地中衡测量结果的不确定度评定

　　0　引言

　　计量器具或测量设备所提供的测量数据,直接关系到产品的质量和量值的准确可靠,测量结果的不确定度评定与表示,在国际上正在走向统一,本文按照国家计量技术规范“JJF-1059-1999测量不确定度评定与表示”的要求,对地中衡测量不确定度进行分析与评定。

　　1　测量要求

　　1)测量依据

　　JJG539-1997《数字指示秤检定规程》。

　　2)环境条件

　　大气压力86 kPa ~106kPa,温度29℃,相对湿度35%R.H。

　　3)测量标准

　　20kg的m1级砝码,共计1500块。根据《砝码检定规程》中给出的20kg的m1级砝码的最大允许误差为±1 g。

　　4)被测对象

　　地中衡,最大秤量:标Max=30,t检定分度值e=10kg,准确度等级为Ⅲ级。最大允许误差±1.5e,即±15 kg。出厂编号为: 2166。

　　5)测量方法

　　通过用标准砝码直接加载、卸载的方式,测量示值与标准砝码之差。

　　2　数学模型

　　式中,E为地中衡的示值误差;P为地中衡化整前的示值;m为标准砝码;△Ed为数字示值分辨力引入的读数误差。

　　3　输入量的标准不确定度评定

　　影响地中衡的测量不确定度的主要来源有:地中衡测量重复性、地中衡数字示值分辨力、标准砝码和环境条件对测量结果的影响。

　　只要在参考条件下,按照相关的要求进行试验,可以认为环境是相对稳定的,可不考虑环境条件对测量结果的不确定度影响。

　　3. 1　由测量重复性引入的标准不确定度u1

　　地中衡测量重复性引起的标准不确定度属A类评定标准不确定度,通过计算可得到。在15t秤量点和30t秤量点进行重复性试验,两个秤量点各进行3次连续测量,选择两个秤量点标准偏差较大的一个,作为重复性试验的实验标准差。其测量列为p1=29993 kg,p2=29993 kg,p3=29994 kg,平均值为:

　　由于测量次数是3次,用贝塞尔公式计算出的实验标准差自由度太小,置信概率和另外两个B类评定的不确定度的置信概率相差太大,为此,u1应乘一个修正因子1. 32,即u1=0. 442 kg

　　3. 2　地中衡数字示值分辨力引入的标准不确定度μ2

　　按照JJF1059-1999《测量不确定度的评定与表示》,数字指示化整误差来源于指示装置的分度值,其分布估计为均匀分布,分布区间的半宽度应为δx/2,则有:

　　地中衡分度值为10 kg,则地中衡显示器数字示值分辨力带入的标准不确定度:

　　3. 3　标准砝码引入的标准不确定度u3