標準砝碼重量為量程的50%，所以共需要20 塊1000 kg 的砝碼。因此，u2總=0.017×20=0.34 kg。

（2）附加砝碼M1 標準不確定u3的分析。利用附加砝碼檢驗鋼卷秤的鑒別力，所用的附加砝碼為1 kg、2 kg、5 kg 各1塊，檢定結(jié)果為7 kg 時示值發(fā)生跳變，依據(jù)砝碼檢定規(guī)程2 kg標準砝碼最大允許誤差為±0.001 kg，5 kg 標準砝碼最大允許誤差為±0.025 kg，取，則計算所得的B 類不確定度為：

（3）鋼卷秤使用的環(huán)境嚴格按照規(guī)定要求進行控制，因此可以忽略環(huán)境帶來的影響。

（4）輸入量標準不確定度匯總表如表1 所示。

表1 輸入量標準不確定度匯總

2.3 合成標準不確定度的計算

2.4 擴展不確定度的評定

依據(jù)擴展不確定度公式U=kUc，取置信概率p=95%，k 取值為2，則最終計算結(jié)果為8.72 kg。

2.5 測量不確定度的報告與表示

3 結(jié)論

按照JJG 539—2016《數(shù)字指示計量秤檢定規(guī)程》對鋼卷秤進行檢定以及檢定結(jié)果的不確定度分析評定。從檢定結(jié)果的秤量重復(fù)性引入的標準不確定度、標準砝碼引入的標準不確定度等2 個方面分析了不確定度來源，通過評定鋼卷秤檢定結(jié)果的不確定度，表明檢定秤量重復(fù)性引入的標準不確定度是不確定度的主要來源，這是由于標定重復(fù)性的影響因素太多的原因。此測量結(jié)果濃度可表示為：19 999±8.72 kg，k=2。