静态电子轨道衡检定测量不确定度评定

　　一、传感器输出一致性检定

　　1.检定方法

　　依据JJG781- 1992《静态电子轨道衡》检定规程采用T6F型检衡车大砝码法, 将25t检衡车推至轨道衡上规定车位,一共7个位置, 往返各检定5次, 每次记录示值差(kg)。以每个位置为1组, 每组往返5次得10个数据, 7组一共得70个数据(以调整校正后数据为准)。

　　2.测量数学模型

　　由测量方法知本例为直接测量, 数学模型为线性模型:

　　式中: y———轨道衡示值差实际值; x———轨道衡示值差单次直读值; Δx———检衡车允差引起的示值差修正量(检定时其值视为零, 但不确定度非零); δx———被检轨道衡数显最小分辨力引起的示值差修正量 (检定时其值视为零, 但不确定度非零)。

　　3.合成标准不确定度表达式

　　因为数学模型是线性函数且各变量系数为1, 因此灵敏系数也为1 (此时不确定度分量与对应的标准不确定度相等即u(y)=u(xi)), 合成标准不确定度是各输入量标准不确定度的方和根, 表达式如下:

　　式中: uc(y)———合成标准不确定度; u(x)———x具有的标准不确定度(分量); u(Δx)———Δx具有的标准不确定度(分量); u(δx)———δx具有的标准不确定度(分量)。

　　4.标准不确定度(分量)评定

　　(1)u(x)的评定

　　由于本例定义x是单次直读值并被直接用于判断被检轨道衡是否合格。因此u(x)=s(s是单次测量的标准差,因不确定度是与测量结果相联系的参数, 测量结果为单次, 标准差也应取单次; 若x定义为多次测量平均值, 则应取读者可参阅GUM附录H.1实例), 又从检定方法知, 70个数据虽是检衡车处在轨道衡上不同位置和不同往返时读取的示值, 但检衡车的标准质量不变, 所以可利用这7组数据评定合并样本标准差sp来代替so(若将70个数据视为1组用贝塞尔公式计算s, 则s中包含了组间分散性, 这与检定证书上给出值即输出量的定义不符)。合并标准差sp及自由度ν(x)按以下方法计算:

　　(3)～(6)式中: xji——第j组第i个数据; xj———第j组组内n个数据平均值; sj———第j组标准差; sp———m组数据合并样本标准差; ν(x)———sp的自由度, 本例中ν(x)=7×(10- 1)=63。

　　于是有:

　　u(x)的自由度仍然是ν(x)。

　　(2)u(Δx)的评定

　　T6F型检衡车25t大砝码 (连小车) 的允差 (准确度)为2.5kg, 考虑到虽然每次送检时都经校准, 但校准时存在不确定度而未在检定证书上标明, 大砝码(连小车)跟随检衡车在铁路上频繁移动和吊装, 其变化量不可忽视, 因此不可引用JJF1059之3.6条将u(Δx)忽略。此处据本所T6F型检衡车多年来每年检定均极少发现超差而需调整质量实际值的砝码的情况, 根据JJF1059-1999之5.7条, 认为在有效期内检衡车的偏差分布靠近名义值处密度较大, 近似在允差界限内三角分布(若缺少上述信息, 则最好取均匀分布), 因此: