F2等級毫克組砝碼測量不確定度評定

1、測量過程簡述：

1.1、測量依據：JJG99-2006《砝碼檢定規程》

1.2、測量環境條件：溫度每4hzui變化3.5℃；相對濕度30%～70%，每4hzui變化15%；

1.3、F2等級毫克組砝碼測量標準：主要計量標準設備為E₂等級標準砝碼測量范圍1mg～500mg。

實驗室的計量標準器和配套設備

1.4、被測對象：

被測F2等級毫克組砝碼的分類

1.5、測量方法：采用ABBA循環的雙次替代法，測量方法如下：

a、開啟電子天平，將標準砝碼放在天平的秤盤上，穩定后讀取天平的示值

A1；

b、再把標準砝碼取下，將被測砝碼放在天平的秤盤上，穩定后讀取天平的

示值B1；

c、重復步驟a和步驟b，得出B2和A2；

d、根據以上數據，通過公式計算出被檢砝碼實際質量；

1.6評估結果的使用：

在符合上述條件下的測量，般可使用本不確定度的評估結果。

二、F2等級毫克組砝碼 不確定度評定  

1、數學模型：                                 

式中：      —被檢砝碼折算質量值

            —標準砝碼的折算質量值；

— 被測砝碼和標準砝碼的質量差值。

被測砝碼和標準砝碼的質量差值在考慮到影響量后為

1.2 靈敏系數

2、測量F2等級毫克組砝碼不確定度來源分析：

2.1  被檢砝碼重復性測量引入的測量不確定度分量；

2.2  由標準砝碼引入的測量不確定度分量

2.2.1由標準砝碼質量的標準不確定度引入的測量不確定度分量；

2.2.2標準砝碼質量不穩定引入的不確定度分量；

2.3  衡器儀器的分辨力引入的測量不確定度分量；

2.4  衡器偏載引入的測量不確定度分量；

2.5  由空氣浮力引入的測量不確定度分量；

2.6  磁性引入的不確定度分量；(可忽略不計)

3、測量不確定度的評定：

選用F₂ 等級砝碼1mg～500mg為被測，對1mg、500mg點為行評定

3.1  被檢F₂等級毫克組砝碼重復性測量引入的測量不確定度分量（A類評定）。

在同條件下，短時間用本標準裝置行重復性試驗.選用F₂ 等級砝碼1 mg～500 mg為被測，在短時間內,連續獨立測量10次，獲得9組測量列，各次測得值如下：

                                                       （單位：mg）

根據公式：算術平均值  ，實驗標準偏差 ，得出

1 mg：      mg

500mg：      mg

在實際測量中是以2次測量值的平均值（k =2）作為測量結果，所以不確定度是

1 mg：    mg

500mg：   mg

3.2由F2等級毫克組砝碼引入的測量不確定度分量（B類評定）：

標準砝碼質量的標準不確定度。應當由檢定證書中擴展不確定度U和覆蓋因子k(通常k =2)，并結合標準砝碼質量的不穩定性引起的不確定度得到：

3.2.1根據檢定規程中給出的E₂等級標準砝碼的擴展不確定度≤,含因子 k=2 ，標準砝碼質量的標準不確定度為

1 mg：      mg

500 mg：    mg

3.2.2F2等級毫克組砝碼質量不穩定引入的不確定度分量（B類評定）：

根據JJG 99-2006《砝碼檢定規程》，砝碼的質量不穩定度不于砝碼質量zui允許誤差的1/3。估計為均勻分布，含因子，因此=  

1mg點：      mg

 500mg點：    mg

所以由F2等級毫克組砝碼引入的測量不確定度

1mg點：     ==0.016mg

500mg點：    = =0.064mg

3.3衡器儀器的分辨力引入的測量不確定度分量（B類評定），XS3DU電子天平,d=0.001mg，估計為均勻分布，含因子。因子來自兩個讀數，個是標準砝碼，個是被檢砝碼。

   mg

            （注：1mg用XS3DU電子天平,d =0.001 mg）

3.4衡器偏載引入的測量不確定度分量（B類評定）

在行相鄰兩次檢定時當兩次標準砝碼與被檢砝碼之間的示值差是不相等的，可認為是偏載造成的誤差根據上級檢定證書可知， XS3DU電子天平的偏載誤差為0.1，XS3DU電子天平的檢定分度值為0.1mg，天平偏載引入的誤差為

3.5由空氣浮力引入的不確定度（B類評定）：

資料表明南京的年平均空氣密度為(1.20±0.02)mg/cm³，=1.20mg/cm³所以（-）=±0.02mg/cm³, F₂等級砝碼為不銹鋼材料，密度為（7.85～7.90）mg/cm³,E₂等級砝碼為不銹鋼材料8.0mg/cm³ ,則

將m_p估計為均勻分布，含因子，因此 = m_p /

1 mg點：     mg

 mg

500 mg點：    mg

mg

3.6磁性引入的不確定度（B類評定）

根據JJG 99-2006《砝碼檢定規程》，符合F級的砝碼，磁性引起的不確定度可假設為。

4、F2等級毫克組砝碼各項合成分量不確定覽表

   1mg測量不確定度的評定

500mg測量不確定度的評定

5、合成不確定度的評定

各輸入量彼此獨立不相關，所以合成標準不確定度可按下式得到：

=

當測量值為1mg時      ≈0.0073 mg

當測量值為500mg時    ≈0.0095 mg

7、擴展不確定度

7.1置信概率取95%，得k =2，擴展不確定度為

當測量值為1mg時      = 2×=2×0.0073≈0.015 mg

當測量值為500mg時    =2×=2×0.0095≈0.019 mg

7.2 同理計算1mg～500mg范圍內每個質量標稱值相應的折算質量的擴展不確定度，如下表所示

8、校準和測量能力（CMC）

根據JJG99-2006《砝碼檢定規程》檢定規程中規定：在規定的準確度等級內，任何個質量標稱值的單個砝碼。其折算質量的擴展不確定度U(k =2),應不于相應準確度等級的zui允許誤差的三分之，F₂等級砝碼是使用本公司標準裝置可校準的*被校砝碼，因此該項目的CMC為如下表所示：且*測量能力為：

          k =2