克砝码分量(500mg)质量量值的不确定度评定

一、概述

JJG 99-2006《砝码》检定规程自从2007年实施以来，我们依据新规程通过大量实验，逐渐对新规程中砝码测量不确定度评定有了清晰的认识。JJG99-2006《砝码》检定规程将砝码按最大允许误差分为9个等级（根据JJG 2053-2006质量计量器具国家量值传递系统）， 即E1、E2、F1、F2、M1、M12、M2、M23、M3等级，下面列举采用分量组合单个500mg砝码质量量值的不确定度评定。

(一) 测量依据：

JJG99-2006《砝码检定规程》。

(二) 环境条件：

温度：19℃±1℃（4h），温度波动：不大于0.5℃/4h，

湿度：（40%～60%）RH，湿度波动：不大于5％RH/4h，

(三) 测量标准：

E1等级标准砝码500mg（编号：***,密度：7.96g/cm3）E1等级标准砝码1g（编号：***,密度：7.85 g/cm3）

(四)被测对象：

盲样砝码500mg（编号：***，材质：JF不锈钢）。

(五) 测量过程：

在电子比较天平上采用组合比较法测量其质量。

衡量过程采用ABBA的2次循环模式，每组10次，共做了10组。

二、数学模型

（一）采用双次替代衡量法，建立起在空气中比较时的平衡方程式：

（二）由于采用分量组合比较法，选用根据《砝码》规程变化而来的平衡方程式如下：

[1000]+ =[500+500*]；[500]+ =[500*]；

[500*]—比对砝码500mg，[500]—标准砝码500mg，

[1000]—标称值为1g的标准砝码。

以下的公式可计算出500mg的真空质量修正值：

式中：mc1000为标准砝码1g的真空质量修正值

三、不确定度分量的评定

（一）标准砝码的不确定度分量 (B类)

准砝码的合成标准不确定度 u=0.0005mg、k=1，由检定此砝码的检定机构得到； ——标准砝码质量的不稳定性引起的不确定度，可以从对标准砝码多次检定之后的质量变化中估计出来。

（二） 衡量过程的标准不确定度分量 (A类)

通过2次循环ABBA测量，每组10次衡量，计算其平均值和实验标准偏差；共做10组，最终结果为10组的平均值，且计算出10组的组间标准差，将10次的组内标准差和10组的组间标准差合成，得到最终的A类评定标准不确定度。

1、检定 mg：10组平均值和对应的标准偏差如下表所示：

（三）空气浮力修正引入的标准不确定度分量

1、空气密度计算公式为：

据本实验室使用的测量空气密度所配备的设备情况，大气压力、温度、湿度三个气象参数仪器的测量标准不确定度分别为：