F2等級砝碼校準方法

測量依據：JJG99-2006《砝碼檢定規程》
環境條件：溫度為常溫，相對濕度不于80%。
測量標準：等砝碼，測量范圍1mg～500g。由JJG99-2006《砝碼檢定規程》中給出擴展不確定度U為0.004mg～0.4mg，含因子k=3。
被測對象：F2等砝碼，測量范圍1mg～500g,擴展不確定度U為0.02mg～2.5mg,含因子k=3.
測量方法：采用單次替代秤量法。由兩人分別使用天平，將標準砝碼（等砝碼）直接對測量同標稱質量的F2等砝碼，可得到標準砝碼與被檢砝碼之間差值，將兩人測得差值的算數平均值加上等標準F2等級砝碼的質量值作為F2等砝碼的測量結果。
評定結果的使用:在上述條件下的測量結果,般可直接使用本不確定度的評定結果。

數學模型：  mA=mB+Δm

式中：mA---二等砝碼的質量值；

mB---等標準砝碼的質量值；

       Δm---被測砝碼與標準砝碼的差值。

測量結果不確定度報告：A.擴展不確定度；B.合成擴展不確定度；及含因子k之乘積而得到。

F2等級砝碼質量值測量結果的不確定度評定

F2等級砝碼概述：

測量依據：JJG99-2006《砝碼檢定規程》
環境條件：溫度為常溫，相對濕度不于80%
測量標準：E2等級克組標準砝碼，測量范圍為1g ~500g，擴展不確定U為0.01mg ~0.25mg，含因子k=3；E2等級毫克組標準砝碼，測量范圍為1mg ~500mg，擴展不確定U為0.002mg ~0.0083mg，含因子k=3。
被測對象：F2等級砝碼，測量范圍為1mg ~500g，擴展不確定度U為0.02mg~2.5mg，含因子k=3。
輔助設備：①機械天平，型號：TG31B，檢定分度值e=d=0.5mg，出廠編號：5136， zui測量值：1kg，生產廠家：上海二天平儀器廠。

②電子天平，型號：BD211D，出廠編號：16032393，檢定分度值e=0.1mg，實際分度值：d=0.01mg，zui測量值：200g / 80g，生產廠家：北京賽多利斯儀器有限公司。

測量過程：F2等級砝碼的測量是采用單次替代稱量法。由兩人分別使用天平，將標準砝碼（E2等級砝碼）直接對測量同標稱質量的F2等級砝碼可得到標準砝碼與被測砝碼之間差值。將兩人測得差值的算術平均值加上E2等標準砝碼的質量值作為被測F2等級砝碼的測量結果。
評定結果的使用：

在符合上述條件下的測量結果，般可直接使用本不確定度的評定結果。

F2等級砝碼數學模型：    

式中：      m   —  M1級砝碼的質量值；

                       ms   —  F2等（級）標準砝碼的質量值；

                       d    —  被測砝碼與標準砝碼的差值；

輸入量的標準不確定度評定

（1）輸入量ms的標準不確定度 u(ms)的評定。

輸入量的標準不確度采用B類方法行評定。

u(ms)的評定（以500g砝碼為例）

根據JJG99-2006《砝碼檢定規程》中給出的E2等級標準500g的擴展不確定度不于0.25mg，含因子 k=3。

標準不確定度u(ms)＝ ≈0.083mg；

估計 為0.10，則自由度

（2）輸入量d的標準不確定度u(d)的評定

u(d)由3個標準不確定度分項構成。

a).天平測量重復性引起來的標準不確定度分項u(d1)；

b).測量天平分度值的標準小砝碼引起的標準不確定度分項u(d2)；

c).為使天平平衡添加標準小砝碼引起的標準不確定度分項u(d3)；

1天平測量重復性引起標準不確定度u(d1)可以通過連續測得測量列，采用A類方法行評定以500g砝碼為例，本實驗在500g天平上重復性條件下連續測量500g砝碼10次，得到如下測量列499.9989，499.9990，499.9989，499.9989，499.9991，499.9987，499.9990，499.9991，499.9987，499.9989。

單次實驗標準差為    s＝  ＝0.14 mg

實際情況下，以兩次測量的算術平均為測量結果，則可得到

u(d1)= = 0.10mg    自由度ν(d1)=10-1=9

2測天平分度值的標準小砝碼引起標準不確定度分項u(d2)

標準不確定度分項u(d2)采用B類方法行評定

測500g砝碼時，在1kg天平上測實際分度值使用2mg小砝碼，檢定規程中給出其擴展不確定度不于0.006mg，含因子k=3，標準不確定度分項

u(d2)= =0.002mg

估計 為0.10 ，則自由度

3添加標準小砝碼引起的標準不確定度分項u(d3)

在測量過程中，為使天平平衡而添加標準小砝碼引起不確定度分項u(d3)采用B類方法行評定。

測500g砝碼時，可添加2mg小砝碼，檢定規程中給出其擴展不確定度不于0.006mg,含因子：k=3

u(d3)= =0.002mg

估計 為0.10 ，則自由度

4標準不確定度u(d)的計算：

標準不確定度u(d)由3個標準不確定度分項u(d1) 、u(d2)、 u(d3)構成。

測20kg砝碼

                  u(d)= =0.10mg

自由度ν（d）=   =  = 9

合成標準不確定度的評定

靈敏系數： 數學模型：m=ms+d； 靈敏系數：  
標準不確定度匯總表：500g砝碼：輸入量的標準不確定度匯總表

標準不確定度分量u(xi)

不確定度來源

標準不確定度

ci

|ci| u (xi)

vi

u(xs)

標準砝碼

0.083mg

1

0.083mg

50

u(d)

----

0.10mg

1

0.10mg

9

u(d1)

天平測量重復性

0.10mg

----

----

----

u(d2)

測量天平分度值標準小砝碼

0.002mg

----

----

----

u(d3)

使天平平衡添加標準小砝碼

0.002mg

----

----

----

合成標準不確定度的計算：

輸入量ms與d彼此獨立不相關，所以合成不確定度可按下式得到：

500g砝碼 uc（m） =  =0.13mg

合成標準不確定度的有效自由度

合成標準不確定度的有效自由度 為

νeff= =  = 24≈50

擴展不確定度的評定U95

取置信概率p=95%，按有效自由度數值，查t分布表得到t值，

擴展不確定度U95=2.01×0.13 = 0.26 mg

測量不確定度的報告與表示：

F2等（級）500g砝碼質量值測量結果的擴展不確定度為：

      U95= 0.26 mg