三等大砝码标准技术报告.doc

计量标准技术报告计量标准名称 三等大砝码标准装置 计量标准负责人 建标单位名称（公章） 填 写 日 期 目 录1、 建立计量标准的目的 （ ）2、 计量标准的工作原理及其组成 （ ）3、 计量标准器即主要配套设备 （ ）4、 计量标准的主要技术指标 （ ）5、 环境条件 （ ）6、 计量标准的量值溯源和传递框图 （ ）7、 计量标准的重复性试验 （ ）8、 计量标准的稳定性考核 （ ）9、 检定或标准结果的测量不确定度评定 （ ）10、 检定或校准结果的验证 （ ）11、 结论 （ ）12、 附加说明 （ ）一、建立计量标准的目的 为了建立F2等级标准砝码社会公用计量标准，更好的开展量值传递。二、计量标准的工作原理及其组成检定F2等级一下级砝码，采用高一等砝码做标准，选用替代法测定其质量，具体方法：把物体放在一个称盘上，在另一个放配衡物，使天平实现平衡。读取天平位置LA，然后把被测物体从称盘上取下，放上相应的标准砝码，使天平仍能在LA附近实现平衡，设此时所读取的平衡位置为LB，最后，把一感量砝码添加在标准砝码的称盘上，读取平衡位置LBr。组成：天平、砝码三、计量标准器及主要配套设备计量标准器名称型号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定或校准机构检定周期或复校间隔标准砝码1mg-500g1mg-500gE2等级1年标准砝码1mg-500g1mg-500gF1等级1年主要配套设备电光分析天平TG328A0.1mg-200g3级上天203801年电光分析天平TG332A0.01mg-20g3级上海9391年四、计量标准的主要技术指标测量范围：（1-25）kg不确定度：U =1.0mg k=3五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温 度20521合格2湿 度5070%60%合格六、计量标准的量值溯源和传递框图上一级计量器具F1等级kg组砝码标准装置 F1等级g.mg组砝码标准装置不确定度等级：F1等级 不确定度等级：E2等级 (1-20)kg (1mg-500g) xxx不确定度A.B.C.D直接比较法本单位计量器具 F2等标准砝码测量范围：（1-25）kgU=1.0mg （k=3）直接比较法工作计量器具 M1级大砝码R=（1-25）kg=501000mg 七、计量标准的重复性试验在三等公斤组砝码正常工作条件下，选取其中一个四等砝码1kg进行重复检定结果如下：测量次数测量值 12345678910999.992999.989999.981999.990999.9981000.0101000.0281000.013999.9781000.010-0.007-0.010-0.018-0.009-0.0010.110.0290.014-0.0210.0114910-610010-632410-68110-6110-610110-684110-619610-644110-612110-6999.999和227510-6由于所以重复性考核合格。八、计量标准的稳定性考核三等砝码每年进行检定，通过几年的检定数据，示值年变化符合规程要求。稳定性考核合格：标准器编号名义值(Kg)上级法定计量检定机构差值2010年2011年变差2012年变差2013年变差185520-3-30-30-5-2108181081078-31012112101201118-25-3-30-30-4-1222020642660608-217707070标准器编号名义值(g)上级法定计量检定机构差值2010年2011年变差2012年变差2013年变差18552000660605-11000111101109-210001111011010-15004.14.104.104.0-0.12001.01.001.001.002002.12.102.102.101002.02.002.002.00500.80.800.800.80201.21.201.200.8-0.4 则该计量标准的稳定性考核合格。九、测量不确定度评定1.测量方法（依据JJG99-2006）采用单次替代法，通过标准天平替代接收标准砝码于被检砝码的质量信息，输出标准砝码于被检砝码的质量量值，然后进行比较。整个比较的过程由2人各检定1次，取2次结果的算术平均值作为最终结果。2.