华南国家计量测试中心
东莞计量院
广东省计量科学研究院
作业指导书
编号：ZDLX-022D-2014 采血电子秤测量结果
不确定度评定
1、1. 概述
1.1检测依据：JJG815-2018《采血电子秤检定规程》。
1.2 环境条件：检定室环境温度（20±5）℃，相对湿度不大于８５％，无明
显的振动和气流，无腐蚀性气体存在，大气中的水汽凝结和磁场等其他影响量不得对测量结果产生影响。采血秤应放置在平稳坚固的平台上进行检定/校准。
等级砝码标准砝码一套27个，测量范围为（1mg～6100g）。
1.3测量标准：F
2
1.4被测对象：
电子采血秤是用于血液采集称重的一种专用非自动衡器，按准确度等级分为Ⅲ级，和Ⅳ级。目前本市血站所使用采血电子秤都是量程为（0～1500）g，检定分度值e=1g的○Ⅲ级采血电子秤。因此按JJG815-2018《采血电子秤检定规程》的要求，示值检定时，由于500e秤量点是最大允许误差改变的秤量点，因此，在整个测量范围内，我们分以下两段进行不确定度评定：（0～500）g和（500～1500）g。
1.5测量过程：
对采血电子秤进行示值检定时。首先采用直接比较法测量采血电子秤的示值，将标准砝码放在秤盘上，等稳定后读取采血电子秤示值，砝码与采血电子秤示值之差，即为采血电子秤的示值误差，再利用闪变点法连续加放0.1e的附加小砝码，确定其化整前的示值，再通过公式计算出采血电子秤在该检定点的修正误差。
1.6评定结果的使用：
在符合上述条件下，对其他标称值的采血电子秤的示值误差的测量，可采用本不确定度的评定方法。
2．示值检定的数学模型：
Δm=P-m
式中：Δm——采血电子秤检定示值误差
P——采血电子秤示值；
m——砝码标准值。
3、输入量的标准不确定度评定
本评定方法以检定点1000g 为例。其它秤量点的示值误差测量结果的不确定度可 参照本方法进行评定。
3.1.测量重复性引起的标准不确定度分量)(1R u 的评定(按A 类方法进行评定)， 采血电子秤在检定过程中采用“闪变点”法确定被检秤化整前的修正误差，因此，分辨率可以提高到0.1e ，用F2等级标准砝码在重复性条件下对电子秤进行10次连续测量，得到测量列：
单次实验标准差g n p pi s n
i
i 219.01
)
(2
p =--=
∑=
实际测量中，对输入量P 进行2次测量，以2次测量算术平均值作为测量结果，则该结果的标准不确定度为
g s p u p 155.02
)(==
3.2 F 2等级标准砝码引入的标准不确定度分量)(1M u (按B 类方法进行评定)
标准砝码示值误差引入的标准不确定度分量可由砝码检定证书查到，F 2等级砝码1000g 的允许误差为为±0.016g ，该分量属均匀分布,包含因子为3，因此标准砝码引入的标准不确定度分量为：
g 009.03
g
016.0x )(===
k u M 注：x ——F 2等级标准砝码扩展不确定度； k ——包含因子k （k =3）
3.3 电子采血秤分辨力引入的标准不确定度分量a u
采血电子秤在检定过程中采用“闪变点”法确定被检秤化整前的修正误差，因此，分辨力可以提高到0.1e ，因此电子采血秤分辨力为0.1g ，由分辨力引入的标准不确定分量属均匀分布,包含因子k =3，该标准不确定度分量的结果按下式进行计算：
===
3
21
.032y
a u 0.029g （ 注：电子采血秤分辨力y=0.1g ）
4 合成标准不确定度的评定
采血电子秤示值检定测量结果各影响分量的合成标准不确定度计算:
采血电子秤示值检定测量结果各项分量彼此不相关,互不影响, 其检定示值测量结果合成标准不确定度可按下式计算：
g u u u u a M R c 16.0029.0009.0155.02222
2
)(2
)(=++=++=
5. 示值检定测量结果扩展不确定度的评定：
因各主要分量可视为正态分布。因此取置信概率%95=p ，可取包含因子k =2，则在秤量1000g 时，扩展不确定度为
g U 3.016.0295=?=
6. 测量不确定度报告
采血电子秤示值检定在1000g 的示值测量结果扩展不确定度：
，g U 3.0= k =2
根据以上分析，可将称量测量的扩展不确定度评定表述为如下所示： (0～500)g, U =(0.1～0.2) g, k =2， (500～1500)g, U =(0.2～0.3) g, k =2
