徐志強

（新疆維吾爾自治區(qū)計量測試研究院，新疆烏魯木齊，830011）

1 概述

此次測量不確定度的評定依據(jù)國家計量檢定規(guī)程JJG99-2006《砝碼檢定規(guī)程》和OIML R111砝碼國際建議，溫度波動不大于2.0℃/4h，濕度范圍在30%～70%RH之內(nèi)，且波動不大于15%/4h。

使用測量標準器和被測對象的計量特性如下：

測量標準：E2等級標準砝碼。

被測對象：F1等級500mg砝碼。

測量方法：采用ABA循環(huán)比較方法,衡量儀器使用電子比XP56(52g/0.001mg)。

2 測量模型

2.1 根據(jù)測量方法建立測量模型如下

式中：mct-被測砝碼的折算質(zhì)量；

mcr-標準砝碼的折算質(zhì)量；

? m -測量過程中觀測到的被測砝碼與標準砝碼直接的質(zhì)量差；

δb -空氣福利對測量結(jié)果的影響量；

δS-衡量儀器對測量結(jié)果的影響量。

2.2 傳播律公式：

3 全部輸入量的標準不確定度分量的評定

3.1 衡量過程的標準不確定度分量()um?

衡量過程中的不確定度來源主要是天平的重復性,可以通過多次重復測量得到測量列,采用統(tǒng)計分析方法即A類評定方法計算標準不確定度。

對500mg砝碼的質(zhì)量差,在重復性條件下連續(xù)測量10次,計算算術(shù)平均值得到：

用相同砝碼在不同時間再測量5組，每組各在重復性條件下連續(xù)測量10次，共得到6組測量列，則合并樣本標準差Sp為：

在實際測量中結(jié)果為兩人測量的平均值，那么由衡量過程引入不確定度分量為：

3.2 標準砝碼的不確定度分量u(mcr)

式中：uinst(mcr)——標準砝碼質(zhì)量的穩(wěn)定性引起的不確定度

如果證書中沒有給出標準砝碼的擴展不確定度U和覆蓋因子k，根據(jù)砝碼規(guī)程JJG99-2006，任何一個質(zhì)量標稱值為m0的單個砝碼，其折算質(zhì)量的擴展不確定度，U(k=2)，應不大于相應準確度等級的最大允許誤差絕對值的三分之一。

對于500mg砝碼，該E2等級500mg標準砝碼近幾次檢定周期年最大變動為0.001mg，從而得出：

3.3 空氣浮力影響引入的標準不確定度分量()ubδ

對空氣浮力影響不作修正，估計其極限值為標稱值的±1×1 0?6，以矩形分布估計，于是對于500mg砝碼：

3.4 衡量儀器的不確定度分量()uSδ

3.4.1 靈敏度引起的不確定度

XP56比較器的實際分度值為0.001mg，靈敏度引起的不確定度可以忽略不計。

3.4.2 由分辨力引入的不確定度

對于500mg砝碼，分度值為d的數(shù)字式衡量儀器，由于分辨力引起的不確定度是：

3.4.3 由于偏載引起的不確定度為：

D為天平按照相應檢定規(guī)程進行偏載測量時最大值和最小值之間的差，1d為估計的稱盤中心到砝碼中心的距離，2d為稱盤中心到一個角的距離。

對于500mg天平由于偏載引起的不確定度為：

3.4.4 磁性引起的不確定度 uma

砝碼滿足規(guī)程要求，磁性引起的不確定度 uma可假設為零。

由于重復性與分辨力引入的標準不確定度分量重復計算，在這里取其大者， u(mcr)> ud、u‘(?m)>u'd所以分辨力引入的標準不確定度舍去，那么與天平有關(guān)的合成標準不確定度u(δS)、u‘(δS)。

對于500mg砝碼：u (δ S) =uE=0.0014mg

4 合成標準不確定度

考慮到各分量不相關(guān)，那么合成標準不確定度為：

5 擴展不確定度的評定

取包含因子k=2，擴展不確定度為：

500mg砝碼：U =2× uc(mct) =2×0.0067≈0.013mg