(連江縣產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所 福建 福州 350500)

引言

電子秤是將被稱物置于承載器上，稱重傳感器將重量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并通過(guò)數(shù)據(jù)處理及計(jì)算，再由秤的指示裝置顯示出稱量結(jié)果。其主要由承載器、稱重傳感器、稱重指示器組成，采用整體結(jié)構(gòu)的形式或者是分體結(jié)構(gòu)的形式。本文依據(jù)數(shù)字指示秤檢定規(guī)程的要求，對(duì)電子秤的測(cè)量結(jié)果的不確定度進(jìn)行評(píng)定，對(duì)電子秤檢定的準(zhǔn)確與否具有重要意義。

一、概述

1.測(cè)量依據(jù)：《JJG539-2016 數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》

2.測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：M1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼：1g～20kg，標(biāo)稱質(zhì)量為0.1e的附加砝碼10個(gè)。

3.環(huán)境條件：溫度：-10℃～40℃

4.被測(cè)對(duì)象：本次評(píng)定以常用的ACS-30電子秤為例進(jìn)行評(píng)定，準(zhǔn)確度等級(jí) Ⅲ○，Max=30kg，e=10g。

5.測(cè)量過(guò)程：采用在承載器上直接加卸載砝碼L,通過(guò)閃變點(diǎn)的方法確定其化整前的誤差E。

6.評(píng)定結(jié)果的使用：本次通過(guò)評(píng)定電子秤的5kg(500e)的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行，其它測(cè)量點(diǎn)的示值誤差不確定度可參照本次評(píng)定。

二、數(shù)學(xué)模型

E=P-L=I+0.5e-L-△L

公式(1)

式中：E—電子秤化整前的誤差；

P—電子秤化整前的示值；

I—電子秤的示值；

L—載荷；

ΔL—加載至下一個(gè)示值所加的附加載荷。

三、方差和靈敏系數(shù)

由公式(1)得方差傳播公式：

公式(2)

式中：u(E)—示值誤差的測(cè)量不確定度；

u(I)—由電子秤示值引入的不確定度分量；

u(L)—由標(biāo)準(zhǔn)砝碼引入的不確定度分量；

u(ΔL)—由附加載荷引入的不確定度分量。

靈敏系數(shù)

因此，

u2(E)=μ2(I)+μ2(L)+μ2(ΔL)

公式(3)

由于實(shí)際測(cè)量時(shí)附加標(biāo)準(zhǔn)砝碼的值和誤差均很小，對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度的影響很小，可以忽略不計(jì)。式(3)可簡(jiǎn)化為

u2(E)=μ2(I)+μ2(L)

公式(4)

四、各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

(一)由電子秤示值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(I)的評(píng)定

u(I)不確定度主要來(lái)源于電子秤測(cè)量重復(fù)性、分辨力以及電子秤的偏載誤差。由于在做測(cè)量時(shí)，放置的砝碼的位置一般在中心區(qū)域，因此電子秤偏載誤差引入的不確定度可以忽略不計(jì)。

1.由測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u1(I)的評(píng)定

500e的稱量點(diǎn)在重復(fù)性條件下，用500e的標(biāo)準(zhǔn)砝碼對(duì)電子秤進(jìn)行3次連續(xù)測(cè)量，采用A類評(píng)定方法，用極差法估計(jì)。5kg(500e)三次測(cè)得值為5001g，5000g，5000g。

R=(5001-5000)g=1g

s=R/C=1g/1.69=0.59 g

由于實(shí)際測(cè)量中僅測(cè)量1次，因此u1(I)=s=0.59g

2.由分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u2(I)的評(píng)定

3.由電子秤示值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(I)

(二)由標(biāo)準(zhǔn)砝碼誤差引入的不確定度分量u(L)的評(píng)定

五、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

六、擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

取k=2，電子秤在5kg稱量點(diǎn)的其擴(kuò)展不確定度U=2×u(E)=2×0.7g=1.4g

七、測(cè)量結(jié)果不確定度的報(bào)告與表示

電子秤在5kg稱量點(diǎn)示值誤差的擴(kuò)展不確定度為U=1.4g,它是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度0.7g與包含因子k=2的乘積。

八、測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定結(jié)果分析