电子台秤校准结果测量不确定度的评定 本文论述了电子台秤的概念、电子台秤的误差因素以及电子台秤校准结果测量不确定度的评定方法，并且详细叙述了电子台秤误差的改进措施，适用于从事电子台秤的计量检验人员对电子台秤校准结果测量不确定度的分析，希望以此能够提出建设性意见。 标签：电子台秤；校准结果；测量；不确定度评定 一、电子台秤的概念 电子台秤是利用电子应变元件受力形变原理输出微小的模拟电信号，通过信号电缆传送给称重显示仪表，进行称重操作和显示称量结果的称重器具。 二、电子台秤的误差因素 1、零点漂移误差。 经常会在称量重力不同的多种物体，从而使电子台秤的称重传感器受到多次往复负载的影响，在进行计量检定的过程中初始状态就出现了一系列的变化，仪表的指针已经不能够准确的归到零位，使电子台秤出现零点漂移现象，从而影响了对物体实际重量的准确测量。 2、四角偏载误差。 四角偏载误差的引起主要是由于电子台称传感器的灵敏度出现偏差。因为电子台秤的材料不尽相同，造成传感器的激励电压没有理想的那么稳定，电压不稳，导致传感器上面的信号输出是不同的，因此就产生了四角偏载误差。 3、重复测量误差。 所谓重复测量误差，就是同一物品在同意环境下连续多次进行称重实验，由于电子台称等计量器具的传感器产生侧向力和传感器条件缺失两个因素导致。首先，由于测量现场的限制因素，非常容易造成负载接收器发生偏移，导致托盘对传感器的力并不垂直，就会产生测力，就会导致测量物品的误差；另一个原因，由于传感器工作需要同时满足传力构造特性、传感参数标准的一致性等工作条件，而且有一个不满足，就会发生误差。 4、计量环境误差。 物体的本质会随着的外界环境的变化而发生轻微的变化，比如环境的温度、湿度等原因，这些因素都有可能造成电子台秤在测量称重的的时候发生客观的偏差，当然误差不会太大。作为电子台秤的使用者，我们要在日常生活中多去总结
“检定数字指示秤示值误差”的标准不确定度评定 1、概述 依据 JJG 539-1997 《数字指示秤检定规程》，用 F 2 级砝码测量数字指示秤。在环境温 度（ -10～+40） ℃， 用砝码在数字指示秤上，均匀分布的 4 个点，直接加载、卸载的方式 分段测量示值与标准砝码之差。 2、建立数学模型 ① 数学模型： 式中： —— 数字指示秤示值误差； P —— 数字指示秤示值；
m —— 标准砝码质量值。 则： ② 灵敏系数，c 1＝1，c 2 ＝－1。 3、测量不确定度的来源 测量不确定度主要来源： ① 测量数字指示秤的示值引入标准不确定度； ② 标准砝码本身存在误差引入标准不确定度。 4、标准不确定度分量的评定 采用最大秤量 15kg ，分度值 5g 的电子秤为例，以最大秤量 15kg 为测量点。 4.1 测量数字指示秤的示值引入标准不确定度 主要是电子秤测量重复性、四角偏载误差等。
①电子秤测量重复性 引入的标准不确定度 用砝码在重复性条件下对电子秤进行 20 次连续测量，得到测量列： 15.000 kg ， 15.000 kg ， 14.995 kg ， 14.995 kg ， 14.995 kg ， 15.000 kg ， 14.995 kg ， 14.995 kg ， 15.000 kg ， 14.995 kg ， 15.000 kg ， 15.000 kg ， 14.995 kg ， 14.995 kg ， 15.000 kg ， 15.000 kg ， 14.995 kg ， 14.995 kg ， 14.995 kg ， 14.995 kg 。
电子天平测量结果不确定度评定报告 1 概述 1.1 测量依据：JJG 1036-2008《电子天平检定规程》（电子天平部分）； 1.2 测量标准：E2级标准砝码装置，出厂编号968，根据JJG 99-2006《砝码检定规程》中给出100g砝码的扩展不确定度不大于0.053mg，包含因子k=2； 1.3 环境条件：温度23℃，相对湿度31 %； 1.4 测量对象：电子天平100g/0.1mg，型号AB104-S，出厂编号1128422995； 1.5 测量过程：检定方法属直接测量法，标准砝码与电子天平示值之差为电子天平示值误差。 2 不确定度来源分析 2.1 输入量m的标准不确定度u(m)，包括： 2.1.1 被检天平测量重复性的标准不确定度u1(m)； 2.1.2 电子天平的分辨力引入的标准不确定度u2(m)； 2.1.3 由温度不稳定及振动等引入的标准不确定度u3(m)； 2.2 由标准砝码本身的误差引入的标准不确定度u(m B)。 3 数学模型 Δm = m —m B 式中： Δm——电子天平示值误差； m——电子天平示值； m B——标准砝码值。 但实际上考虑电子天平的示值与上述不确定度来源中的被检天平的测量重复性、电子天平的分辨力及环境温度的不稳定和振动等影响因素有关，故在测量不确定度评定中必须考虑这三个附加因素的影响，考虑到上述不确定度来源，于是数学模型成为： Δm = m ×f重复性×f分辨力×f温度、振动—m B
