电子台秤测量结果的不确定度评定

　　以一台电子台秤为例。最大秤量 Max=60kg, 分度值为 e=d=20g, 等级为 Ⅲ 级。

　　1 测量方法及测量数学模型

　　依据 JJG539- 97《数字指示秤》检定规程所规定的方法, 用砝码直接加载、卸载的方式, 分段测量示值与标准砝码之差即为示值误差。其测量数学模型为: E=P- m

　　式中: E———电子台秤示值误差;

　　      P———电子台秤示值;

　　      m———标准砝码质量值。

　　2 方差及灵敏系数

　　按确定的测量数学模型, u( P) 与 u( m) 相互独立, 方差可写成:

　　u( P) 为电子台秤示值引入的标准不确定度;

　　u( m) 为标准砝码质量值不准引入的标准不确定度。

　　3 标准不确定度评定

　　3.1 电子台秤示值引入的标准不确定度 u( P)

　　标准不确定度 u( P) 主要来源于测量重复性u( P1) 和电子台秤分辨力的影响 u( P2) 。

　　3.1.1 测量重复性 u( P1)

　　按照检定规程的要求, 秤应在 50%最大秤量和最大秤量点进行重复性试验, 即多次往承载器上加放同一载荷, 检查秤指示的一致性。在两个秤量点上各进行 10 次。选择两个秤量点标准偏差较大的一个, 作为重复性试验的标准偏差。假如在电子秤的最大秤量点上进行 10 次试验, 结果如下:

　　标准不确定度为:

　　3.1.2 电子台秤分辨力的影响 u( P2)

　　电子台秤的分度值为 e=d=20g, 其分布区间半宽应为!x/2, 分辨力的影响估计为均匀分布( k=

　　采用“闪变点”法可以使数字示值的分辨力!x为 0.1d,

　　“闪变点”法数字示值分辨力的不确定度:

　　估计不可靠性为 20%, 则该分量的自由度:

　　3.1.3 电子台秤示值引入的标准不确定度 u( P)计算

　　3.2 标准砝码质量值不准引入的标准不确定度 u( m)

　　标准砝码质量值不准引入的标准不确定度主要来源为 20kg 的 M1级砝码的最大允许误差, 单个砝码的最大允许误差 MPE=±1g, 估计为均匀分布( k=) , 故单个砝码的标准不确定度为:

　　由于上级砝码传递用的是同一个标准砝码。因此, 3 个 20kg 的砝码应视为相关的, 相关系数 r=1。3个砝码不确定度的计算, 用单个砝码的不确定度分量乘以 3, 故有:

　　u( m) =u( m1) ×3=0.58g×3≈1.8g

　　估计不可靠性为 20%。则该分量的自由度

　　4 测量不确定度分量一览表