七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核
標(biāo)稱質(zhì)量 允許變差 2004年 2005年 變化量 2006年 變化量 2007年 變化量
200g ±1.5mg +1.1mg +1.2 +1.0
*200g ±1.5mg +0.2mg +0.3 +0.2
100g ±1.0mg -0.4mg -0.3 -0.3
*100g ±1.0mg 0.0mg +0.1 +0.1
50g ±0.6mg +0.4mg +0.6 +0.3
20g ±0.3mg +0.07mg +0.06 +0.06
*20g ±0.3mg +0.12mg +0.13 +0.11
10g ±0.2mg +0.22mg +0.22 +0.20
5g ±0.15mg 0.00mg 0.00 0.00
2g ±0.10mg -0.02mg -0.02 -0.02
*2g ±0.10mg -0.03mg -0.03 -0.03
1g ±0.10mg +0.03mg +0.03 +0.03
500mg ±0.05mg 0.00mg 0.00 -0.01
200mg ±0.05mg +0.02mg +0.02 +0.02
*200mg ±0.05mg -0.01mg 0.00 -0.01
100mg ±0.05mg +0.02mg +0.02 +0.02
50mg ±0.05mg +0.04mg +0.03 +0.03
20mg ±0.05mg +0.03mg +0.02 +0.02
*20mg ±0.05mg +0.01mg 0.00 0.00
10mg ±0.05mg -0.01mg 0.00 0.00
5mg ±0.05mg +0.03mg +0.03 +0.03
2mg ±0.05mg +0.03mg +0.02 +0.02
*2mg ±0.05mg +0.01mg +0.01 +0.01
1mg ±0.05mg +0.01mg +0.01 +0.01
上述砝碼周期內(nèi)的變差值均小于其相應(yīng)最大允許誤差的三分之一，因而標(biāo)準(zhǔn)器的穩(wěn)定性符合要求。
八、測(cè)量不確定度評(píng)定
F2等級(jí)砝碼組折算質(zhì)量測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定
1.概述
1.1 測(cè)量依據(jù)：JJG99-2006 砝碼檢定規(guī)程。
1.2 環(huán)境條件：溫度：(18～23) ℃,波動(dòng)：≤3.5℃/4h；相對(duì)濕度：30%～70%，波動(dòng)：≤15%/4h。
1.3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：F1等級(jí)砝碼(1mg~200g)，U≤（0.006～0.3）mg ，k=2。
1.4 被測(cè)對(duì)象：F2等級(jí)砝碼(1mg～200g)，U≤（0.02～1.0）mg ，k=2。
1.5 測(cè)量方法：
砝碼的量傳采用ABBA循環(huán)的雙次替代衡量法，方法如下：
a.開(kāi)啟天平，將標(biāo)準(zhǔn)砝碼放在天平的稱盤(pán)上，穩(wěn)定后讀取天平示值A(chǔ)；
b.取下標(biāo)準(zhǔn)砝碼，換上同標(biāo)稱質(zhì)量的被檢砝碼，穩(wěn)定后讀取天平示值B；
c.重復(fù)步驟b和a的操作，計(jì)算出A和B的算術(shù)平均值；
d.通過(guò) mct = mcr +mcrC±ΔI×mcs/ΔI sw公式計(jì)算出被檢砝碼實(shí)際質(zhì)量。
2.數(shù)學(xué)模型
mct = mcr+ mcrC +ΔI×mcs/ΔI sw+mwa
令：F= mcrC 簡(jiǎn)化后 mct =mcr+ F +ΔI×mcs/ΔI+maw （1）
式中： mct -----被測(cè)砝碼的折算質(zhì)量；
mcr-----標(biāo)準(zhǔn)砝碼的折算質(zhì)量；
ΔI-----天平所指示的被測(cè)砝碼示值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)砝碼示值的平均值之差( )；
mcs----實(shí)測(cè)天平靈敏度的小砝碼的折算質(zhì)量；
ΔIs----加放mcs后天平示值的變化量；
Cw----空氣浮力修正因子，C=（ρa(bǔ)-ρ0）(1/ρt-1/ρr)；
ma-----磁性影響。
3．輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定
以1mg和200g為例。
3.1 測(cè)量過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 的評(píng)定。
測(cè)量過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)不確定度可以通過(guò)連續(xù)測(cè)量得到測(cè)量列，采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。
用TG328B天平對(duì)1mg砝碼在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量10次，得到測(cè)量列
1.02,1.03,1.02,1.03,1.02,1.03,1.02,1.03, 1.02,1.03 (mg )。
實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為 0.00699mg
檢定時(shí)以兩組讀數(shù)的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果
1mg砝碼： 0.00494mg
用TG328B天平對(duì)200g砝碼在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量10次，得到測(cè)量列為200 000.14，200 000.24，200 000.18，200 000.14，200 000.20，200 000.24，200 000.15，200 000.20，00 000.20，200 000.16(mg)
實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為 。
檢定時(shí)以兩組讀數(shù)的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果
200g砝碼： 0.0262mg
3.2 由標(biāo)準(zhǔn)砝碼引起的不確定度u(mcr)評(píng)定
