计量标准技术报告(电子天平检定装置)

1、计量标准技术报告计量标准名称计量标准负责人 建标单位名称（公章）填写 日 期 目录一、建立计量标准的目的 (2)二、 计量标准的工作原理及其组成 .(2)三、计量标准器及主要配套设备 (3)四、计量标准的主要技术指标 . .(4)五、环境条件 . . .(4)六、计量标准的量值溯源和传递框图 . . . (5)七、计量标准的测量重复性试验 . .(6)八、计量标准的稳定性考核 . .(7)九、检定或校准结果的测量不确定度评定 . . (8)十、检定或校准结果的验证 . . (15)十一、结论 . . . .(16) 十二、附加说明 . .(16)12一、建立计量标准的目的根据集团公司发展现状，

2、现用于实验室理化实验中称量实验物料的电子天平共24台，随着实验室规模的扩大和实验室数量的增加，电子天平的数量将大大增加，电子天平的准确 程度将直接影响公司的产品质量，为确保公司产品质量，保证实验数据的准确，筹划建立电 子天平检定装置，定期对集团公司内使用的电子天平进行检定。根据JJG1036- 2008电子天平检定规程中检定电子天平的配备要求，标准砝码的扩展不确定度不得大于被检天平在 该载荷下最大允许误差绝对值的1/3,对于200g分度值为0.1mg的电子天平，最大允许误差 为土 0.1mg,要求检定用标准砝码200g的扩展不确定度为0.3mg，选择E2等级(100mg200g) 的标准砝码符

3、合检定规程的要求。、计量标准的工作原理及其组成#1工作原理:用标准砝码直接来测量电子天平各技术参数的示值，得到电子天平示值与标准砝码之 差，即为电子天平的示值误差数学模型：Am = p -m检定原理图：2、组成：1mg500g 一盒 E2等级砝码1kg2kg 一盒 E2等级砝码三、计量标准器及主要配套设备计名称型号测量 范围不确定度或 准确度等或 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 校间隔量砝码1mg 500g1mg 500gE2山东逢莱14中国测试技 术研究院-年标砝码1kg 2 kg（1 2）kgE山东蓬莱13中国测试技 术研究院-年准器温度计（0P0） C/0.

4、1C（050） CME: ± 0.1 C上海精科200311市计量测试所-年主要配套设备四、计量标准的主要技术指标1、计量标准器的测量范围：1mg 2 kg2、 准确度等级：E 2等级五、环境条件项目要求实际情况结 论温度稳定的环境温度，最大温差不超过天平温度范围的1/5(10 C)22 C ,最大温差为1C合格湿度小于80% RH60% RH合格振动无振动无振动合格磁场无磁场无磁场合格七、计量标准的重复性试验取200g的电子天平，编号为：D432811213，测量时环境温度为20C，在本装置正常工作=0.03 （ mg）条件下，在其200g测量点上等精度重复测量10次，测量结果如下

5、：序号测量值Xi (g)u尸 Xi- X（mg）2Ui （mg）1200.00010.080.00642200.00000.020.00043200.00000.020.00044200.00000.020.00045200.00000.020.00046200.00000.020.00047200.00000.020.00048200.00000.020.00049200.00000.020.000410200.00010.080.0064x200.00002结论：1. 经过评定200g电子天平测量结果的不确定度 U95二0.12mg2. 在重复性条件下，对200g电子天平重复测量10次，其

6、重复性误差为s=0.03mg3. 由于 s=0.03mgv 1/3 U95 = 0.04mg计量标准的重复性考核合格，该计量标准重复性可靠满足JJG1033-2008计量标准考核规范的要求。八、计量标准的稳定性考核取200g的电子天平，编号为：D432811213每隔一个月，在重复性条件下对 200g点测量10 次，测得数据如下：、考核时间2008 年2008 年2008 年2009 年测量值（g）测量次数10月17日11月17日12月17日1月16日核查标准200g电子天平1200.0003200.0005200.0004200.00022200.0002200.0005200.000320

