王振魁，趙金忠，王絨香

（金川集團(tuán)股份有限公司,甘肅 金昌 737100，）

在企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中, 隨著物料進(jìn)出廠及中轉(zhuǎn)計(jì)量交接數(shù)量的明顯增加,需要貿(mào)易結(jié)算的物料大多采用電子平臺(tái)秤進(jìn)行稱重計(jì)量,并以計(jì)量數(shù)據(jù)作為結(jié)算的依據(jù)。測(cè)量結(jié)果誤差是否滿足法制計(jì)量的要求,直接關(guān)系著物料交接計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,并且在一定程度上影響著客戶對(duì)企業(yè)計(jì)量管理水平的滿意度。為保證電子平臺(tái)秤的準(zhǔn)確性，確保貿(mào)易結(jié)算公平，維護(hù)市場(chǎng)交易秩序，提高企業(yè)的進(jìn)出廠物料貿(mào)易結(jié)算的效率，進(jìn)而有序的開(kāi)展電子平臺(tái)秤日常調(diào)試維護(hù)檢定工作,保證電子平臺(tái)秤計(jì)量的準(zhǔn)確性與可靠性。

1 被測(cè)對(duì)象

本文以中準(zhǔn)確等級(jí)ⅢSCS-3型電子平臺(tái)秤最大秤量為例進(jìn)行淺析與評(píng)定。

稱重傳感器類型：模擬式；數(shù)量：四只；

最大秤量：Max=3000kg；最小秤量Min=20kg；檢定分度值e=1kg；

檢定分度數(shù)n=3000；

最大允許誤差如下所示：

表1

2 環(huán)境條件

（1）環(huán)境條件：溫度（25±5）℃；濕度（50±5）%RH；

（2）供電電源：220V；

（3）開(kāi)機(jī)預(yù)熱時(shí)間為：不小于15min；

（4）標(biāo)準(zhǔn)器：100g M1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼；1000kg M1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼；

3 測(cè)量方法

（1）依據(jù)JJG539-2016《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》，從指示裝置上讀得示值與標(biāo)準(zhǔn)器砝碼的質(zhì)量值進(jìn)行比較，利用閃變點(diǎn)法確定其化整前的示值，計(jì)算誤差值。

（2）對(duì)于最大秤量載荷L，記錄其示值I。連續(xù)加放相當(dāng)于0.1e的附加砝碼，直到秤的示值明顯地增加一個(gè)分度值，變?yōu)椋↖+e）。此時(shí)加到秤上的附加砝碼為△L，得到化整前的示值P。

（3）施加標(biāo)準(zhǔn)砝碼至最大秤量，并以同樣方法逆順序逐步卸去砝碼，在加、卸砝碼時(shí)，逐漸地遞增或遞減。

（4）確定化整前的示值和化整誤差的方法如下：

數(shù)學(xué)模型為：

E=P-L

P=I+0.5e-△L

E=I+0.5e-△L-L

式中：E為化整前誤差；P為化整前示值（kg）；L為砝碼載荷（kg）；I為示值（kg）；e為檢定分度值；△L為附加砝碼質(zhì)量（kg）；

（5）在上述條件下，對(duì)SCS-3型電子平臺(tái)秤最大秤量3000kg載荷點(diǎn)示值誤差的測(cè)量，一般可使用本不確定度評(píng)定結(jié)果。對(duì)其他載荷點(diǎn)示值和其他規(guī)格的電子衡器的示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度可采用本評(píng)定方法。

4 對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量來(lái)源

按照J(rèn)JG539-2016《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》規(guī)定的環(huán)境條件及技術(shù)要求,全面分析影響測(cè)量結(jié)果的各種因素，列出所有不確定度來(lái)源，做到不遺漏，不重復(fù)，遺漏會(huì)使測(cè)量結(jié)果的合成不確定度減小，重復(fù)會(huì)使測(cè)量結(jié)果的合成不確定度增大，都會(huì)影響不確定度的評(píng)定質(zhì)量，做到仔細(xì)分析，準(zhǔn)確引入。

在最大秤量3000kg時(shí)，對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響的不確定度來(lái)源主要有：

示值I重復(fù)性引入的不確定度分量u1(y1)；

示值I分辨力引入的不確定度分量u2(y2)；

標(biāo)準(zhǔn)砝碼L允許誤差引入的不確定度分量u3(y3)；

偏載誤差引入的不確定度分量u4(y4)；

溫度變化引入的不確定度分量u5(y5)；

4.1 示值I重復(fù)性引入的不確定分量u1(y1)的評(píng)定（A類評(píng)定）

在最大秤量3000kg時(shí)，用標(biāo)準(zhǔn)砝碼在相同條件下，重復(fù)進(jìn)行連續(xù)10次測(cè)量，得到測(cè)量數(shù)據(jù)如下：（單位：kg）

