M1等級(jí)砝碼質(zhì)量值測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定 1、概述 1.1測(cè)量依據(jù):JJG99--2006《砝碼》檢定規(guī)程。 1.2環(huán)境條件:常溫下,溫度每4hzui變化3.50C,相對(duì)濕度30%~70%每4hzui變化15%。。 1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):F1等級(jí)砝碼,測(cè)量范圍1mg~200g,JJG99--2006《砝碼》檢定規(guī)程中給出擴(kuò)展不確定度U為0.006-0.3mg,含因子k =2。 1.4被測(cè)對(duì)象:F2等級(jí)砝碼,測(cè)量范圍1mg~200g 。 1.5測(cè)量過(guò)程 F2等級(jí)砝碼的測(cè)量是采用ABA稱量法.使用天平,將F1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼直接對(duì)測(cè)量同標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的F2等級(jí)砝碼,可得到標(biāo)準(zhǔn)砝碼與被測(cè)砝碼之間差值,將兩人測(cè)得被測(cè)差值的算術(shù)平均值加上F1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量值作為F2等級(jí)砝碼的測(cè)量結(jié)果。 2、數(shù)學(xué)模型 測(cè)量的數(shù)學(xué)模型:
式中:m ─ F2等級(jí)砝碼的折算質(zhì)量值 ─F1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的折算質(zhì)量值 ─ 被測(cè)砝碼與標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量差值 3、輸入量ms的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 輸入量ms的標(biāo)準(zhǔn)不確定度采用B類方法行評(píng)定。 取200g為例評(píng)定 3.1、標(biāo)準(zhǔn)砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 標(biāo)準(zhǔn)不確定度采用B類方法行評(píng)定。 根據(jù)JJG99-2006《砝碼檢定規(guī)程》,F1等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)砝碼200g的擴(kuò)展不確定度不于0.3mg,含因子k=2,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為: 0.15mg 標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量不穩(wěn)定性引起的不確定度為,根據(jù)以往6個(gè)檢定周期中的檢定證書(shū)數(shù)據(jù)在200g點(diǎn),是+0.6;+0.6;+0.4;+0.6;+0.4;+0.02,由貝塞爾公式得出=0.23 mg, 在50g點(diǎn),=0.1 mg,在10g點(diǎn),=0.03 mg 由此得出:在200g點(diǎn)0.28mg 在50g點(diǎn)0.11mg 在10g點(diǎn)0.04mg 3.2測(cè)量過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uw的評(píng)定: 采用連續(xù)測(cè)量得到測(cè)量列,采用A類方法行評(píng)定 200g砝碼在200g天平上在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量200g砝碼10次,獲得被測(cè)砝碼與標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量差值如下: 0.0004; 0.0003; 0.0005; 0.0005; 0.0005; 0.0006; 0.0006 0.0005; 0.0006; 0.0006; 計(jì)算出平均值和單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差 =0.0005g 實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為: =0.000094g=0.094mg 不確定度: mg 3.3測(cè)量時(shí)空氣浮力修正不確定度,即 空氣浮力修正的不確定度小于該砝碼zui允許誤差的九分之。 則空氣浮力修正的不確定度為mg 3.4衡量?jī)x器的不確定度 3.4.1 衡量?jī)x器靈敏度引起的不確定度 測(cè)200g 砝碼時(shí),在200g天平上測(cè)量實(shí)際分度值使用10mg小砝碼,而10mg小砝碼的實(shí)際植是9.99998,根據(jù)規(guī)程,其擴(kuò)展不確定度不于0.008mg,含因子k=2,u(ms)=0.004mg 衡量?jī)x器由于靈敏度引起的不確定度為0.0000032mg 3.4.2 衡量?jī)x器顯示分辨率引起的不確定度ud 衡量?jī)x器由于顯示分辨率引起的不確定度為=0.038mg 3.4.3偏載誤差引入的不確定度 ===0.022mg 衡量?jī)x器的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為=0.044mg 4、 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 4.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表: 200g砝碼輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 | 不確定度來(lái)源 | 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 | u(mcr) | 標(biāo)準(zhǔn)砝碼 | 0.28mg | ub | 空氣浮力修正 | 0.17 mg | uw() | 天平測(cè)量重復(fù)性 | 0.03mg | uba | 衡量?jī)x器 | 0.044mg |
50g砝碼輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 | 不確定度來(lái)源 | 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 | u(mcr) | 標(biāo)準(zhǔn)砝碼 | 0.11mg | ub | 空氣浮力修正 | 0.017 mg | uw() | 天平測(cè)量重復(fù)性 | 0.02mg | uba | 衡量?jī)x器 | 0.044mg |
10g砝碼輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 | 不確定度來(lái)源 | 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 | u(mcr) | 標(biāo)準(zhǔn)砝碼 | 0.04mg | ub | 空氣浮力修正 | 0.011mg | uw() | 天平測(cè)量重復(fù)性 | 0.002mg | uba | 衡量?jī)x器 | 0.044mg |
4.2、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算:輸入量彼此獨(dú)立不相關(guān),所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得到 200g時(shí): = =0.33mg 50g時(shí): = =0.12mg 10g時(shí): = =0.06mg 5、 擴(kuò)展不確定度 200g評(píng)定 取含因子k=2 則擴(kuò)展不確定度U=2×0.33=0.66mg 采用同樣的評(píng)定方法,取50g評(píng)定 取含因子 k=2 擴(kuò)展不確定度U=20.12=0.24mg 采用同樣的評(píng)定方法,取10g評(píng)定 取含因子 k=2 擴(kuò)展不確定度U=20.06=0.12mg 6、 測(cè)量不確定度的報(bào)告 F2等級(jí)砝碼質(zhì)量測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為: 200g 砝碼:U=0.7mg k=2 50g 砝碼: U=0.2mg k=2 10g 砝碼: U=0.12mg k=2
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