数学模型根据规程提供的算术公式，被检砝码的折算质量值为式中：mA*-被检砝码的折算质量,mg;mB*-标准砝码的折算质量值,mg;VA-被检砝码的体积VB-标准砝码的体积k-检定室内实际空气密度1.2-约定的标准空气密度LA-被检砝码的平衡位置LB-标准砝码的平衡位置LBr-称盘上同时放有标准砝码和测分度值的标准小砝码时的平衡位置mr*-测天平分度值所用的标准小砝码的折算质量mw*-为使天平平衡所添加的标准小砝码的质量为了书写方便，本文折算质量的表示省略*号，并作如下简化：设m=(VA-VB)(k-1.2)LALBL2则mY(mr/L1)/L2得 mAmBmmYmW (2)3方差与灵敏系数根据（2）式，可由u2(mA)C2(mB)u2(mB)C2(mp)u2(mp)c2(mY)u2(mY)c2(mW)u2(mW)(4)u2(mA)u2(mB)u2(mp)(L2/L1)2u2(mr)(-mrL2/L12)2u2(L1)(mr/L1)2u2(L2)u2(mW)(5)灵敏度系数：九、测量不确定度评定以1kg为例:被测量（输出量）：三等1砝码、规程给出该砝码质量允差为15mg，质量扩展不确定度为4mg。标准量（输入量）：二等1kg砝码，该砝码质量允差为5mg，质量扩展不确定度为2mg。为了方便，假设其折算质量修正值为零。衡量仪器：采用3级天平，最大称量1kg，名义分度值0.5mg,测分度值的标准小砝码为一等5mg，修正值0.006mg，质量扩展不确定为0.004mg。检定数据：检定员1 L2LALB3.2（分度）,L1LBrLB4.0（分度）,mr2.006mg检定员2 L2LALB3.0（分度）,L1LBrLB4.2（分度）,mr2.006mg以检定员1的数据进行分析。4标准不确定度一览表标准不确定度分量u(xi)不确定度来源标准不确定度值 u(xi)(mg)灵敏系数不确定度贡献u(mB)标准砝码引入0.16710.167u(m)空气浮力引入0.1110.11u(mr)砝码替代秤量引入0.2610.26标准量与被检量比较时添加标准小砝码引入0.001310.00135标准不确定度分量5.1标准砝码引人的标准不确定度分量u(mB)二等1kg砝码质量扩展不确定度为2mg，正态分布，置信概率为99.73%，包含因子k3，注：文中扩展不确定度为规程中质量总不确定度。5.2空气浮力引人的标准不确定度分量u(m) (6) (7)估算本实验室由空气浮力引人的最大误差。查得制造二等千克组砝码材料为奥氏体不锈钢，材料密度为7.807.90g/cm3,三等千克组砝码的材料有不锈钢也有钢合金，钢合金材料密度为8.4g/cm3,取偏离量最大的7.808.40g/cm3来分析。砝码质量mA与mB分别取最大值与最小值,mA=1000.005g,mB=999.996g九、测量不确定度评定实测本所恒温室一年平均空气密度在（1.2）g/cm3范围内，由空气浮力引人的最大误差为m=(1000.005/7.8-999.996/8.4)0.02=0.183mg由空气浮力引入的不确定度可通过空气浮力引人的最大误差评定，均匀分布，标准不确定度分量为5.3标准量与被检量比较过程中天平示值变动性，测定分度值的读数误差，以及测分度值进采用的标准小砝码引入的标准不确定度分量u(mr)由 得 (8)式中：mr -测分度值的标准小砝码的折算质量值，u(mr)-测分度值的标准小砝码的标准不确定度，查得，一等2mg砝码质量扩展不确定为0.004mg，正态分布，置信概率为99.73%包含因子k3，u(mr)=0.004mg/3=0.0013mg；L1-测天平分度值时，加2砝码天平平衡位置改变量，k4分度；L2-被检砝码与标准标准砝码相差的分度数，k3.2分度；u(L1)-测天平分度值时引入的不确定度分量；u(L2)-标准量与被检量相比较时引入的不确定度分量；u(L1),u(L2)-均由天平示值变动性引入的，天平规程规定天平示值变动性允许误差为1分度，均匀分布，2人各检一次，则5.4标准量与被检量比较时添加标准小砝码引入的标准不确定度分量u(mw)mw为二等2mg砝码，其质量扩展不确定度为0.004mg正态分布，置信概率为99.73%，包含因子k3。6合成标准不确定度经前面分析，不确定度分量彼此独立，且都折算成标准不确定度，其合成标准不确定度为 7扩展不确定度 取k=3 十、计量标准的测量不确定度验证选一块200mm分度值为0.02mm/m的框式水平仪，经上级计量机构检定合格，用本装置检定