F1等级砝码标准报告
计量标准技术报告
计量标准名称F1等级标准砝码组装置建立计量标准单位计量所
计量标准负责人大漠吹雪
筹建起止日期2007年8月修订
说明
1、申请建立计量标准应填写《计量标准技术报告》。计量标准考核合格后由申请单位存档。
2、《计量标准技术报告》由计量标准负责人填写。
3、《计量标准技术报告》用计算机打印或墨水笔填写，要求字迹工整清晰。
目录
一、计量标准的工作原理及其组成 (1)
二、选用的计量标准器及主要配套设备 (2)
三、计量标准的主要技术指标 (3)
四、环境条件 (3)
五、计量标准的量值溯源和传递框图 (4)
六、计量标准的测量重复性考核 (5)
七、计量标准的稳定性考核 (6)
八、测量不确定度评定 (7)
九、计量标准的测量不确定度验证 (8)
十、结论 (9)
十一、附加说明 (9)
一、计量标准的工作原理及其组成
1、工作原理
F1等级砝码组标准装置由F1等级标准砝码、标准天平组成。
F1等级砝码向下传递F2等级及以下砝码采用ABBA循环的双次替代法，以消除量传过程中天平的示值误差和线性漂移的影响。其量传过程及工作原理如下：
a.开启天平，将标准砝码放在天平的称盘上，稳定后读取天平示值A；
b.取下标准砝码，换上同标称质量的被检砝码，稳定后读取天平示值B；
c.重复步骤b和a的操作，计算出A和B的算术平均值；
d.通过m ct = m cr +m cr C±ΔI×m cs/ΔI s w公式计算出被检砝码实际质量。
2、数学模型
m ct = m cr+ m cr C +ΔI×m cs/ΔI +m wa
s w
令：F= m cr C 简化后m ct =m cr+ F +ΔI×m cs/ΔI+m a w（1）
式中：m ct -----被测砝码的折算质量；
m cr-----标准砝码的折算质量；
ΔI-----天平所指示的被测砝码示值的平均值和标准砝码示值的平均值之差(A
B )；
m cs----实测天平灵敏度的小砝码的折算质量；
ΔI s----加放m cs后天平示值的变化量；
C w----空气浮力修正因子，C=（ρa-
ρ
0）(1/ρ
t
-1/ρr)；
m a-----磁性影响。
二、选用的计量标准器及主要配套设备
计量标准器名称型号
测量
范围
不确定
度或
准确度
等级或
最大允
许误差
制造厂及
出厂编号
检定
证书
号标准砝码1mg～200g 1mg～200g F1
主要配套设备天平TG650 250mg～50kg
6 天平TG75 50mg～5kg
7
天平TG328A 0.1mg～200g 3
天平 TG328B 0.1mg～200g
3
I
I
I
I
三、计量标准的主要技术指标
一．主标准器
F1等级标准砝码：
a.测量范围：1mg～200g
b.扩展不确定度：U≤（0.006～0.3）mg (k=2)
二．主要配套设备
电光分析天平：
a.秤量范围：0.1mg～200g；
b.重复性：0.01mg(0mg≤m≤200g)；
四、环境条件
项
目
要求实际情况结论
温度温度波动：每四小时
不得大于3.5℃
2.0℃符合要求
湿度相对湿度：30%－
70%,每四小时不得大
50%－65%
波动：
符合要求
于15% 10/4h 五、计量标准的量值溯源和传递框图
上级社会公用标准
某某市社会公用标淮
工作
计量器具
E
2
等级砝码 1mg～200g
U≤（0.002～0.10）mg (k=2) MPE=(0.006～0.3）mg
福建省计量科
F
1
等级砝码1mg～200g
U≤（0.006～0.3）mg (k=2)
分析天平
0.1mg
架盘天平
扭力天平
电子天平
水分测定
在相应准确度的标准天平上采用直接比较法，量传
时扩展不确定度U≤
（0.006～0.3）mg
在相应准确度的标准天
平上采用直接比较法，量
传时扩展不确定度U≤
F2等级砝码
1mg～200g
MPE=(0.06～3.0）mg
六、计量标准的测量重复性考核
在电光分析天平TG328B ，器号为53557的天平上，以82430号的F1等级砝码对一个F2等级20g 砝码进行重复性测试，重复性技术指标为0.005mg ，其结果为：
序号 x i （g ） 1 20.00014 2 20.00016 3 20.00017 4 20.00016 5 20.00014 6 20.00015 7 20.00016 8 20.00017 9 20.00016 10
