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計量論壇

標(biāo)題: 求連續(xù)累計自動衡器（皮帶秤）不確定度分析報告 [打印本頁]

作者: xmz8899 時間: 2009-5-14 14:58
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作者: gsjlyhxh 時間: 2009-11-29 17:01
重力式自動裝料衡器示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定

1 概述
1.1 評定項目：重力式自動裝料衡器示值誤差測量結(jié)果不確定度的評定
1.2評定依據(jù)：JJF1033-2001《計量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》和JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》
1.3 測量依據(jù)：JJG564—2002《重力式自動裝料衡器》國家計量檢定規(guī)程。
1.4 測量標(biāo)準(zhǔn)：M1級標(biāo)準(zhǔn)砝碼
1.5 被測對象：準(zhǔn)確度為Ⅲ級，最大秤量為5000kg/t,最小秤量為4kg，檢定分度值為e = 200g的重力式自動裝料衡器。
1.6 評定結(jié)果的使用
在符合上述條件下的測量結(jié)果，一般可直接使用本不確定度的評定結(jié)果。
1.7 測量方法：衡量替代法
2 不確定度的分析和計算
2.1 數(shù)學(xué)模型：
重力式自動裝料衡器的示值誤差由下式得到
E = I - m
式中：E——重力式自動裝料衡器的示值誤差，kg；
            I——重力式自動裝料衡器的示值（某一檢定點），kg；
            m——標(biāo)準(zhǔn)砝碼值，kg。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量
a）砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
檢定Ⅲ級重力式自動裝料衡器，使用20kg的M1級砝碼，共計25個。從《砝碼》檢定規(guī)程中可以查出20kg的M1級砝碼的最大允許誤差，按照均勻分布（）計算單個砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量（B類）：

由于上級砝碼的傳遞用的是同一標(biāo)準(zhǔn)砝碼。因此，25個20kg砝碼應(yīng)視為相關(guān)的，相關(guān)系數(shù)r=1。25個砝碼不確定度的計算，用單個砝碼的不確定度分量乘上n（這里的n指砝碼的數(shù)量）：

本例中用了25個砝碼，其標(biāo)準(zhǔn)砝碼的合成不確定度應(yīng)為
=0.5774×25=14.435≈14.44g
b）讀數(shù)造成的不確定度分量為

c）重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量
按照國家計量檢定規(guī)程的要求，重力式自動裝料衡器應(yīng)在50%最大秤量和最大秤量點進行重復(fù)性試驗，即多次往承載器上加放同一載荷，檢查秤指示的一致性。對于小于1t的秤，在兩個秤量點上各進行10次。選擇兩個稱量點標(biāo)準(zhǔn)偏差較大的一個，作為重復(fù)性試驗的標(biāo)準(zhǔn)偏差。假如在非自行指示秤的最大秤量點上進行10次試驗，結(jié)果如下：x1=500.02kg，x2=500.04kg，x3=500.02kg，x4=500.00kg，x5=499.98kg，x6=500.00kg，x7=500.00kg，x8=500.02kg，x9=500.04kg，x1=500.02kg。計算測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差：
根據(jù)貝塞爾公式，實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差為


算術(shù)平均值的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差為

A類不確定度分量為 v=n-1=10-1=9。
2.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

2.4 擴展不確定度
用韋爾奇-薩特思韋特公式計算有效自由度veff >100，可近似取為。
查t分布表，得到：置信水準(zhǔn)為p=0.95時，。
最終得到重力式自動裝料衡器的擴展不確定度為

2.5 測量不確定度匯總和報告
通過以上各節(jié)的分析和估算，可將不確定度來源按其類型、數(shù)值、概率分布、包含因子、標(biāo)準(zhǔn)不確定度及自由度等進行匯總，見下表。
                     測量結(jié)果的不確定度一覽表
序號來源類型不確定度/g 概率分布包含因子
k 自由度
v
1 標(biāo)準(zhǔn)砝碼 B 14.44 均勻

2 讀數(shù) B 16.33 三角

3 測量重復(fù)性 A 11 正態(tài) 2 9

4 重力式自動
裝料衡器合成 24.42 T —

5 重力式自動
裝料衡器擴展 49 t 1.96

根據(jù)JJF564－2002的要求，重力式自動裝料衡器測量不確定度的報告為

在此秤量的最大允許誤差為：

實際求得的擴展不確定度U95=49g

3 秤的測量不確定度
重力式自動裝料衡器檢定合格后，可應(yīng)用到實際使用中。例如，在工廠或礦山用于成品和半成品的稱量等等。這種情況下，得到的被秤物的質(zhì)量值，，存在測量不確定度。這個不確定度主要來源于重力式自動裝料衡器的最大允許誤差。
該重力式自動裝料衡器的最大允許誤差mpe=1.5e-1.5×200g=300g可以看作時擴展不確定度U，并估計為均勻分布k = 。因此，標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

