李 明?。ㄩ_封市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心,河南 開封 475000)
?
重力式自動裝料衡器測量結(jié)果不確定度評定
李明(開封市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心,河南 開封 475000)
詳細(xì)介紹了重力式自動裝料衡器不確定度的評定依據(jù)、測量模型,重點(diǎn)闡述了測量不確定度評定及結(jié)果分析。
重力式自動裝料衡器;控制器;不確定度
①測量依據(jù):《重力式自動裝料衡器(定量自動衡器)檢定規(guī)程》(JJG564-2002)。
②溫度范圍:(-10~40)℃;相對溫度≤85%RH。
③測量方法:采用分離檢定法,使用與被測衡器相分離的控制衡器,以測得裝料質(zhì)量的約定真值;并使用閃變點(diǎn)砝碼方法確定數(shù)字指示衡器的化整誤差。
④測量標(biāo)準(zhǔn):控制衡器為一臺(0~100)kg、e=20g、的電子秤,M1等級20kg砝碼2個,2g砝碼10個。
⑤被測對象:X(1)級重力式自動裝料衡器,常用裝料為40kg,d=10g。
每次裝料偏差的數(shù)學(xué)模型:
裝料預(yù)設(shè)值誤差的數(shù)學(xué)模型:
靜態(tài)試驗(yàn)的數(shù)學(xué)模型:
上述式中:md為每次裝料與裝料平均值的偏差;M為每次裝料質(zhì)量的實(shí)際值;為裝料質(zhì)量的平均值,;I為控制衡器的示值;d為控制衡器的分度值;ΔL為加到承載器上的附加砝碼的總量;n為裝為次數(shù);se為預(yù)設(shè)值誤差;MP為裝料預(yù)設(shè)值;E為裝料衡器的示值誤差;L為砝碼的標(biāo)稱值m。
對裝料質(zhì)量為40kg時,進(jìn)行測量不確定度的計算。
對于單次裝料:
對于預(yù)設(shè)值:
控制衡器分度值e=δx=20g,其分布為均勻分布,分布區(qū)間的半寬為δx/2,閃變點(diǎn)法數(shù)字示值分辨率δx變?yōu)?.1e,則數(shù)字示值分辨率帶來的不確定度為進(jìn)行評定。
對于單次裝料:
對于預(yù)設(shè)值:
裝料質(zhì)量為40000g,需要對裝料衡器進(jìn)行20次裝料,數(shù)據(jù)見表1。
表1
裝料預(yù)設(shè)值Mp=40000g
最大平均偏差md=21g
用貝塞爾公式計算出20次重復(fù)測量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差:
40kg的靜態(tài)載荷由2個標(biāo)稱值為20kg的M1等級砝碼組合而成,其分布為均勻分布,按砝碼實(shí)際值相關(guān)進(jìn)行測量不確定度的合成計算。已知20kg的M1等級砝最大允差為1g,則:
裝料衡器分度值d=δx=10g,其分布為均勻分布,分布區(qū)間的半寬為δx/2,閃變點(diǎn)法數(shù)字示值分辨率δx變?yōu)?.1d,則數(shù)字示值分辨率帶來的不確定度為進(jìn)行評定:
靜態(tài)試驗(yàn)采用閃變點(diǎn)法,其數(shù)字示值分辨率帶來的不確定度為:
上述式中:f為被測量y與諸直接測得量xi的函數(shù)關(guān)系;為A類或B類不確定度。
求偏導(dǎo)數(shù)后靈敏系數(shù)都等于1,因此可得合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
4.1每次裝料的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
4.2預(yù)設(shè)值的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
4.3靜態(tài)示值的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
在多數(shù)情況下采用置信概率p=95%,包含因子k=2,以求得擴(kuò)展不確定度U。
5.1每次裝料的擴(kuò)展不確定度
5.2預(yù)設(shè)值的擴(kuò)展不確定度
5.3靜態(tài)示值的擴(kuò)展不確定度
①X(1)級重力式自動裝料衡器試驗(yàn)時每次裝料與平均值的最大允許偏差:
表2
mpd=0.7%×40000g×1=280g
MAU=35.36g≤1/3mpe,符合要求。
②X(1)級重力式自動裝料衡器試驗(yàn)時預(yù)設(shè)值的最大允許偏差:
mpse=0.25×0.7%×40000g×1=70g
MAU=10.46g≤1/3mpe,符合要求。
③X(1)級重力式自動裝料衡器靜態(tài)試驗(yàn)時的最大允許誤差:
mpse=0.25×0.7%×40000g×1=70g
MAU=2.38g≤1/3mpe,符合要求。
TU715.1+2
B
1007-7359(2016)03-0266-03
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.097
李明,男,工程師。