F2等(级)毫克组砝码质量值测量结果的不确定度评定

　　1　概　述

　　1.1　测量方法:依据JJG99-1990《砝码》试行检定规程。

　　1.2　环境条件:温度:常温,相对湿度:不大于80%。

　　1.3　测量标准:二等标准砝码,测量范围:1mg~500mg,由JJG99-1990《砝码》试行检定规程中给出扩展不确定度U:0.02mg,包含因子k=3。

　　1.4　被测对象:F2等(级)砝码,测量范围:1mg~500mg,扩展不确定度U:0.03mg~0.083mg,包含因子k=3。

　　1.5　测量过程:毫克组砝码的测量是采用单次替代称量法。由两人分别使用天平,将标准砝码(二等砝码)直接一对一测量同标称质量的F2等(级)砝码,可得到标准砝码与被测砝码之间的差值,将两人测得差值的算术平均值加上二等标准砝码的质量值作为被测F2等(级)砝码的测量结果。

　　1.6　评定结果的使用:在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果。

　　2　数学模型

式中:m—被测F2等(级)毫克组砝码的质量值;

　　A—二等毫克组标准砝码的质量值;

　　a—被测砝码与标准砝码的差值。

　　3　输入量的标准不确定度评定

　　3.1　输入量A的标准不确定度u(A)的评定。

　　输入量A的标准不确定度采用B类方法进行评定。根据JJG99-1990《砝码》试行检定规程中给出的二等标准砝码1mg~500mg的扩展不确定度U均不大于0.02mg,包含因子k=3,可以得出二等标准砝码的标准不确定度u(A)。

　　估计u(A)的可靠性为90%,可以认为为0.10

　　则自由度

　　3.2　输入量a的标准不确定度u(a)的评定

　　u(a)有以下2个标准不确定度分项构成:

　　a.天平测量重复性引起的标准不确定度分项u(a1);

　　b.测量天平分度值的标准小砝码引起的标准不确定度分项u(a2)。

　　3.2.1　天平测量重复性引起标准不确定度分项u(a1)

　　衡量过程中的不确定度来源之一是天平的重复性误差,可以通过多次重复测量得到测量列,采用A类评定方法进行标准不确定度分项u(a1)的计算。在20g天平上,重复测量200mg砝码10次,得到如下测量列:

　　在重复性条件下,用同一砝码在不同时间连续测量10次,共得到6组测量列,每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差如表二所示:

　　实际情况下,如以两次测量值的算术平均值作为测量结果,则可得到标准不确定度分项u(a₁):

　　3.2.2　测量天平分度值的标准小砝码引起标准不确定度分项u(a2)

　　标准不确定度分项u(a2)采用B类方法进行评定。1mg~500mg砝码均在20g天平上检定,测量天平实际分度值使用0.5mg小砝码,检定规程或证书中给出其扩展不确定度U标准不确定度分项u(a2)不大于0.01mg,包含因子k=3,可得到