李峰

（新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理站，新疆 烏魯木齊 830054）

0 引言

農(nóng)業(yè)機(jī)械檢驗(yàn)中，評(píng)定測(cè)量結(jié)果的一個(gè)重要方式是測(cè)量不確定度，測(cè)量不確定度是對(duì)測(cè)量結(jié)果質(zhì)量和水平的科學(xué)表達(dá)，可以分析測(cè)量結(jié)果的主要成分，給出結(jié)果風(fēng)險(xiǎn)。玉米秸稈含水率是進(jìn)行青貯飼料收獲機(jī)檢驗(yàn)的關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)玉米秸稈含水率測(cè)量過程的不確定度進(jìn)行分析和評(píng)定，進(jìn)而確定測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度，找出含水率測(cè)量過程中不確定度的關(guān)鍵影響因素，有助于提高檢測(cè)質(zhì)量水平，增加檢驗(yàn)結(jié)果的可信度。

1 玉米秸稈含水率的測(cè)定方法

1.1 檢測(cè)依據(jù)

GB/T5262-2008《農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)條件測(cè)定方法的一般規(guī)定》

1.2 檢測(cè)環(huán)境條件

溫度：10～35℃，溫度波動(dòng)不大于2℃/2h，相對(duì)濕度≤85%。

1.3 儀器設(shè)備

XS204型電子天平，梅特勒托利多科技（中國(guó)）有限公司，量程 10mg～220g，精度0.001g；ZM-841Y-2 型電熱恒溫干燥箱，吳江中明烘箱電爐制造有限公司；干燥器；鋁盒。

1.4 檢測(cè)方法

在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)用5點(diǎn)法確定取樣點(diǎn)，每點(diǎn)位取樣質(zhì)量不少于50g，裝入預(yù)先干燥好的鋁盒內(nèi)，立即稱其質(zhì)量，在105±2℃恒溫下干燥5 h，然后取出放入密封的干燥器中冷卻到常溫，立即稱其質(zhì)量。再按以上方法進(jìn)行干燥，每隔30min取出冷卻稱其質(zhì)量一次，干燥至前后兩次質(zhì)量差不超過0.005g為止。如后一次質(zhì)量大于前一次質(zhì)量，以前一次質(zhì)量計(jì)算。

1.5 數(shù)學(xué)模型

玉米秸稈含水率按式（1）計(jì)算。

式中h—玉米秸稈含水率，%；M0—空鋁盒質(zhì)量，g；M1—烘干前鋁盒和玉米秸稈質(zhì)量，g；M2—烘干后鋁盒和玉米秸稈質(zhì)量，g。

2 不確定度評(píng)定

2.1 不確定度來源分析

影響秸稈含水率測(cè)量結(jié)果的不確定度主要來源有：電子天平的重復(fù)性操作、示值的重復(fù)性讀取、稱量過程的電子天平的穩(wěn)定性、電子天平的最大允許誤差及其分辨力、恒重狀態(tài)。

電子天平的重復(fù)性操作、示值的重復(fù)性讀取、稱量過程的電子天平的穩(wěn)定性引入的不確定度可通過重復(fù)性測(cè)量，用不確定度的A類評(píng)定；電子天平的最大允許誤差及其分辨力、恒重狀態(tài)引入的不確定度用不確定度的B類評(píng)定。試驗(yàn)在標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定的條件下進(jìn)行，溫度、濕度等影響可忽略不計(jì)。

2.2 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度UA（h）評(píng)定

重復(fù)性測(cè)量引入的不確定度屬于A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度，可用統(tǒng)計(jì)學(xué)的分析方法進(jìn)行評(píng)定，通過獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)得到的一系列測(cè)量值，用貝塞爾公式計(jì)算樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差，A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度UA（h）的評(píng)定按式（2）～式（4）進(jìn)行[1]。

式中xi—第i次檢測(cè)結(jié)果，g；—n次重復(fù)試驗(yàn)的平均值，g；Sh—試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差，g；n—重復(fù)試驗(yàn)次數(shù)；U（Ah）—A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

依據(jù)1.2檢測(cè)方法，對(duì)秸稈含水率重復(fù)測(cè)量10次，結(jié)果保留3位小數(shù)，檢測(cè)結(jié)果見表1。

表1 玉米秸稈含水率表

2.3 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度UB（X）評(píng)定

B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定按式（5）進(jìn)行。

式中：a—區(qū)間半寬度，可以通過相關(guān)信息或資料獲得；k—包含因子，由被測(cè)值在區(qū)間內(nèi)的概率分布確定[2]；—M1-M0的平均值，g。

B類不確定度U（BX）主要包括電子天平最大允許誤差引入的不確定度UB（1X）、電子天平分辨力引入的不確定度UB2（X）和恒重引入的不確定度UB3（X）。

2.3.1 電子天平最大允許誤差引入的不確定度UB（1X）

電子天平最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度UB（1X）：根據(jù)電子天平檢定報(bào)告，試驗(yàn)用的天平準(zhǔn)度等級(jí)為I級(jí)，且當(dāng)50＜m≤200 g時(shí)，其最大允許誤差為±0.001 g，區(qū)間半寬度a為0.000 5 g，由矩形分布可得，最大允許誤差引入的不確定度UB1（X）=0.000 558%

2.3.2 電子天平分辨力引入的不確定度UB2（X）

本試驗(yàn)采用的是XS204型電子天平，測(cè)量范圍10 mg～220 g，電子天平的分辨力為0.001 g，區(qū)間半寬度a為0.0005 g，由矩形分布可得，天平分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度UB2（X）=0.000 558%

2.3.3 恒重過程引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度UH（X）

根據(jù)GB/T 5262-2008對(duì)鋁盒和試樣烘至恒重的要求是兩次稱量質(zhì)量差小于0.005 g，區(qū)間半寬度a為0.0025 g，由矩形分布可得，則恒重引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度[3]：UH（X）=0.002 79%

2.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度UC（X）

本次含水率測(cè)定試驗(yàn)不確定度評(píng)定中A類不確定度和B類不確定度是相互獨(dú)立互不相關(guān)的，測(cè)定過程中各不確定度來源見表2。

表2 不確定度分量

求合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.5 擴(kuò)展不確定度U

據(jù)國(guó)際慣例，取包含因子k=2，置信概率為95%，擴(kuò)展不確定度U為：U=kUC（X）=2×0.28%=0.56%

2.6 測(cè)量結(jié)果報(bào)告

h=（66.26 ± 0.56）%，（k=2）。

3 結(jié)論

在人員、溫濕度和方法基本不變的條件下，玉米秸稈含水率的測(cè)定過程中主要不確定度來源是重復(fù)性測(cè)量，即儀器操作過程引入的不確定度。為提高檢驗(yàn)員的操作能力，提高玉米秸稈含水率的準(zhǔn)確性和可靠性應(yīng)做到：（1）加強(qiáng)人員培訓(xùn)，制定培訓(xùn)計(jì)劃，定期開展儀器設(shè)備操作培訓(xùn)工作；（2）對(duì)于大型復(fù)雜的儀器設(shè)備需制定操作手冊(cè)，嚴(yán)格按規(guī)定程序操作，防止因人員不同而出現(xiàn)不同的結(jié)果；（3）開展儀器比對(duì)試驗(yàn)，檢驗(yàn)人員操作同一臺(tái)試驗(yàn)儀器，比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果，減少差距。