1kgF2等級(jí)砝碼的測量不確定度評(píng)定

李健，盧思名

吉林市計(jì)量測試技術(shù)研究院

1kgF2等級(jí)砝碼的測量不確定度評(píng)定

李健，盧思名

吉林市計(jì)量測試技術(shù)研究院

本文從被檢砝碼測量過程、標(biāo)準(zhǔn)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(jí)砝碼進(jìn)行了測量不確定度評(píng)定。

標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)不確定度分量（A類評(píng)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(jì)算得到3組測量平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：

組內(nèi)合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差按下式計(jì)算：

所以sp=

組間合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差按下式計(jì)算：

2.標(biāo)準(zhǔn)砝碼F1的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（）mr

u（mr）可用下式計(jì)算得到：U=1.6mg，k=2

這里采用的F1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的檢定周期沒有超過5個(gè)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(jí)砝碼需要進(jìn)行空氣浮力修正的前提是：

在本次測量過程中，F(xiàn)1等級(jí)1kg標(biāo)準(zhǔn)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(shí)，標(biāo)準(zhǔn)砝碼的上等級(jí)砝碼為E2等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)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(bǔ)=1.09mg/cm3

所以，

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

空氣浮力修正的標(biāo)準(zhǔn)不確定度可由下式得到：

式中：Vref*為上一等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(biāo)稱值為50mg，質(zhì)量修正值為0.02mg的砝碼驗(yàn)證天平的靈敏度，該靈敏度砝碼的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)不確定度uc（mt）

6.被檢砝碼的擴(kuò)展不確定度U（mt）

7.不確定度報(bào)告