摘 要:依据国家计量检定规程 JJG 539- 1997《数字指示秤》和 JJF 1059- 1999《测量不确定度评定与表示》要求,对数字指示秤示值误差测量结果进行不确定度评定。
概述
1.1 测量依据
JJG 539- 1997《数字指示秤》国家计量检定规程。
1.2 测量环境条件
温度:(- 10~40)℃。
1.3 测量标准
F2级砝码,根据 JJG 99- 2006《砝码》国家检定规程中给出 100 mg~5 kg 砝码质量的最大允许误差应该为±(0.16~80)mg。
1.4 被测对象
精度等级为 3 级的多分度值电子计价秤,称量范围与分度值为(0~3)kg/1 g;(3~6)kg/2 g;(6~15)kg/5 g。
1.5 测量过程
依据检定规程,从零点起按小到大的顺序加砝码至最大称量,用相同的方法卸砝码至零点。测试至少要选 5 个称量。每个称量示值与标准砝码之差即为示值误差。
1.6 评定结果的使用
符合上述条件下的测量结果,可使用本不确定度的评定法。
2 数字模型
根据定义:数字指示秤示值误差 △E 为:
△E=P- m
式中△E———为电子计价秤示值误差;
P———电子计价秤示值;
m———标准砝码质量值。
3 输入量的标准不确定度评定
3.1 输入量 P 的标准不确定度 u(P)的来源
主要是电子计价秤测量重复性 u(P1),电子计价秤偏载误差 u(P2)以及示值随电源电压变化 u(P3)。
3.1.1 电子计价秤测量重复性引入的标准不确定度分项 u(P1)评定
取一台精度等级为 3 级,称量范围与分度值分别为(0~3)kg/1 g;(3~6)kg/2 g;(6~15)kg/5 g 的多分度值电子计价秤作为被测对象,用固定砝码在 5 kg称量点连续测量 10 次,测量结果如下(单位kg):
5.0002,5.0000,5.0000,5.0004,5.0004,5.0002,5.0002,
因实际检定时取单次测量值,故该结果的标准不确定度为 u(P1)=SP1=0.16 g
自由度 vp1=n- 1=9
3.1.2 电子计价秤的偏载误差引起的标准不确定度分项 u(P2)的评定
电子计价秤进行偏载试验时,用最大称量1/3的砝码,放置在1/4秤台面积中,最大值与最小值之差一般不会超过2g,半宽 a=1 g,而测量时放置砝码的位置较为注意,偏载量远比做偏载试验时少,假设其误差为偏载试验时
3.1.3 电源电压稳定度引起的标准不确定度分项 u(P3)评定
电源电压在规定条件下变化可能会造成示值变化0.2e即0.4 g,假设半宽度 a=0.4 g,服从均匀分布,包含因子 k=
4.2 标准不确定度汇总表
4.3 合成标准不确定度的计算
输入量 P 与 m彼此独立不相关,合成标准不确定度时按下式
将合成标准不确定的有效自由度 veff估算为 50。
5 扩展不确定的评定
取置信概率 95%,按有效自由度,查 t 分布表得到:
kp=t95(50)=2.01
扩展不确定度
U95=t95(50)·uc(△E)=2.01×0.33=0.66 g
6 测量不确定度的报告与表示
电子计价秤示值误差测量结果的扩展不确定度为:
U95=0.66 g veff=50 (在 5 kg 测量点)
参考文献
[1] JJF 1059- 1999,测量不确定度评定与表示[S].
[2] 常用测量不确定度评定方法及应用实例[M].
本文作者:乔国强