7、0.00033200.0003200.0003200.0003200.00034200.0004200.0003200.0003200.00045200.0003200.0004200.0003200.00036200.0004200.0005200.0002200.00037200.0003200.0004200.0003200.00028200.0001200.0003200.0004200.00039200.0004200.0004200.0003200.000410200.0003200.0004200.0003200.0003yi200.0003200.0004200.0003120

8、0.0003y max y min0.0001允许变化量0.0003结论合格考核人员7九、检定或校准结果的测量不确定度评定电子天平示值误差测量结果的不确定度评定一、测量过程简述1、测量依据：JJG98-2008电子天平检定规程2、 测量环境条件：温度(1826)C，温度波动w 05C /h，相对湿度不大于75%3、测量标准：E2等级砝码4、 被测对象：最大称量为200g,实际分度值d=0.1mg的电子天平。一般情况下，校准天平的 秤量点以及大致分布的5个点。5、 测量方法：采用标准砝码直接来测量电子天平各技术参数的示值，可得电子天平示值与 标准砝码之差，即为电子天平的示值误差。二、数学模型=

9、p m式中：.加-电子天平示值误差P-电子天平示值m-标准砝码值三、各输入量的标准不确定度分量的评定(一)检定200g电子天平示值误差测量结果的不确定度评定1. 输入量m的标准不确定度u(m)的评定输入量m的标准不确定度u(m)采用B类方法评定。根据JJG99-2006砝码检定规程中给出 的E2等级200g1mg砝码的扩展不确定度U=(0.10.002)mg,包含因子 k=2。由于不同秤量点对应于不同量程的标准砝码，则标准砝码的标准不确定度也不同。我们以200g点为例，根据规程可得 E等级200g的扩展不确定度 U=0.1mg，则标准不确定度：U 0.10 mgu ( m)0.05 mg2 2

10、自由度：' (m)二:：2. 输入量P的标准不确定度u(P)的评定输入量P的标准不确定度u(P)主要来源于天平的测量重复性和天平的分辨力。测量重复性引起的标准不确定度 u(P)的评定用200g砝码在重复性条件下对电子天平进行连续10次测量，得到测量列(g)200.0003, 200.0002, 200.0003, 200.0004, 200.0003, 200.0004, 200.0003, 200.0001, 200.0004, 200.0003n 1X = Xi =200.0003gn i ±E 二(Xi X)单次实验标准差：s = ” 3=0.09mg< n 1任

11、意选取3台同类型电子天平， 对每台电子天平在 200g秤量点处进行3组测量，每组测量均在重复性条 件下连续测量10次，共得9组测量列，每组测量列分别按上述方法计算，得到9个单次实验标准差，如表实验标准差s(mg)S1=0.09S2=0.07S3=0.09S4=0.06S5=0.07S6=0.10S7=0.09S8=0.08S9=0.101 m合并样本标准差：sp = X sj2 =0.08mg实际在电子天平的校准工作中，每次测量重复性为6次，贝Sp小小小u(Pi)=0.03mg<6自由度：(Pi)=9x (10-1) =81天平分辨力引起的标准不确定度u(F2)的评定该电子天平实际分度值

12、d=0.1mg,且服从均匀分布，贝d / 20.1mgu( P2)0.03 mgV32 J3估计.lu(P2)/u(P2)=0.10，则自由度(P2)=50输入量P的标准不确定度u(P)的计算已知 P1 和 P2 互相独立，则 u(P) h：.；u2(P1) u2(P2)h0.032 0.032 =0.04mgu(P)40.044f :44 ' = 98u(P1)4u(P2)40.030.03.(P1)(P2)8150四、合成标准不确定度及扩展不确定度得评定1灵敏系数数学模型：5 = p - m灵敏系数：C1P "C2m八12各不确定度分量汇总及计算表标准不确定度分量u (x

13、i)不确定度来源标准不确定度(mg)自由度Vi灵敏系数u( m)标准砝码0.05QO-1u(P)天平测量重复性0.030.0481981天平分辨力所引起0.0350vm: m3合成标准不确定度的计算输入量m和P彼此独立不相关，所以:u； (Am) =(P) 1 + f E .u (m) = Hu( P)+ lc2-u (m) j于；：m合成标准不确定度：uc(. ：m) = . 0.052 0.042 mg = 0.06 mg合成标准不确定度的有效自由度40.06960.00984effuc( m )44u (m) u (P)(m )( P )扩展不确定度的评定取置信概率p = 95%,按有效

