电子秤示值误差测量结果的不确定度评定.doc

15kg电子秤示值误差测量结果的不确定度评定1 概述1.1 测量依据：JJG539-1997数字指示检定规程。1.2 环境条件：温度（-1040）。1. 3测量标准：M1级砝码，根据JJG99-1990砝码试行检定规程中给出100mg10kg砝码质量最大允许误差为（0.5mg0.5g）。1.4 被测对象：电子秤 级。检定分度值e为5g,0500e为0.5e,5002000e为1.0e, 2000Max为1.5e。1.5 测量过程：用砝码直接加载、卸载的方式，分段测量示值与标准砝码之差即为示值误差。1.6 评定结果的使用：在符合上述条件下，对15kg规格的电子秤的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。对其他示值和其他规格电子秤的示值误差测量结果的不确定度可采用本评定方法。2 数学模型E= P-m式中：E电子秤示值误差； P电子秤示值； m标准砝码质量值。3 输入量的标准不确定度评定 本评定方法以最大称量15kg点为例。3.1 输入量P的标准不确定度来源主要是电子秤测量重复性、四角偏载误差以及示值随电源电压变化等。3.1.1 电子秤测量重复性引起的标准不确定度分项的评定（A类评定方法）。用固定砝码在重复性条件下对电子秤进行连续10测量得以下测量列：15.0000,14.9995,14.9995,15.0000,14.9995,15.0000,14.9995,14.9995,15.0000,14.9995(kg).= =14.9997kg单次实验标准差 s=0.28g选取5台同类型电子秤，对每一台电子秤在15kg点进行2组测量，没组测量均在重复性条件下连续测量10次，共得到10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一所示：表一 m组实验标准差计算结果实验标准差SjS1 0.28gS2 0.30gS3 0.47gS4 0.24gS5 0.42S6 0.27gS7 0.31gS8 0.46gS9 0.24gS10 0.43g合并样本标准差可按下式计算： =0.35g实际测量情况：在重复性条件下连续测量2次；以该2次测量算术平均值作为测量结果，则该结果的标准不确定度为 (P1)= SP/=0.25g自由度为 =10（10-1）=903.1.2 电子秤的偏载误差引起的标准不确定度u(P2)的评定电子秤进行偏载试验时，用最大称量1/3的砝码，放置在1/4的秤面积中，最大值与最小值之差一般不会超过5g，半宽=2.5g,而测量时放置砝码的位置较为注意，故偏载量远比做偏载试验时少，假设其误差为偏载试验时的1/3，并服从均匀分布，包含因子K=，可得= =0.48g估计0.10,则自由度=50。3.1.3 电源电压稳定度引起的标准不确定度分项的评定 电源在规定条件下变化可能会造成示值变化0.2e即1.0g，假设半宽度=1.0g,服从均匀分布，包含因子K=，可得 =0.58g估计0.10, 则自由度=50。3.1.4 输入量P的标准不确定度计算由于输入量P的分项彼此独立不相关，因此 =0.79g自由度 =116 3.2 输入量m的标准不确定度评定输入量m的不确定度可以根据检定证书中得到，如检定证书中没有给出扩展不确定度，则可按OIML R111砝码国际建议的约定，对低准确度砝码的标准不确定度等于允差表规定的最大允许误差的1/。查表得到15kg砝码，允差为0.75g,故其标准不确定度为 0.43g估计0.10, 则自由度=50。4 合成标准不确定度的评定4.1 灵敏系数 C1=1， C2=-14.2 标准不确定度汇总表输入量的标准不确定度汇总于表二。表二 标准不确定度汇总表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度电子秤的测量重复性电子秤的偏载电源电压的波动0.79g10.79g116砝码0.43g-10.43g504.3 合成标准不确定度的计算 输入量P与m彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到： 0.90g4.4 合成标准不确定度的有效自由度合成标准不确定度的有效自由度为=163为方便使用,eff可近似为100，此不会对结果有多大影响。5 扩展不确定度的评定 取置信概率P=95%，按有效自由度查t分布表得:t95(100)=1.984 扩展不确定度为U