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F2等級(jí)毫克組砝碼測(cè)量不確定度評(píng)定

1、測(cè)量過程簡述：

1.1、測(cè)量依據(jù)：JJG99-2006《砝碼檢定規(guī)程》

1.2、測(cè)量環(huán)境條件：溫度每4hzui變化3.5℃；相對(duì)濕度30%～70%，每4hzui變化15%；

1.3、F2等級(jí)毫克組砝碼測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：主要計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備為E₂等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼測(cè)量范圍1mg～500mg。

實(shí)驗(yàn)室的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器和配套設(shè)備

1.4、被測(cè)對(duì)象：

被測(cè)F2等級(jí)毫克組砝碼的分類

1.5、測(cè)量方法：采用ABBA循環(huán)的雙次替代法，測(cè)量方法如下：

a、開啟電子天平，將標(biāo)準(zhǔn)砝碼放在天平的秤盤上，穩(wěn)定后讀取天平的示值

A1；

b、再把標(biāo)準(zhǔn)砝碼取下，將被測(cè)砝碼放在天平的秤盤上，穩(wěn)定后讀取天平的

示值B1；

c、重復(fù)步驟a和步驟b，得出B2和A2；

d、根據(jù)以上數(shù)據(jù)，通過公式計(jì)算出被檢砝碼實(shí)際質(zhì)量；

1.6評(píng)估結(jié)果的使用：

在符合上述條件下的測(cè)量，般可使用本不確定度的評(píng)估結(jié)果。

二、F2等級(jí)毫克組砝碼 不確定度評(píng)定  

1、數(shù)學(xué)模型：                                 

式中：      —被檢砝碼折算質(zhì)量值

            —標(biāo)準(zhǔn)砝碼的折算質(zhì)量值；

— 被測(cè)砝碼和標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量差值。

被測(cè)砝碼和標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量差值在考慮到影響量后為

1.2 靈敏系數(shù)

2、測(cè)量F2等級(jí)毫克組砝碼不確定度來源分析：

2.1  被檢砝碼重復(fù)性測(cè)量引入的測(cè)量不確定度分量；

2.2  由標(biāo)準(zhǔn)砝碼引入的測(cè)量不確定度分量

2.2.1由標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度引入的測(cè)量不確定度分量；

2.2.2標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量不穩(wěn)定引入的不確定度分量；

2.3  衡器儀器的分辨力引入的測(cè)量不確定度分量；

2.4  衡器偏載引入的測(cè)量不確定度分量；

2.5  由空氣浮力引入的測(cè)量不確定度分量；

2.6  磁性引入的不確定度分量；(可忽略不計(jì))

3、測(cè)量不確定度的評(píng)定：

選用F₂ 等級(jí)砝碼1mg～500mg為被測(cè)，對(duì)1mg、500mg點(diǎn)為行評(píng)定

3.1  被檢F₂等級(jí)毫克組砝碼重復(fù)性測(cè)量引入的測(cè)量不確定度分量（A類評(píng)定）。

在同條件下，短時(shí)間用本標(biāo)準(zhǔn)裝置行重復(fù)性試驗(yàn).選用F₂ 等級(jí)砝碼1 mg～500 mg為被測(cè)，在短時(shí)間內(nèi),連續(xù)獨(dú)立測(cè)量10次，獲得9組測(cè)量列，各次測(cè)得值如下：

                                                       （單位：mg）

根據(jù)公式：算術(shù)平均值  ，實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差 ，得出

1 mg：      mg

500mg：      mg

在實(shí)際測(cè)量中是以2次測(cè)量值的平均值（k =2）作為測(cè)量結(jié)果，所以不確定度是

1 mg：    mg

500mg：   mg

3.2由F2等級(jí)毫克組砝碼引入的測(cè)量不確定度分量（B類評(píng)定）：

標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。應(yīng)當(dāng)由檢定證書中擴(kuò)展不確定度U和覆蓋因子k(通常k =2)，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量的不穩(wěn)定性引起的不確定度得到：

3.2.1根據(jù)檢定規(guī)程中給出的E₂等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的擴(kuò)展不確定度≤,含因子 k=2 ，標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

