F1等级砝码折算质量测量不确定度评定

　　一、概述

　　1.测量依据

　　JJG99-2006《砝码》检定规程。

　　2.环境条件

　　温度为常温，实验室不允许有容易察觉的振动和气流，温度波动每4h不大于1℃，相对湿度不大于70%。

　　3.测量方法

　　依据JJG99-2006进行检定， 采用直接比较法，使用标准天平，将标准砝码直接一对一测量同标称质量的被检砝码， 可得到标准砝码与被测砝码之间的差值，将其差加上标准砝码的质量值作为被测等级砝码的测量结果。

　　4.评定结果的使用

　　符合上述条件的测量结果，一般可参照使用本不确定度评定方法。

　　二、数学模型

　　式中：mA———被检砝码折算质量值 ;mB———标准砝码折算质量值;Δm———被检砝码与标准砝码的质量差。

　　三、各输入量的标准不确定度的评定(以测量克组砝码200g为例)

　　1.测量过程的标准不确定度分量uw

　　测量过程的标准不确定度分量uw主要来源于天平的测量重复性，可以通过连续测量得到测量列，用统计分析方法即采用A类评定方法计算标准不确定度。用200g标准砝码对被检200g砝码在重复性条件下连续测量10次，得到测量列(单位：g)分别为199.99978、1 99.99975、199.99972、199.99976、199.99980、199.99976、199.99976、199.99974、199.99972、199.99980。

　　2.上等级标准砝码的不确定度分量u(mcr)

　　根据JJG99-2006的要求，标准砝码的不确定度采用B类方法评定。

　　根据JJG99-2006中给出规定标准砝码等级200g的扩展不确定度U=0.1mg，包含因子k=2，则

　　u(mcr)=0.1/2=0.050mg

　　3.空气浮力修正值的不确定度分量ub(Δm)

　　根据JJG99-2006的规定，当空气浮力引入误差不超过被测砝码最大允差的1/9时，可不进行空气浮力修正，由于未进行空气浮力修正，所以该项不确定度分量来自于空气浮力修正量的大小，其修正公式为

　　mρ=(Vt-Vr)×(ρa-ρo)

　　式中：Vt———被检砝码的体积;V

　　r———标准砝码的体积;ρ

　　a———空气密度的参考值， 等于1.2kg/m3;

　　ρo———测量时的空气密度;本实验室为(1.2±0.02)kg/m3。

　　根据相关资料F1等级200g砝码实际质量值为199.9999g，密度ρ=7.91g/cm3。

　　200g标准砝码，密度ρ=7.88g/cm3，估算本实验室由空气浮力引入的最大修正值

　　F1等级200g砝码最大允差为1.0mg，因上述空气浮力修正估算值远小于最大允差的1/9，可不进行空气浮力修正。 根据JJG99-2006的要求，本实验室无需进行空气浮力修正，但要将空气浮力修正值放入不确定度评定中，取值为mρ=0.002mg，而由此引入的最大误差可认为是均匀分布则空气浮力修正值的不确定度分量