F1等級砝碼折算質量值的測量不確定度的評定

摘 要 F1等級砝碼折算質量值的測量標準不確定度的評定，關系到上級砝碼標準裝置是否滿足量傳要求，是質量控制的關鍵點之一。以E2等級砝碼標準裝置量傳F1等級砝碼為例，分析了被檢砝碼折算質量的不確定度。

關鍵詞 檢定規程 砝碼 擴展不確定度 折算質量值

一、引言

測量不確定度是“表征合理地賦予被測量之間的分散性，與測量結果相聯系的參數”，描述了測量結果正確性的可疑程度或不肯定程度。測量不確定度的研究對科研、生產以及國際經濟、技術交流等諸多相關測量領域影響甚大。砝碼在科研和生產中是一個十分重要的物理量。

二、F1等級砝碼折算質量值的測量標準不確定度的評定

（一）測量過程

F1等級砝碼是由二位檢定員使用E2等級砝碼的相應精度天平上采用ABA測量循環進行檢定，二人分別檢定一次，取二人檢定結果平均值做為最終結果。

（二）建立數學模型

依據JJG99-2006砝碼檢定規程，其數學模型為

式中：mct----被測砝碼的折算質量值； mcr----標準砝碼的折算質量值；

Vt----被測砝碼的體積； Vr----標準砝碼的體積；

€%ja----實際空氣密度； €%j0----標準空氣密度；

△I----標準砝碼與被測砝碼的示值差；

mcs----測靈敏度砝碼的質量；

△Is----測靈敏度時引起的天平的的改變；

（三）不確定度來源

1.測量過程的不確定度uw

2.標準砝碼的不確定度u（mcr）

3.空氣浮力的不確定度ub

4.衡量儀器的不確定度uba。

（四）分量不確定度評定：

1、測量過程的不確定度uw（A類）

測量過程的標準不確定度uw（△mc）是質量差值的標準偏差

用標準砝碼對被測砝碼的相應精度天平上進行一組測量，測量質量差值為△mc：

利用天平檢定證書中全量的重復性為△（極差法）則標準偏差取

使用不同天平，由測量過程引入的不確定度見表1：

2、標準砝碼引入的不確定度分量u（mcr）B類

砝碼上次檢定/校準時的不確定度u1和砝碼的穩定性uinst引起的不確定度兩部分組成。

（1）上級標準砝碼的不確定度當k=2時，不超過其質量允差的1/3，則標準不確定度為 u=

具體數值如表2：

3、空氣浮力引起的不確定度ub

由于遼寧地區的海拔高度低于800m，F2等級及其以下砝碼的檢定不進行空氣浮力修正，又據規程當空氣浮力m0c小于被檢砝碼允差的1/9可不進行空氣浮力修正（表5）。按極限情況處理，假設均勻分布，F1的質量允差 MPE=△

6、擴展不確定度U（mc）

評定完畢。

三、結論

不確定度評定作為評定測量結果與真值的分散性的依據，以其表述合理等特點在各種測量領域已開始廣泛使用。由于每個人對其概念理解的不同，造成對測量結果不確定度的評定各不相同，差異很大。以上是本人通過自己的理解給出的F1等級砝碼的不確定度評定過程和結果。

參考文獻：

[1]施昌彥.測量不確定度評定與表示指南[M].北京：中國計量出版社，2001.

[2]李宗揚. 計量技術基礎[M].北京：原子能出版社，2002.

[3]李慎安，施昌彥等. 測量不確定度評定與表示[M].北京：中國計量出版社， 2001.

[4]姚弘，陳利等.砝碼檢定規程[M].北京：中國計量出版社，2004.

（作者單位：沈陽航天新樂有限責任公司）