20.00016 x
20.000157
()
mg n x x i
01.09
001010
.01
s n
1i 2
==
--=
∑
=
结论
合格
七、计量标准的稳定性考核
标称质量允许变差2004年2005年变化量2006年变化量2007年变化量
200g ±1.5mg +1.1mg +1.2 +1.0
*200g ±1.5mg +0.2mg +0.3 +0.2
100g ±1.0mg -0.4mg -0.3 -0.3
*100g ±1.0mg 0.0mg +0.1 +0.1
50g ±0.6mg +0.4mg +0.6 +0.3
20g ±0.3mg +0.07mg +0.06 +0.06
*20g ±0.3mg +0.12mg +0.13 +0.11
10g ±0.2mg +0.22mg +0.22 +0.20
5g ±0.15mg 0.00mg 0.00 0.00
2g ±0.10mg -0.02mg -0.02 -0.02
*2g ±0.10mg -0.03mg -0.03 -0.03
1g ±0.10mg +0.03mg +0.03 +0.03
500mg ±0.05mg 0.00mg 0.00 -0.01
200mg ±0.05mg +0.02mg +0.02 +0.02
*200mg ±0.05mg -0.01mg 0.00 -0.01
100mg ±0.05mg+0.02mg +0.02 +0.02
50mg ±0.05mg+0.04mg +0.03 +0.03
20mg ±0.05mg+0.03mg +0.02 +0.02
*20mg ±0.05mg+0.01mg 0.00 0.00
10mg ±0.05mg-0.01mg 0.00 0.00
5mg ±0.05mg+0.03mg +0.03 +0.03
2mg ±0.05mg+0.03mg +0.02 +0.02
*2mg ±0.05mg+0.01mg +0.01 +0.01
1mg ±0.05mg+0.01mg +0.01 +0.01
上述砝码周期内的变差值均小于其相应最大允许误差的三分之一，因而标准器的稳定性符合要求。
八、测量不确定度评定
F2等级砝码组折算质量测量结果的不确定度评定
1.概述
1.1 测量依据：JJG99-2006 砝码检定规程。
1.2 环境条件：温度：(18～23)℃,波动：≤3.5℃/4h；相对湿度：30%～70%，波动：≤15%/4h。
1.3 测量标准：F1等级砝码(1mg~200g)，U≤（0.006～0.3）mg ，k=2。
1.4 被测对象：F2等级砝码(1mg～200g)，U≤（0.02～1.0）mg ，k=2。
1.5 测量方法：
砝码的量传采用ABBA循环的双次替代衡量法，方法如下：
a.开启天平，将标准砝码放在天平的称盘上，稳定后读取天平示值A；
b.取下标准砝码，换上同标称质量的被检砝码，稳定后读取天平示值B；
c.重复步骤b和a的操作，计算出A和B的算术平均值；
d.通过m ct = m cr +m cr C±ΔI×m cs/ΔI s w公式计算出被检砝码实际质量。
2.数学模型
m ct = m cr+ m cr C +ΔI×m cs/ΔI s w
+m wa
令：F= m cr C 简化后m ct =m cr+ F +ΔI×m cs/ΔI+m a w（1）
式中：m ct -----被测砝码的折算质量；
m cr-----标准砝码的折算质量；
ΔI-----天平所指示的被测砝码示值的
平均值和标准砝码示值的平均值之差(A
B-)；
m cs----实测天平灵敏度的小砝码的折算质量；
ΔI s----加放m cs后天平示值的变化量；
C w----空气浮力修正因子，C=（ρa-
ρ
0）(1/ρ
t
-1/ρr)；
m a-----磁性影响。
3．输入量的标准不确定度评定
以1mg和200g为例。
3.1 测量过程的标准不确定度______
w c
u m
??
?
?
??
的评定。
测量过程的标准不确定度可以通过连续测量得到
测量列，采用A类方法进行评定。
用TG328B天平对1mg砝码在重复性条件下连续测量10次，得到测量列
1.02,1.03,1.02,1.03,1.02,1.03,1.02,1.03, 1.02,1.03