1kgF2等級砝碼的測量不確定度評定

李健，盧思名

吉林市計量測試技術研究院

1kgF2等級砝碼的測量不確定度評定

李健，盧思名

吉林市計量測試技術研究院

本文從被檢砝碼測量過程、標準砝碼、空氣浮力、測量儀器分辨力、測量儀器偏載、測量儀器靈敏度六方面對1kgF2等級砝碼進行了測量不確定度評定。

標準不確定度分量；空氣浮力；分辨力；偏載；靈敏度

1.砝碼測量過程的標準不確定度分量（A類評定）uw

此測量過程采用ABAB的模式，共測量3組，每組測量10次，其平均值分別為，通過計算得到3組測量平均值的實驗標準偏差分別為：

組內(nèi)合并樣本標準差按下式計算：

所以sp=

組間合并樣本標準差按下式計算：

2.標準砝碼F1的標準不確定度u（）mr

u（mr）可用下式計算得到：U=1.6mg，k=2

這里采用的F1等級標準砝碼的檢定周期沒有超過5個周期，所以我們采用極差法按均勻分布處理由砝碼不穩(wěn)定性引起的不確定度分量，即

3.空氣浮力修正的不確定度分量

按照砝碼檢定規(guī)程中的要求，F(xiàn)2等級砝碼需要進行空氣浮力修正的前提是：

在本次測量過程中，F(xiàn)1等級1kg標準砝碼體積為Vref=125.79cm3，

其不確定度為：uVref=2.18cm3；

被檢砝碼的體積為Vtest=127.39cm3，其不確定度為uVtest=2.23cm3；

此時，標準砝碼的上等級砝碼為E2等級標準砝碼，通過溯源證書得到其體積Vref*=124.82cm3，本地空氣密度的平均值ρa=1.09mg/cm3

所以，

通過砝碼檢定規(guī)程查得，||MPE/9=16 9=1.78mg，該計算結(jié)果小于最大允許誤差的1/9，所以不需要進行空氣浮力修正，而要將此數(shù)據(jù)放入不確定度評定中。

空氣浮力修正的標準不確定度可由下式得到：

式中：Vref*為上一等級標準砝碼的體積，則空氣密度的不確定度可估算為：

所以空氣浮力修正的標準不確定度：

則空氣浮力修正的不確定度

4.測量儀器的不確定度分量uba

4.1測量儀器的顯示分辨力引起的不確定度ud

本次測量中測量儀器的讀數(shù)能力為0.5mg，即d=0.5mg，所以

4.2偏載引起的不確定度uE

經(jīng)過比較，本次測量所使用的天平相鄰兩個讀數(shù)的差值最大不超過0.2mg，因此由偏載引起的不確定度可由下式得到：

4.3靈敏度引起的不確定度us

靈敏度引起的不確定度可由下式得到：

本次測量采用質(zhì)量標稱值為50mg，質(zhì)量修正值為0.02mg的砝碼驗證天平的靈敏度，該靈敏度砝碼的標準不確定度為u（ms）=0.0024mg。經(jīng)過多次測量，引起天平的質(zhì)量變化的平均值為ΔIs=49.91mg，算數(shù)平均值的標準偏差為：u（ΔIs）=0.0058mg。

所以，

所以，由衡量儀器引起的不確定度為

5.被檢砝碼的合成標準不確定度uc（mt）

6.被檢砝碼的擴展不確定度U（mt）

7.不確定度報告