不确定度评定实例分析 电子皮带秤测量不确定度的评定

　　一、数学模型的建立

　　根据JJG195-2002《连续累计自动衡器(皮带秤)》检定规程的要求和数学分析，电子皮带秤物料试验的示值误差的数学模型可用如下关系式表示：

　　式中：E———皮带秤的示值误差;I———皮带秤的示值;L———控制衡器的示值;E%———相对误差。

　　二、离线测量不确定度的评定

　　电子皮带秤的物料试验有在线测量和离线测量两种测量方法。 这里只对电子皮带秤进行离线测量。

　　1.控制衡器数字称重误差导致的测量不确定度分量u1(A类评定)

　　用一台最大量程为80t、分度值为20kg的SCS-80T电子汽车衡作为控制衡器，对同一物料进行10次测量所得的一组数据(单位：t)如下：

　　输入量y的平均值：y=25.458t

　　单次测量实验标准差：

　　对于独立测量的自由度νy1可按下式计算：

　　2.控制衡器数字示值分辨力带来的测量不确定度分量u2

　　可采用闪变点法，控制衡器分度值示值的分辨力为0.1e=2kg，由于需要称量两次，则由于u2≤1／3×u1，所以u2可忽略。

　　3.被测皮带秤重复性导致的测量不确定度分量u3(A类评定)

　　由于现场条件的限制，皮带秤的上方没有这么大的物料储备量，无法一次做10次的重复性物料实验。 现场对皮带秤只进行两次物料实验，先把物料装车经过控制衡器称量出毛重和皮重，算出它的净重分别为25.560t和25.560t后，再经过皮带秤测得数据为25.550t和25.540t。

　　计算测量列极差， 得出单次测量结果实验标准差，按JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》给出的公式近似地评定：

　　自由度查表得：νp3=0.9

　　4.输入量y的合成标准不确定度和有效自由度的计算合成标准不确定度：

　　5.扩展不确定度的评定

　　置信概率取95%，按有效自由度，查t分布表得到

　　kp=t95(9)=2.26

　　扩展不确定度

　　U95=t95×0.077%=2.26×0.077%≈0.17%

　　6.测量不确定度的报告与表示

　　“ICS-14A电子皮带秤”检定结果的测量不确定度表示为

　　U95=0.17%，νeff=9

　　7.皮带秤的最大允许误差绝对值

　　0.5 级皮带秤物料试验的最大允许误差绝对值 =0.5%

　　扩展不确定度与皮带秤的最大允许误差绝对值之比，即

　　在此次物料试验过程中，采用的试验物料重量远大于最小试验载荷， 并通过控制衡器得到了严格控制，尽量避免物料的流失。 由以上数据可知，此电子皮带秤装置的扩展不确定度小于皮带秤的最大允许误差的,其评定结果符合JJG195-2002的要求，满足0.5级电子皮带秤的正常使用要求。