稱重法與密度法檢驗定量包裝商品的檢驗結果的不確定度評定

王愛莉

安徽省郎溪縣市場監(jiān)督檢驗所 安徽宣城 242000

定量包裝商品生產企業(yè)選用的稱重設備準確度不符合標準、使用維護方法不當，很容易導致定量包裝商品缺斤短兩，法定計量技術機構在檢驗檢測工作中，抽樣方法、檢驗方法容易偏離標準要求，因而無論是生產環(huán)節(jié)，還是監(jiān)督檢驗環(huán)節(jié)，合理分析檢驗結果的不確定度，成為保障貿易雙方合法權益的重要工作。以定量包裝商品檢驗中的稱重法與密度法為例，講述檢驗結果的測量不確定度方法[1-2]。

1 稱重法檢驗結果的不確定度評定

1.1 概述

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

（2）檢驗標準：ACS-6電子秤（分度值0.2g，最大稱量6kg）；YH-C10002電子天平（分度值0.01g，最大稱量1kg）。

（3）檢驗對象：稱重法檢驗適用于以質量標注的定量包裝商品，以一般性商品標注凈含量為500g的綠豆為樣品，依據(jù)檢驗規(guī)則規(guī)定進行抽樣。

（4）檢驗方法：稱重法，即通過稱量的方式得到總重和皮重，用總重減去皮重得到凈含量的方法。

（5）檢驗條件：常溫。

1.2 測量模型

q=GW-P

其中：q—實際凈含量

GW—實際總重

P—實際皮重

此外，考慮由電子秤和電子天平誤差帶來的影響，實際檢驗中該商品皮重一致性較好，在現(xiàn)場直接抽取10個待包裝的皮，故不考慮皮上殘留物帶來的影響[3]。則商品實際凈含量檢驗結果的測量模型為：

q=GW-P+δ1+δ2

其中：δ1—電子秤誤差的誤差

δ2—電子天平誤差的誤差

式中各分量相互獨立，且靈敏系數(shù)均為1。

1.3 標準不確定度分量

1.3.1 稱量重復性引入的不確定度分量

在重復性條件下，用電子秤對10袋標稱凈含量為500g的綠豆樣本的總重進行10次測量，測量結果如表1：

表1 樣本總重測量結果

由貝塞爾公式計算實驗標準偏差為sGW=0.40g。

因此，由總重測量重復性引入的不確定度分量為：

用電子天平對10個未使用過的皮，在重復性條件下測量10次，測量結果如表2：

表2 皮重測量結果

由貝塞爾公式計算標準偏差sP=0.14g。

因此，由皮重測量重復性引入的不確定度分量為：

1.3.2 檢驗設備誤差引入的不確定度

ACS-6型電子秤在測量范圍（4～6）kg內的最大允許誤差是±1g，按均勻分布考慮，則由電子秤測量誤差帶來的不確定度分量：

YH-C10002型電子天平在測量范圍（500～1000）g內的最大允許誤差是±0.15g，按均勻分布考慮，則由電子天平測量誤差帶來的不確定度分量：

1.4 標準不確定度匯總

表3 不確定度分量匯總

1.5 合成標準不確定度

輸入量彼此獨立，則凈含量標注為500g的綠豆定量包裝商品的檢驗結果的合成標準不確定度為：

1.6 擴展不確定度

取k=2，凈含量標注為500g的綠豆定量包裝商品的檢驗結果的擴展不確定度為：

U=kuc=2uc=2×0.69=1.4g

1.7 不確定度報告

凈含量標注為500g的綠豆定量包裝商品的測量不確定度為U=1.4g，k=2。

2 密度法檢驗結果的不確定度評定

2.1 概述

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

（2）檢驗標準：ACS-6電子秤（分度值0.2g，最大稱量6kg）；YH-C10002電子天平（分度值0.01g，最大稱量1kg），最大允許誤差為±0.15ml的容量瓶。

（3）檢驗對象：密度法檢驗適用于以體積標注的定量包裝商品，以均勻混合的標注凈含量為250ml的牛奶為樣本，依據(jù)檢驗規(guī)則規(guī)定進行抽樣。

（4）檢驗方法：首先按稱重法得到樣品總重、皮重，再按下述方法測量樣品密度：在20℃的條件下，稱量容量瓶的質量，注入定量體積的牛奶樣品后稱量容量瓶總質量，總質量減去容量瓶質量得到定量體積樣品的重量，樣品密度等于定量體積樣品的重量除以樣品定量體積[4]。

（5）檢驗條件：常溫。

2.2 測量模型

V=M/ρ=（GW-P）v/（m-m0）

其中：V—實際體積凈含量

M—定量體積樣品的質量

ρ—定量體積樣品的密度

GW—實際總重

P—實際皮重

v—樣品定量體積

m—容量瓶質量

m0—定量體積樣品與容量瓶總質量

2.3 標準不確定度分量

2.3.1 總重和皮重稱量引入的不確定度分量

由測量模型可知，該標準不確定度分量可參照稱重法檢驗結果的不確定度評定，得到由總重和皮重稱量的重復性和稱量使用的設備引入標準不確定度后，密度法檢驗時，由總重和皮重稱量引入的相對標準不確定度為：

ur1=0.03%

2.3.2 密度測量引入的標準不確定度

（1）牛奶質量測量誤差引入的標準不確定度。用YHC10002型電子天平稱量體積為250ml的牛奶，在重復性條件下測量10次，測量結果如表4：

表4 250ml的牛奶質量的測量結果

計算的算術平均值為259.679，由貝塞爾公式計算實驗標準偏差s=0.09g。

因實際檢驗時取3次測量的算術平均值，且需要分別測量空瓶和注入樣片后質量，需要使用電子天平兩次，則測量重復性引入的不確定度分量為：

YH-C10002型電子天平在測量范圍（200～500）g內的最大允許誤差是±0.01g，按均勻分布考慮，則由電子天平稱量誤差帶來的不確定度為：

則牛奶質量測量誤差引入的相對標準不確定度為：

（2）牛奶體積測量引入的標準不確定度。忽略牛奶體積

測量重復性的影響，僅考慮稱量牛奶體積的容量瓶最大允許

誤差引入的標準不確定度。容量瓶最大允許誤差為±0.15ml，

則牛奶體積測量引入的標準不確定度為：

牛奶體積測量引入的相對標準不確定度為：

2.4 標準不確定度匯總

表5 不確定度分量匯總

2.5 合成標準不確定度

輸入量彼此獨立，標注凈含量為250ml的牛奶定量包裝商品的檢驗結果的相對合成標準不確定度為：

2.6 擴展不確定度

取k=2，標注凈含量為250ml的牛奶定量包裝商品的檢驗結果的相對擴展不確定度為：

Ur=kucr=2×0.054%≈0.11%

2.7 不確定度報告

標注凈含量為250ml的牛奶定量包裝商品的檢驗結果的測量不確定度為Ur=0.11%，k=2。

3 結語

實際監(jiān)督檢驗中，應該根據(jù)固液等商品的特征特性，選擇符合檢驗規(guī)則的檢驗方法，綜合分析檢驗方法的具體要求和影響檢驗結果的因素，科學合理評定檢驗結果的測量不確定度，維護企業(yè)和消費者合法利益。