3.2.1標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定證書(shū)中給出的擴(kuò)展不確定度u(mAC)：
F1等級(jí)的200g砝碼： u(mAC)=U/k=0.3mg/2=0.15mg
F1等級(jí)的1mg砝碼： u(mAC)=
3.2.2由標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量不穩(wěn)定引入的不確定度uinst(mAC)：
根據(jù)JJG 99-2006砝碼檢定規(guī)程，砝碼的質(zhì)量不穩(wěn)定度不大于砝碼質(zhì)量最大允許誤差的1/3。估計(jì)為均勻分布，因此
F1等級(jí)的200g砝碼： uinst(mAC)=
F1等級(jí)的1mg砝碼： uinst(mAC)=
3.2.3合成后由輸入量mcr 引入的不確定度u(mcr)：
u(mcr)= 因此：
F1等級(jí)的200g砝碼：u(mcr)=
F1等級(jí)的1mg砝碼： u(mcr)=
3.3 由衡量?jī)x器引起的不確定度uba
3.3.1由天平靈敏度引入的不確定度u(s)評(píng)定：
用F1等級(jí)實(shí)際質(zhì)量為10.02mg的砝碼，在TG328B測(cè)得其分度數(shù)為100.8，并連續(xù)測(cè)量十次，測(cè)量結(jié)果分別為（mg）：10.02，10.02，10.04，10.00，10.02，10.02，10.04，10.00，10.02，10.02
3.3.2 由機(jī)械天平分辯力引起的不確定度 u(d) 評(píng)定：
u(d)=
3.3.3由磁性引入的不確定度u(ma)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u(ma)可假設(shè)為零。
3.3.4由偏載引起的不確定度u (E)評(píng)定
根據(jù)JJG 99-2006砝碼檢定規(guī)程規(guī)定，此處可忽略。
3.3.4 天平的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uba
=0.014mg
3.4 由空氣浮力引起的不確定度u(b)評(píng)定：
通過(guò)空氣浮力引入的極限誤差來(lái)評(píng)定，采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。
空氣浮力引起質(zhì)量誤差的修正：m0C=(Vt-Vr)(pa-p0)= m0(pa-p0)(1/ pt-1/pr)
查有關(guān)資料，福建的空氣密度估計(jì)為(1.20±0.024)mg/cm3，所以（ρa(bǔ)-ρ0）=0.024mg/cm3
由規(guī)程表15可知，因F2等級(jí)砝碼采用鋁質(zhì)材料制作，其密度為2.7 g/cm3；F1等級(jí)采用了不銹鋼材料制作，其密度為7.95 g/cm3。所以， 1mg、200g的F2等級(jí)砝碼，其因空氣浮力引入的不確定度分別為：
1mg砝碼： m0C=
200g砝碼： m0C=
將m0C估計(jì)為均勻分布，則200g的u（b）=m0C/ =1.1712mg/1.732=0.6762mg
同理，1mg的u(b)=3.386×10-6mg
4. 合成不確定度uc(mct)評(píng)定
4.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總
表1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表 （1mg）
標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(xi) 不確定度來(lái)源 標(biāo)準(zhǔn)不確定度（mg）
測(cè)量重復(fù)性 0.00494
u(mcr) 標(biāo)準(zhǔn)砝碼 0.00489
ub 衡量?jī)x器 0.014
uba 空氣浮力 0.000 003386
表2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表 （200g）
標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(xi) 不確定度來(lái)源 標(biāo)準(zhǔn)不確定度（mg）
測(cè)量重復(fù)性 0.0262
u(mcr) 標(biāo)準(zhǔn)砝碼 0.2440
ub 衡量?jī)x器 0.014
uba 空氣浮力 0.6762
因此，對(duì)1mgF2等級(jí)的砝碼：
=0.016mg
對(duì)200gF2等級(jí)的砝碼：
=0.72mg
5 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定
取k=2，擴(kuò)展不確定度U 為，則
200g： U = k×u(mct)=2×0.72mg =1.44mg
1mg：U = k×uc(mct)=2×0.016mg =0.032mg
6 測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示
F2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼折算質(zhì)量測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為
200g：U=1.44mg k=2
1mg： U=0.032mg k=2
備注(非建標(biāo)內(nèi)容):測(cè)量不確定度評(píng)估時(shí)，最后的數(shù)據(jù)偏大了，還沒(méi)改過(guò)來(lái)，不好意思，所以在下列不確定度驗(yàn)證時(shí)我不作計(jì)算，請(qǐng)大家自己改吧。
九、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量不確定度驗(yàn)證
計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量不確定度驗(yàn)證采用傳遞比較法。
驗(yàn)證方法如下：
請(qǐng)自行驗(yàn)證。
十、結(jié)論
該F1等級(jí)毫克組砝碼標(biāo)準(zhǔn)裝置的測(cè)量不確定度、重復(fù)性、穩(wěn)定性指標(biāo)均符合要求，可開(kāi)展F2等級(jí)以下1mg～200g砝碼量傳工作。
十一、附加說(shuō)明 |
閩公網(wǎng)安備 35020602000072號(hào)