瓶裝飲用純凈水凈含量計量檢驗不確定度評定方法研究

劉霞 樊軍

摘要：本文介紹了瓶裝飲用純凈水凈含量計量檢驗不確定度的評定與表述，從檢驗過程中找出影響檢驗結(jié)果的因素，根據(jù)JJF1070—2005《定量包裝商品凈含量計量檢驗規(guī)則》中有關(guān)規(guī)定評定測量結(jié)果的不確定度，把經(jīng)稱量得到的質(zhì)量單位換算為GB17323-1999瓶裝飲用純凈水凈含量要求的體積計量單位，最終得到瓶裝飲用純凈水凈含量計量檢驗不確定度評定結(jié)果。

關(guān)鍵詞：純凈水 ?凈含量 ?計量檢驗 ?不確定度評定

引言

根據(jù)GB17323-1999瓶裝飲用純凈水國家標(biāo)準(zhǔn)，第5.5條規(guī)定的凈含量檢驗方法，在（20±2）℃的條件下，將水樣沿容器壁緩慢倒入量筒中，讀取容積數(shù)。2L以上的可以采用稱量法。生產(chǎn)企業(yè)大多數(shù)為小型企業(yè)，因此沒有配備大容積的量筒，大多數(shù)檢驗凈含量時采用了稱量法（JJF1070中稱相對密度法），為了更加科學(xué)、合理檢驗瓶裝飲用純凈水的大容積的凈含量，本文對采用稱量法凈含量計量檢驗的不確定度進(jìn)行了評定，以期對生產(chǎn)企業(yè)采用稱量法檢驗瓶裝飲用純凈水凈含量有所幫助。

一、測量過程簡述

1、測量依據(jù)：JJF1070—2005《定量包裝商品凈含量計量檢驗規(guī)則》。

2、測量環(huán)境條件：溫度（20±2）℃，水溫變化不大于1℃/h。

3、測量設(shè)備：①、TCS-30型電子計價秤，分度值e =2g，d =e，測量范圍50g～30kg。②、測量范圍（0～50）℃，分度值0.1℃溫度計。

4、被測對象：18.9L（18900mL）瓶裝純凈水。

5、測量方法：采用稱量法，首先稱量總重，再稱量皮重，求得實際凈重，在將凈重?fù)Q算為20℃時的純凈水的體積實際凈含量，最終評定出測量結(jié)果的不確定度。

6、評定結(jié)果的使用：符合上述條件測量結(jié)果，并且液體均勻性好的一般可參照使用本不確定度評定方法。

二、數(shù)學(xué)模型

三、各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

以測量18.9L（18900mL）瓶裝純凈水凈含量為例。

（一）瓶裝純凈水總重mz引入的不確定度uz評定

uz是由四個標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項構(gòu)成，即電子計價秤測量范圍在（4～20）kg時最大允許誤差引入的不確定度uz1，電源電壓波動引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uz2，瓶裝純凈水測量重復(fù)性引入的不確定度uz3，電子計價秤分辨力引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uz4

1、電子計價秤測量范圍在（4～20）kg時最大允許誤差引入的不確定度評定

依據(jù)JJG539-1997《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》，經(jīng)檢定合格的電子計價秤在2000～10000檢定點（檢驗用電子計價稱的4～20kg）分度值的最大允許誤差為±1.5e，即±3g，最大值與最小值之差一般不會超過最大允許誤差的半寬。電子計價秤的準(zhǔn)確度引入的不確定度分項uz1的評定，服從均勻分布，采用B類評定方法，所以：

估計Δuz1/ uz1=0.10，則自由度vz1=50

2、電源電壓波動引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

依據(jù)JJG539—1997在規(guī)定條件下電源電壓波動引起的示值變化應(yīng)≤1e（e=2g），服從均勻分布，采用B類評定方法。

則uz2= 0.29δ（x）=0.29×2=0.58（g）

估計Δuz2/ uz2=0.10，則自由度vz2=50

3、瓶裝純凈水總重測量重復(fù)性引入的不確定度

電子計價秤在稱量18.9 L（18900mL）純凈水時的測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項的評定（A類評定方法），在規(guī)定的環(huán)境條件下，用TCS-30型電子計價秤，分度值d =2g重復(fù)稱量10次瓶裝純凈水重量，結(jié)果如下（單位：g）：19616、19618、19618、19618、19616、19618、19618;19616、19618、19616。

另選取9瓶標(biāo)注為18.9 L瓶裝純凈水在重復(fù)性條件下連續(xù)測量10次，共得到9組測量列，每組測量列分別按上述方法計算得到單次實驗標(biāo)準(zhǔn)差見表一。

3、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算

4、有效自由度

可近似為∞，對最終結(jié)果不會有太大影響。

5、擴(kuò)展不確定度的評定

取置信概率p=95%，按自由度veff=∞，查t分布表得k95= t95（∞）=1.96，則擴(kuò)展不確定度為：U95= k95×uc=1.96×2.39=4.68（mL）

（六）測量不確定度報告與表示

瓶裝純凈水18.9L測量點測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為：U95=4.68，veff=∞

JJF1070—2005《定量包裝商品凈含量計量檢驗規(guī)則》，第5.2條規(guī)定，定量包裝商品凈含量計量檢驗結(jié)果的擴(kuò)展不確定度不得大于0.2T，取置信水平為95%。瓶裝水凈含量為18.9L時，查《定量包裝商品計量監(jiān)督管理辦法》得T=189mL

則0.2T = 0.2×189=37.8≈38（mL）

因U95<0.2T，所以本定量包裝商品凈含量計量檢驗結(jié)果的擴(kuò)展確定度符合JJF1070—2005《定量包裝商品凈含量計量檢驗規(guī)則》的規(guī)定

參考文獻(xiàn)：

[1]JJF1070—2005《定量包裝商品凈含量計量檢驗規(guī)則》。

[2]《定量包裝商品凈含量計量監(jiān)督管理辦法》 （75號令）。

[3]JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》。

[4]黃耀文等著《定量包裝商品凈含量計量檢驗規(guī)則實施指南》中國計量出版社 2006年。