14、自由度' eff，查t分布表得kp ,95(：) d.960，则扩展不确定度为:U 95 二 t95(： ).uc( m) = 1.9600.06mg = 0.12 mg(二)检定120g电子天平示值误差测量结果的不确定度评定1输入量m的标准不确定度u(m)的评定输入量m的标准不确定度u(m)采用B类方法评定。根据JJG99-2006砝码检定规程中给出 的E2等级200g1mg砝码的扩展不确定度 U=(0.10.002)mg,包含因子 k=2。由于不同秤量点对应于不同量程的标准砝码， 则标准砝码的标准不确定度也不同。 根据规程 可得E2等级120g的扩展不确定度U=0.08mg ,则标

15、准不确定度：U 0.08 mgu (m)0.04 mg2 2自由度：' (m)二:：2输入量P的标准不确定度u(P)的评定输入量P的标准不确定度u(P)主要来源于天平的测量重复性和天平的分辨力。测量重复性引起的标准不确定度 u(R)的评定用120g砝码在重复性条件下对电子天平进行连续10次测量，得到测量列(g)120.0000, 120.0000, 120.0001, 120.0001, 120.0002, 120.0002 120.0002, 120.0002, 120.0003, 120.0003-1 :X h .、.： Xi =120.00016gn i 土Jz (Xi&

16、)2单次实验标准差：s= i =0.10mg n _1任意选取3台同类型电子天平，对每台电子天平在120g秤量点处进行3组测量，每组测量均在重复性条件下连续测量10次，共得9组测量列，每组测量列分别按上述方法计算，得 到9个单次实验标准差，如表实验标准差s(mg)S1=0.06S2=0.07S3=0.09S4=0.06S5=0.07S6=0.10S7=0.09S8=0.06S9=0.1011 m合并样本标准差：Sp =送Sj2 =0.08mg*m j仝实际在电子天平的校准工作中，每次测量重复性为6次，贝Spccu(Pi)=0.03mgv'6自由度：(PQ=9x (10-1) =81天平

17、分辨力引起的标准不确定度u(F2)的评定该电子天平实际分度值d=0.1mg，且服从均匀分布，贝,r、 d / 20.1mg 小“u( P2)0.03 mg<32 J3估计.:u(P2)/ u(P20.10，则自由度、.(P2)=50输入量P的标准不确定度u(P)的计算已知 P1 和 P2 互相独立，则 u(P) = ,；u2(P1) u2(P2)=0.03 2 - 0.03 2 = 0.04 mgL(P) 了0.044、(P)444厂=98L(P1)J + Ij(P2)J 0.03 丄 0.03、(P1)> (P2)8150四、合成标准不确定度及扩展不确定度得评定1灵敏系数数学模型

18、：Am = p -m二 mm灵敏系数：C1二“c2二匚恳一12各不确定度分量汇总及计算表标准不确定度分量u (Xi)不确定度来源标准不确定度(mg)自由度¥i灵敏系数u( m)标准砝码0.04QO-1u(P)天平测量重复性0.030.0481981天平分辨力所引起0.03503合成标准不确定度的计算 输入量m和P彼此独立不相关，所以：u： (Am)f"m .u (pj + .u (m) 1 = Li-u( P) f + Ic2.u (m) J 于_ rm合成标准不确定度：uc(.im)二0.04 20.04 2 mg = 0.06 mg4合成标准不确定度的有效自由度/、44

19、0.06960.00 98，取' effuc(人 m )ef44u (m) u (P)(m )( P )5扩展不确定度的评定取置信概率p = 95%,按有效自由度' eff，查t分布表得kp =t 95(：:) = 1.960，则扩展不确定度为:U 95 二 t95(： ).uc( m) = 1.9600.06mg = 0.12 mg(三)检定5100g电子天平示值误差测量结果的不确定度评定1输入量m的标准不确定度 u(m)的评定输入量m的标准不确定度u(m)采用B类方法评定。根据JJG99-2006砝码检定规程中给出 的E2等级200g1mg砝码的扩展不确定度 U=(0.10

