E2等级砝码组检定或校准结果的不确定度评定

黄湘龙

（齐齐哈尔市检验检测中心  黑龙江齐齐哈尔  161000）

摘要：本文介绍了对E2等级砝码组检定F1等级砝码的检定或校准结果进行不确定度分析的方法,并确定了E2等级砝码组标准装置的不确定度(或校准和测量能力)。

关键词：数学模型；不确定度分量；合成标准不确定度；扩展不确定度；测量不确定度的报告与表示

1  概述

1.1  测量依据：JJG 99-2006  砝码。

1.2  环境条件：温度（20±5）℃，每4小时最大变化2℃；湿度30％RH到70％RH，每4小时最大变化15％RH。

1.3  测量标准：E2等级砝码组，标称值为200g，编号874，JJG 99-2006  砝码中给出的最大允许误差MPE:0.3mg。

1.4  被测对象：F1等级砝码组，标称值为200g，编号001，JG 99-2006  砝码中给出的最大允许误差MPE:1.0mg。

1.5  测量过程：用ABBA循环的双次替代衡量法，方法如下：

a.将砝码放在天平上，稳定后读取天平示值；b.取下标准砝码，换上同标称质量的被检砝码，稳定后取天平示值；c.重复步骤b和a的操作，得出和；d.计算得出质量差值。

1.6  评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

2  数学模型

式中：—被检砝码的折算值，mg；

—标准砝码的折算值，mg；

（）—被检砝码和标准砝码的体积差值，cm3；

—实验室的实际空气密度，mg/cm3；

—折算、的空气密度，1.2mg/cm3；

—被检砝码和标准砝码间的天平读数差与天平实际分度值之乘积，mg；

—测量天平灵敏度是所添加的小砝码的折算值；

—由于添加灵敏度小砝码二引起的天平实质变化。

3  不确定度分量的评定

3.1 标准砝码引入的不确定度                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            

计算公式为：

=

—标准砝码质量的不稳定性引起的不确定度。

检定此砝码的检定机构给出的标称质量为200g的砝码扩展不确定度为0.3mg，包含因子k=2，则=0.15mg

标准砝码质量的不稳定性引起的不确定度可从队标准砝码多次鉴定之后的质量变化中估计出来，查历年的检定数据如下表所示：

检定结果（mg）		2020年	2021年	2022年	2023年
标称值	200g	0.1	0.1	0.1	0.0

则=

可得标准砝码的不确定度分量：

==0.15mg

3.2 测量过程的标准不确定度分量的评定

=

式中：

n—测量次数；

—第i次测量的质量差值；

—测量过程过程中质量差值的平均值。

重复性试验结果s=0.0135mg

两次测量的测得值作为测量结果，则测量过程的标准不确定度为：=0.009mg

3.3  空气浮力修正引入的标准不确定度分量ub可忽略不计

标准不确定度分量汇总如图所示：

标准不确定分量	标准不确定度来源	标准不确定度分量（mg）
	标准砝码引入的标准不确定度分量	0.15
	衡量过程引入的标准不确定度分量	0.009

4  合成标准不确定的计算

由于影响罚款测量结果的各不确定度分量彼此独立无关，合成标准不确定按下式得到：

===0.15mg

5 扩展不确定度评定

取，扩展不确定度为：200g：=2×0.13=0.30mg

6  测量不确定度的报告与表示

F1等级200g被检砝码折算质量的扩展不确定度为：

mg，

结术语：

E2等级标准砝码用于检定传递F1等级及以下的砝码,用于检定相应的衡量仪器,与相应的衡量仪器配套使用。E2等级砝码组检定或校准结果的不确定度评定为标准的建立提供了科学的依据和可靠的数据支撑，保障了计量单位制的统一和量值传递的一致性、准确性。