電子天平示誤差測量結果的不確定度評定

2022-09-23 00:30:02 字數 2505 閱讀 3562

1000kg 電子天平示值誤差測量結果的不確定度評定

1概述1.1測量依據:jjg98—1990《非自動天平檢定規程》。

1.2壞境條件:溫度(-10~40)℃。

1.3 測量標準:f2等標準砝碼。jjg99—1990《砝碼試行檢定規程》中給出其擴充套件不確定度不大於1.5×104mg ,包含因子k=3。

1.4被測物件:1000kg /10g電子天平。量程(500~1000)kg,最大允許誤差為±30g;一般情況下,標準天平的最大點以及大致均勻分布的10個點。

1.5測量過程:採用標準砝碼直接來測量天平的示值,可得標準砝碼與電子天平實際值之差,即為電子天平的示值誤差。

1.6評定結果的使用:在符合上述條件的測量結果,一般可直接使用本不確定度的評定結果。

2數學模型

m=m-ms

式中: m—電子天平示值誤差;

m— 電子天平示值;

ms—標準砝碼值。

3輸入量的標準不確定度評定

本評定方法以500kg;1000kg天平最大稱量點為例,其他稱量點的示值誤差測量結果的不確定度可參照本方法進行評定。

3.1輸入量ms 的標準不確定度u (ms)的評定

輸入量ms的標準不確定度u (ms)採用b類方法進行評定。

根據jjg99—1990《砝碼試行檢定規程》中所給出,f2等標準砝碼1000kg的擴充套件不確定度不大於1.5×104mg ,包含因子k=3。標準不確定度

(1)在1000kg時

u(m)==5×103mg=5(g)

估計為0.10,則自由度為50。

(2)在500kg時

u(m)==2.5×103mg=2.5(g)

估計為0.10,則自由度為50。

3.2輸入量m 的標準不確定度u (m)的評定

(1)在1000kg時

輸入量m 的標準不確定度**於天平的測量重複性,可以用同一砝碼,通過連續測量得到測量列,採用a類方法進行評定。以1000kg 為天平最大稱量點,再重複性條件下連續測量10次,得到測量列為1000.011,1000.

028, 1000.014,1000.032,1000.

028,1000.022,1000.016,1000.

029,1000.025,1000.026。

1000.026(kg)

單次實驗標準差 s== 7.74(g)

對這台電子天平在1000kg稱量點處進行3組測量,各在重複性條件下連續測量10次,共得到3組測量列,每組測量列分別按上述方法計算得到單次實驗標準差如表所示

1 m組實驗標準差計算結果

實際情況下,每次測量為一次,則可得到

=7.7(g)

自由度(1)在500kg時

輸入量m 的標準不確定度**於天平的測量重複性,可以用同一砝碼,通過連續測量得到測量列,採用a類方法進行評定。以500kg 為天平最大稱量點,再重複性條件下連續測量10次,得到測量列為500.008,500.

012, 500.010,500.009,500.

005,500.011,500.014,500.

006,500.016,500.014。

500.011(kg)

單次實驗標準差 s== 3.6(g)

對這台電子天平在500kg稱量點處進行3組測量,各在重複性條件下連續測量10次,共得到3組測量列,每組測量列分別按上述方法計算得到單次實驗標準差如表所示

1 m組實驗標準差計算結果

合成樣本標準差sp為

3.7實際情況下,每次測量為一次,則可得到

自由度3×(10-1)=27

3.3電子天平偏載誤差引起的標準不確定度分項u(m2)的評定

電子天平進行偏載試驗時,用最大稱量1/3的砝碼,放置在1/4稱台面積中,最大值與最小值之差一般不超過20g,半寬a=15g,而測量時放置砝碼的位置較為注意,偏載量遠比做偏載試驗時少,假設其誤差為偏載試1/3,並服從均勻分布,包含因子,可得

估計,則

4合成標準不確定度的評定

4.1靈敏係數

數學模型

靈敏係數

4.2標準不確定度彙總表

輸入量的標準不確定度彙總表

2標準不確定度彙總表

4.3合成標準不確定度的計算

輸入量m與ms彼此獨立不相關,所以合成不確定度可按下式得到

在最大稱量1000kg時測量:

=9.2(g)

在最大稱量500kg時測量:

=5.3(g)

4.4合成標準不確定度的有效自由度

取合成標準不確定度的有效自由度為50。

5擴充套件不確定度的評定

取置信概率,按有效自由度,查分布表得到

擴充套件不確定度為

在最大稱量1000kg時測量:

u95=9.2×2=18.4g

在最大稱量500kg時測量:

u95=5.3×2=10.6g

6.測量不確定度的報告與表示

電子天平示值誤差測量結果的擴充套件不確定度為

u95=18.4g在最大稱量1000kg時測量)

u95=10.6g在最大稱量500kg時測量)·5·

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