作者: gsjlyhxh 時間: 2009-11-29 17:02
郵用秤示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定
1  概述
1.1 評定項目：郵用秤示值誤差測量結(jié)果不確定度的評定
1.2評定依據(jù)：JJF1033-2001《計量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》和JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》
1.3 測量依據(jù)：JJG16—87《郵用秤》國家計量檢定規(guī)程。
1.4 測量標(biāo)準(zhǔn)：M1級砝碼
1.5 被測對象：準(zhǔn)確度為Ⅲ級，最大秤量為6000g，最小秤量為5g，檢定分度值為e = 5g的郵用秤。
1.6 評定結(jié)果的使用
在符合上述條件下的測量結(jié)果，一般可直接使用本不確定度的評定結(jié)果。
1.7 測量方法：直接比較法。
2 不確定度的分析和計算
2.1數(shù)字模型：郵用秤的示值誤差由下式得到
E = I - m
式中：E——郵用秤的示值誤差，g；
               I——郵用秤的示值（某一檢定點），g；
               m——標(biāo)準(zhǔn)砝碼值，kg。
的示值誤差由下式得到
2.2  標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：
a）砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：
檢定Ⅲ郵用秤，使用1mg-500g的M1級標(biāo)準(zhǔn)砝碼，共計25個。從《砝碼》檢定規(guī)程中可以查出1mg-500g的M1級標(biāo)準(zhǔn)砝碼各量程的最大允許誤差，按照均勻分布（）計算單個標(biāo)準(zhǔn)砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量（B類）：

由于上級砝碼的傳遞用的是同一標(biāo)準(zhǔn)砝碼。因此，25個1mg-500g標(biāo)準(zhǔn)砝碼應(yīng)視為相關(guān)的，相關(guān)系數(shù)r=1。25個標(biāo)準(zhǔn)砝碼不確定度的計算，用單個標(biāo)準(zhǔn)砝碼的不確定度分量乘上n（這里的n指砝碼的數(shù)量）：

本例中用了25個砝碼，其標(biāo)準(zhǔn)砝碼的合成不確定度應(yīng)為
=0.173×25=4.325≈4.33g
b）讀數(shù)造成的不確定度分量為

c）重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量
按照國家計量檢定規(guī)程的要求，郵用秤應(yīng)在50%最大秤量和最大秤量點進行重復(fù)性試驗，即多次往承載器上加放同一載荷，檢查秤指示的一致性。對于小于1t的秤，在兩個秤量點上各進行10次。選擇兩個稱量點標(biāo)準(zhǔn)偏差較大的一個，作為重復(fù)性試驗的標(biāo)準(zhǔn)偏差。假如在郵用秤的最大秤量點上進行10次試驗，結(jié)果如下：x1=500.02kg，x2=500.04kg，x3=500.02kg，x4=500.00kg，x5=499.98kg，x6=500.00kg，x7=500.00kg，x8=500.02kg，x9=500.04kg，x1=500.02kg。計算測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差：
根據(jù)貝塞爾公式，實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差為


算術(shù)平均值的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差為

A類不確定度分量為 v=n-1=10-1=9。
2.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

2.4 擴展不確定度
用韋爾奇-薩特思韋特公式計算有效自由度veff >100，可近似取為。
查t分布表，得到：置信水準(zhǔn)為p=0.95時，。
最終得到郵用秤的擴展不確定度為

2.5 測量不確定度匯總和報告
通過以上各節(jié)的分析和估算，可將不確定度來源按其類型、數(shù)值、概率分布、包含因子、標(biāo)準(zhǔn)不確定度及自由度等進行匯總，見下表。
                     測量結(jié)果的不確定度一覽表
序號來源類型不確定度/g 概率分布包含因子
k 自由度
v
1 標(biāo)準(zhǔn)砝碼 B 4.33 均勻

2 讀數(shù) B 16.33 三角

3 測量重復(fù)性 A 11 正態(tài) 2 9

4 郵用秤合成 20.16 T —

5 郵用秤擴展 39 t 1.96

根據(jù)JJF16－87的要求，郵用秤測量不確定度的報告為

在此秤量的最大允許誤差為：

實際求得的擴展不確定度U95=49g

3 秤的測量不確定度
郵用秤檢定合格后，可應(yīng)用到實際使用中。例如，郵局中用于信件稱重。這種情況下，得到的被秤物的質(zhì)量值，，存在測量不確定度。這個不確定度主要來源于郵用秤的最大允許誤差。
該郵用秤的最大允許誤差mpe=1.5e-1.5×200g=300g可以看作時擴展不確定度U，并估計為均勻分布k = 。因此，標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

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