摘 要 F1等級砝碼折算質(zhì)量值的測量標準不確定度的評定,關(guān)系到上級砝碼標準裝置是否滿足量傳要求,是質(zhì)量控制的關(guān)鍵點之一。以E2等級砝碼標準裝置量傳F1等級砝碼為例,分析了被檢砝碼折算質(zhì)量的不確定度。
關(guān)鍵詞 檢定規(guī)程 砝碼 擴展不確定度 折算質(zhì)量值
一、引言
測量不確定度是“表征合理地賦予被測量之間的分散性,與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)”,描述了測量結(jié)果正確性的可疑程度或不肯定程度。測量不確定度的研究對科研、生產(chǎn)以及國際經(jīng)濟、技術(shù)交流等諸多相關(guān)測量領(lǐng)域影響甚大。砝碼在科研和生產(chǎn)中是一個十分重要的物理量。
二、F1等級砝碼折算質(zhì)量值的測量標準不確定度的評定
(一)測量過程
F1等級砝碼是由二位檢定員使用E2等級砝碼的相應精度天平上采用ABA測量循環(huán)進行檢定,二人分別檢定一次,取二人檢定結(jié)果平均值做為最終結(jié)果。
(二)建立數(shù)學模型
依據(jù)JJG99-2006砝碼檢定規(guī)程,其數(shù)學模型為
式中:mct----被測砝碼的折算質(zhì)量值; mcr----標準砝碼的折算質(zhì)量值;
Vt----被測砝碼的體積; Vr----標準砝碼的體積;
€%ja----實際空氣密度; €%j0----標準空氣密度;
△I----標準砝碼與被測砝碼的示值差;
mcs----測靈敏度砝碼的質(zhì)量;
△Is----測靈敏度時引起的天平的的改變;
(三)不確定度來源
1.測量過程的不確定度uw
2.標準砝碼的不確定度u(mcr)
3.空氣浮力的不確定度ub
4.衡量儀器的不確定度uba。
(四)分量不確定度評定:
1、測量過程的不確定度uw(A類)
測量過程的標準不確定度uw(△mc)是質(zhì)量差值的標準偏差
用標準砝碼對被測砝碼的相應精度天平上進行一組測量,測量質(zhì)量差值為△mc:
利用天平檢定證書中全量的重復性為△(極差法)則標準偏差取
使用不同天平,由測量過程引入的不確定度見表1:
2、標準砝碼引入的不確定度分量u(mcr)B類
砝碼上次檢定/校準時的不確定度u1和砝碼的穩(wěn)定性uinst引起的不確定度兩部分組成。
(1)上級標準砝碼的不確定度當k=2時,不超過其質(zhì)量允差的1/3,則標準不確定度為 u=
具體數(shù)值如表2:
3、空氣浮力引起的不確定度ub
由于遼寧地區(qū)的海拔高度低于800m,F(xiàn)2等級及其以下砝碼的檢定不進行空氣浮力修正,又據(jù)規(guī)程當空氣浮力m0c小于被檢砝碼允差的1/9可不進行空氣浮力修正(表5)。按極限情況處理,假設(shè)均勻分布,F(xiàn)1的質(zhì)量允差 MPE=△
6、擴展不確定度U(mc)
評定完畢。
三、結(jié)論
不確定度評定作為評定測量結(jié)果與真值的分散性的依據(jù),以其表述合理等特點在各種測量領(lǐng)域已開始廣泛使用。由于每個人對其概念理解的不同,造成對測量結(jié)果不確定度的評定各不相同,差異很大。以上是本人通過自己的理解給出的F1等級砝碼的不確定度評定過程和結(jié)果。
參考文獻:
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[4]姚弘,陳利等.砝碼檢定規(guī)程[M].北京:中國計量出版社,2004.
(作者單位:沈陽航天新樂有限責任公司)