1 mg：      mg

500 mg：    mg

3.2.2F2等級(jí)毫克組砝碼質(zhì)量不穩(wěn)定引入的不確定度分量（B類評(píng)定）：

根據(jù)JJG 99-2006《砝碼檢定規(guī)程》，砝碼的質(zhì)量不穩(wěn)定度不于砝碼質(zhì)量zui允許誤差的1/3。估計(jì)為均勻分布，含因子，因此=  

1mg點(diǎn)：      mg

 500mg點(diǎn)：    mg

所以由F2等級(jí)毫克組砝碼引入的測(cè)量不確定度

1mg點(diǎn)：     ==0.016mg

500mg點(diǎn)：    = =0.064mg

3.3衡器儀器的分辨力引入的測(cè)量不確定度分量（B類評(píng)定），XS3DU電子天平,d=0.001mg，估計(jì)為均勻分布，含因子。因子來自兩個(gè)讀數(shù)，個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)砝碼，個(gè)是被檢砝碼。

   mg

            （注：1mg用XS3DU電子天平,d =0.001 mg）

3.4衡器偏載引入的測(cè)量不確定度分量（B類評(píng)定）

在行相鄰兩次檢定時(shí)當(dāng)兩次標(biāo)準(zhǔn)砝碼與被檢砝碼之間的示值差是不相等的，可認(rèn)為是偏載造成的誤差根據(jù)上級(jí)檢定證書可知， XS3DU電子天平的偏載誤差為0.1，XS3DU電子天平的檢定分度值為0.1mg，天平偏載引入的誤差為

3.5由空氣浮力引入的不確定度（B類評(píng)定）：

資料表明南京的年平均空氣密度為(1.20±0.02)mg/cm³，=1.20mg/cm³所以（-）=±0.02mg/cm³, F₂等級(jí)砝碼為不銹鋼材料，密度為（7.85～7.90）mg/cm³,E₂等級(jí)砝碼為不銹鋼材料8.0mg/cm³ ,則

將m_p估計(jì)為均勻分布，含因子，因此 = m_p /

1 mg點(diǎn)：     mg

 mg

500 mg點(diǎn)：    mg

mg

3.6磁性引入的不確定度（B類評(píng)定）

根據(jù)JJG 99-2006《砝碼檢定規(guī)程》，符合F級(jí)的砝碼，磁性引起的不確定度可假設(shè)為。

4、F2等級(jí)毫克組砝碼各項(xiàng)合成分量不確定覽表

   1mg測(cè)量不確定度的評(píng)定

500mg測(cè)量不確定度的評(píng)定

5、合成不確定度的評(píng)定

各輸入量彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得到：

=

當(dāng)測(cè)量值為1mg時(shí)      ≈0.0073 mg

當(dāng)測(cè)量值為500mg時(shí)    ≈0.0095 mg

7、擴(kuò)展不確定度

7.1置信概率取95%，得k =2，擴(kuò)展不確定度為

當(dāng)測(cè)量值為1mg時(shí)      = 2×=2×0.0073≈0.015 mg

當(dāng)測(cè)量值為500mg時(shí)    =2×=2×0.0095≈0.019 mg

7.2 同理計(jì)算1mg～500mg范圍內(nèi)每個(gè)質(zhì)量標(biāo)稱值相應(yīng)的折算質(zhì)量的擴(kuò)展不確定度，如下表所示

8、校準(zhǔn)和測(cè)量能力（CMC）

根據(jù)JJG99-2006《砝碼檢定規(guī)程》檢定規(guī)程中規(guī)定：在規(guī)定的準(zhǔn)確度等級(jí)內(nèi)，任何個(gè)質(zhì)量標(biāo)稱值的單個(gè)砝碼。其折算質(zhì)量的擴(kuò)展不確定度U(k =2),應(yīng)不于相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)的zui允許誤差的三分之，F₂等級(jí)砝碼是使用本公司標(biāo)準(zhǔn)裝置可校準(zhǔn)的*被校砝碼，因此該項(xiàng)目的CMC為如下表所示：且*測(cè)量能力為：

          k =2