20、.002)mg,包含因子k=2;1kg2kg砝码的扩展不确定度 U=(0.51)mg，包含因子k=2。 由于不同秤量点对应于不同量程的标准砝码， 则标准砝码的标准不确定度也不同。 根据规程 可得E2等级5100g的扩展不确定度U=2.05mg，则标准不确定度：U 2.05 mgu(m)1.02 mg2 2自由度：' (m)=:2输入量P的标准不确定度u(P)的评定输入量P的标准不确定度u(P)主要来源于天平的测量重复性和天平的分辨力。测量重复性引起的标准不确定度 u(P )的评定用5000g砝码在重复性条件下对电子天平进行连续10次测量，得到测量列(g)4999.95, 4999.95

21、, 4999.95, 4999.95, 4999.95, 4999.96, 4999.95, 4999.96, 4999.96, 4999.951 JX h 嘉 Xi =4999.953gn i出7 (Xi _x)2单次实验标准差：s = i -=4.83mgIn _1任意选取3台同类型电子天平，对每台电子天平在 5000g秤量点处进行3组测量，每组测量均在重复性 条件下连续测量10次，共得9组测量列，每组测量列分别按上述方法计算，得到9个单次实验标准差,如表实验标准差s(mg)S1=4.83S2=4.85S3=4.84S4=4.86S5=4.85S6=4.82S7=4.80S8=4.81S9

22、=4.891 m合并样本标准差：sp = |瓦&2 =4.84mgim j 二实际在电子天平的校准工作中，每次测量重复性为6次，则:16#SpU(P1)=1.98mgJ6自由度： ( Pi) =9 x (10-1 ) =81天平分辨力引起的标准不确定度 u(F2)的评定 该电子天平实际分度值 d=10mg，且服从均匀分布，则:d /210u(P2)2.87 mgV32 J3估计.-：u(P2) / u(P2) =0.10，则自由度、.(P2) =50输入量P的标准不确定度u(P)的计算 已知 P1 和 P2 互相独立，则 u(P)二，u2(P1) u2(P2)= .1.98 2 - 2

23、.87 2 = 3.49 mg#u(P)u(P1)4 - 961.982.87u(P2)r3.494#、(P1)(P2)815017#四、合成标准不确定度及扩展不确定度得评定1灵敏系数数学模型：Um = p -m二 m灵敏系数：C1二二1mC2 二八 1_m2 各不确定度分量汇总及计算表标准不确定度分量u (xi)不确定度来源标准不确定度(mg)自由度Vi灵敏系数u( m)标准砝码1.02oO-1u(P)天平测量重复性1.983.4981961天平分辨力所引起2.87503合成标准不确定度的计算输入量m和P彼此独立不相关，所以:u： (Am) = fAm .u (pJ + f m .u (m)

24、 = Cz( P) f + Ic2.u (m) J -于-询合成标准不确定度：uc(. ：m) R0.O2 2 3.492 mg = 3.64 mg合成标准不确定度的有效自由度eff4 (、 u (m)(m )/、4u c ( m )u4(P)3.64 43.49 4 0 96113，取、eff(P)18#扩展不确定度的评定取置信概率P= 95%,按有效自由度' eff :,查t分布表得kp二t95（：:） = 1.960 ,贝附 展不确定度为：U 95 二 t95（： ）.uc（ m） = 1.9603.64mg = 7.13mg五、测量不确定度报告1检定200g电子天平在最大秤量 200g时示值误差测量结果的扩展不确定度为：v eff =8U95 = 0.12mg ,2检定120g电子天平在最大秤量120g时示值误差测量结果的扩展不确定度为：U95 = 0.12mg , eff =：'3检定5100g电子天平在最大秤量 5000g时示值误差测量结果的扩展不确定度为：U95 = 7.13mg,eff =：