劉霞 樊軍
摘要:本文介紹了瓶裝飲用純凈水凈含量計量檢驗不確定度的評定與表述,從檢驗過程中找出影響檢驗結(jié)果的因素,根據(jù)JJF1070—2005《定量包裝商品凈含量計量檢驗規(guī)則》中有關(guān)規(guī)定評定測量結(jié)果的不確定度,把經(jīng)稱量得到的質(zhì)量單位換算為GB17323-1999瓶裝飲用純凈水凈含量要求的體積計量單位,最終得到瓶裝飲用純凈水凈含量計量檢驗不確定度評定結(jié)果。
關(guān)鍵詞:純凈水 ?凈含量 ?計量檢驗 ?不確定度評定
引言
根據(jù)GB17323-1999瓶裝飲用純凈水國家標準,第5.5條規(guī)定的凈含量檢驗方法,在(20±2)℃的條件下,將水樣沿容器壁緩慢倒入量筒中,讀取容積數(shù)。2L以上的可以采用稱量法。生產(chǎn)企業(yè)大多數(shù)為小型企業(yè),因此沒有配備大容積的量筒,大多數(shù)檢驗凈含量時采用了稱量法(JJF1070中稱相對密度法),為了更加科學(xué)、合理檢驗瓶裝飲用純凈水的大容積的凈含量,本文對采用稱量法凈含量計量檢驗的不確定度進行了評定,以期對生產(chǎn)企業(yè)采用稱量法檢驗瓶裝飲用純凈水凈含量有所幫助。
一、測量過程簡述
1、測量依據(jù):JJF1070—2005《定量包裝商品凈含量計量檢驗規(guī)則》。
2、測量環(huán)境條件:溫度(20±2)℃,水溫變化不大于1℃/h。
3、測量設(shè)備:①、TCS-30型電子計價秤,分度值e =2g,d =e,測量范圍50g~30kg。②、測量范圍(0~50)℃,分度值0.1℃溫度計。
4、被測對象:18.9L(18900mL)瓶裝純凈水。
5、測量方法:采用稱量法,首先稱量總重,再稱量皮重,求得實際凈重,在將凈重換算為20℃時的純凈水的體積實際凈含量,最終評定出測量結(jié)果的不確定度。
6、評定結(jié)果的使用:符合上述條件測量結(jié)果,并且液體均勻性好的一般可參照使用本不確定度評定方法。
二、數(shù)學(xué)模型
三、各輸入量的標準不確定度評定
以測量18.9L(18900mL)瓶裝純凈水凈含量為例。
(一)瓶裝純凈水總重mz引入的不確定度uz評定
uz是由四個標準不確定度分項構(gòu)成,即電子計價秤測量范圍在(4~20)kg時最大允許誤差引入的不確定度uz1,電源電壓波動引起的標準不確定度uz2,瓶裝純凈水測量重復(fù)性引入的不確定度uz3,電子計價秤分辨力引起的標準不確定度uz4
1、電子計價秤測量范圍在(4~20)kg時最大允許誤差引入的不確定度評定
依據(jù)JJG539-1997《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》,經(jīng)檢定合格的電子計價秤在2000~10000檢定點(檢驗用電子計價稱的4~20kg)分度值的最大允許誤差為±1.5e,即±3g,最大值與最小值之差一般不會超過最大允許誤差的半寬。電子計價秤的準確度引入的不確定度分項uz1的評定,服從均勻分布,采用B類評定方法,所以:
估計Δuz1/ uz1=0.10,則自由度vz1=50
2、電源電壓波動引起的標準不確定度的評定
依據(jù)JJG539—1997在規(guī)定條件下電源電壓波動引起的示值變化應(yīng)≤1e(e=2g),服從均勻分布,采用B類評定方法。
則uz2= 0.29δ(x)=0.29×2=0.58(g)
估計Δuz2/ uz2=0.10,則自由度vz2=50
3、瓶裝純凈水總重測量重復(fù)性引入的不確定度
電子計價秤在稱量18.9 L(18900mL)純凈水時的測量重復(fù)性引入的標準不確定度分項的評定(A類評定方法),在規(guī)定的環(huán)境條件下,用TCS-30型電子計價秤,分度值d =2g重復(fù)稱量10次瓶裝純凈水重量,結(jié)果如下(單位:g):19616、19618、19618、19618、19616、19618、19618;19616、19618、19616。
另選取9瓶標注為18.9 L瓶裝純凈水在重復(fù)性條件下連續(xù)測量10次,共得到9組測量列,每組測量列分別按上述方法計算得到單次實驗標準差見表一。
3、合成標準不確定度的計算
4、有效自由度
可近似為∞,對最終結(jié)果不會有太大影響。
5、擴展不確定度的評定
取置信概率p=95%,按自由度veff=∞,查t分布表得k95= t95(∞)=1.96,則擴展不確定度為:U95= k95×uc=1.96×2.39=4.68(mL)
(六)測量不確定度報告與表示
瓶裝純凈水18.9L測量點測量結(jié)果的擴展不確定度為:U95=4.68,veff=∞
JJF1070—2005《定量包裝商品凈含量計量檢驗規(guī)則》,第5.2條規(guī)定,定量包裝商品凈含量計量檢驗結(jié)果的擴展不確定度不得大于0.2T,取置信水平為95%。瓶裝水凈含量為18.9L時,查《定量包裝商品計量監(jiān)督管理辦法》得T=189mL
則0.2T = 0.2×189=37.8≈38(mL)
因U95<0.2T,所以本定量包裝商品凈含量計量檢驗結(jié)果的擴展確定度符合JJF1070—2005《定量包裝商品凈含量計量檢驗規(guī)則》的規(guī)定
參考文獻:
[1]JJF1070—2005《定量包裝商品凈含量計量檢驗規(guī)則》。
[2]《定量包裝商品凈含量計量監(jiān)督管理辦法》 (75號令)。
[3]JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》。
[4]黃耀文等著《定量包裝商品凈含量計量檢驗規(guī)則實施指南》中國計量出版社 2006年。