3000.0；3000.5；3000.0；2999.5；2999.5；

3000.0；3000.0；3000.5；2999.5；3000.5；

用貝塞爾公式求得單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為：

自由度為：ν=n-1=9

則在最大秤量3000kg時(shí)：

由示值I重復(fù)性導(dǎo)致的測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定分量為：

4.2 示值I分辨力引入的不確定度分量u2(y2)評(píng)定（B類評(píng)定）

由于e=1kg，采用閃變點(diǎn)法可以使分辨力為0.1kg，則不確定度區(qū)間半寬a=0.1kg，分辨力導(dǎo)致的不確定度按均勻分布考慮，所以k=。則由示值I分辨力導(dǎo)致的測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定分量為：

在測(cè)量不確定度評(píng)定中，當(dāng)重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量大于分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量時(shí)，可以不考慮分辨力所引入的不確定度分量，但當(dāng)重復(fù)性引入的不確定度分量小于被測(cè)儀器的分辨力所引入的不確定度分量時(shí)，應(yīng)該用分辨力引入的不確定度分量代替重復(fù)性分量。

由于分辨力導(dǎo)致的不確定度已包含在示值重復(fù)性引入的不確定度分量中，所以在u1(y1)和u2(y2)中取較大者，故略去u2(y2)。

4.3 標(biāo)準(zhǔn)砝碼L允許誤差引入的不確定度分量u3(y3)

依據(jù)JJG99-2006《砝碼》檢定規(guī)程：

M1級(jí)1000kg砝碼的最大允許誤差的絕對(duì)值|MPE|為50000mg；

在最大秤量3000kg時(shí)：

砝碼估算帶來(lái)的最大允許誤差為1.5kg×0.05kg≈0.08kg。

則由標(biāo)準(zhǔn)砝碼L允許誤差引入的測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定分量為：

4.4 偏載誤差引入的不確定度分量u4(y4)

載荷在秤臺(tái)分布不均產(chǎn)生誤差，同一載荷在不同位置的示值誤差不超過(guò)（表一）規(guī)定的秤在該載荷下的最大允許誤差。對(duì)于四只稱重傳感器，在每個(gè)傳感器施加的砝碼為最大秤量的1/3，為1000kg。

施加1000kg砝碼時(shí)，最大允許誤差為±1.0e；為±1.0kg，則半寬a=0.5kg。

則由偏載誤差引入的測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定分量為：

4.5 溫度變化引入的不確定度分量u5(y5)

在規(guī)定條件下溫度的變化可能會(huì)造成示值變化量為0.1e=0.1kg，則半寬a=0.05kg,服從均勻分布，所以k=。

則由溫度變化引入的測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定分量為：

可以看出溫度變化導(dǎo)致的不確定度分量在不確定度評(píng)定中帶來(lái)的影響很小，故略去。

5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定uc(y)

通過(guò)淺析各不確定度分量帶來(lái)的影響，結(jié)合檢定規(guī)程、檢定方法，在最大秤量3000kg時(shí)，對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大的不確定度分量進(jìn)行評(píng)定。

示值重復(fù)性引入的不確定度分量u1(y1)、標(biāo)準(zhǔn)砝碼允許誤差引入的不確定度分量u3(y3)及偏載誤差引入的不確定度分量u4(y4) 。

由于各分量間彼此獨(dú)立不相關(guān)。

則：

6 測(cè)量結(jié)果不確定度的報(bào)告與表示

在最大秤量輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定時(shí)，為了使所給出的測(cè)量結(jié)果之間能夠方便地相互比較，在大多數(shù)情況下取k=2,所確定的區(qū)間具有的包含概率p約為95%。

若k=2，則U=2uc(y)

=2×0.32kg

≈0.6kg

所以，檢定分度值為1kg的中準(zhǔn)確等級(jí)SCS-3型電子平臺(tái)秤，在最大秤量3000kg時(shí),其示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為U=0.6kg，k=2。

最佳測(cè)量結(jié)果可表示為:y=（3000.0±0.6）kg；k=2。

7 總結(jié)

隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，商品貿(mào)易日益增多，電子平臺(tái)秤的準(zhǔn)確性起著非常重要的作用，為了維護(hù)企業(yè)和消費(fèi)者的合法權(quán)益，提高電子平臺(tái)秤的科學(xué)、規(guī)范化管理，對(duì)SCS-3型電子平臺(tái)秤測(cè)量結(jié)果的不確定度進(jìn)行淺析與評(píng)定，對(duì)于分析電子平臺(tái)秤檢定與規(guī)程要求的差距，探討電子平臺(tái)秤不確定度，具有現(xiàn)實(shí)意義。