4 输入量的标准不确定度评定 4.1 输入量m的标准不确定度分量u(m)的评定 4.1.1 重复性测量 被检天平测量重复性的标准不确定度u1(m)，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法评定: 以100g为天平最大称量点，进行n=10次重复测量，测得结果如表1所示。 表1 测量数列 次数12345 实测值（g）100.0004100.0004100.0003100.0004100.0003次数678910 实测值（g）100.0004100.0002100.0003100.0004100.0004 其平均值为：100.0004 g 可用贝塞尔公式计算得：u1(m) = s（x i）= 0. 071mg 自由度：υ(m1) =（n-1）= 9 4.1.2 分辨力 电子天平的分辨力引入的不确定度u2(m) ，我们采用标准不确定度的B类评定方法，我们所采用的天平的分辨力为0.1mg，根据经验，数字式测量仪器的分辨力导致的不确定度一般可以近似地估计为矩形分布（均匀分布），矩形分布k取3， 所以有u2（m）=a/k= 0.05÷3= 0.03 mg 自由度为υ(m 2) = ∞ 4.1.3温度不稳定及振动等引起示值不确定度u3 (m)，由于实验室在采用砝码校准的过程中完全采用计量标准规定的方法要求，环境温度的控制、周围振动等影响在此予以忽略。 电子天平示值合成标准不确定度u c(m) 由于没有任何输入量具有值得考虑的相关性，因此 u2 (m) = u12(m)+u22(m) +u32(m) u (m)= √u12 (m)+u22 (m) +u32 (m) = 0.078 mg 4.2 标准砝码误差引入的不确定度量分量u(m B)的评定 该不确定度分量主要由检定装置的误差引起，采用B类评定方法： 由JJG 99-2006《砝码检定规程》可知100g砝码的扩展不确定度不大于 0.053mg，包含因子k = 2 则：标准不确定度u(m B) = 0.053mg ÷2 = 0.027mg/3=0.016mg 5 合成标准不确定度的评定 5.1数学模型Δm = m×f重复性×f分辨力×f温度、振动—m B 灵敏系数为：
吉林省国绘仪器测试有限公司 文件编号：GHT/ZYB-0036 作业指导书 页 码： 第 1页 共 7页 第1版 第1次 修订 标 题 电子天平示值误差 测量结果CMC 不确定度评定 批 准 人 实施日期 2016年 11月06日 电子天平示值误差测量结果CMC 不确定度评定 1.概述 1.1测量依据：JJG1036-2008电子天平检定规程。 1.2环境条件：环境温度（15～25）℃，1 h 内温差不超过1℃，相对湿度35%～80% 电源等其它因素对电子天平的影响可以忽略不计。 1.3测量标准：相应准确度等级的标准砝码 1.4测量对象：电子天平。 1.5测量过程：在规定的环境条件下，按JJG1036-2008电子天平检定规程，将采用相应准确度等级质量的标准砝码，放在电子天平上，通过电子天平的显示值与砝码的实际值之间的差值，可得到在相应秤量点上的示值误差。 2.数学模型 根据示值误差定义，电子天平的示值误差m ?为 s m m m -=? 式中：m ?——电子天平示值误差； m ——电子天平显示值； s m ——标准砝码的标称值。 3.灵敏系数 ()()()s c m u C m u C m u 22 2 2212?+?=? 灵敏系数 ： 1C 1=???= m m ； 1C 2-=???=s m m ； 4.各输入量的标准不确定评定 以下分析过程以最大秤量200 g ○Ⅰ级电子天平(e =1mg)为例测量点选择10 mg 、10 g 、20 g 、
50 g 、200 g 这五点展开。 4.1输入量m 的标准不确定度a u 来源主要是电子天平测量的重复性，用10次重复测量得到的一组数据，用贝塞尔公式采用A 类评定方法评定。 1）测量点10 mg ： 单次实验标准差： 00.01 2 1=-??? ? ?-=∑=- n m m s n k i i mg 2）测量点10 g ： 单次实验标准差: 00.01 2 1=-??? ? ?-=∑=- n m m s n k i i mg 3）测量点20 g ： 单次实验标准差: 03.01 2 1=-? ?? ? ?-=∑=- n m m s n k i i mg 4）测量点50 g ： 单次实验标准差:
数字指示秤测量值的不确定度评定 数字指示秤是人们常用于计量的一种计量器具，被广泛的应用于生产、科研、贸易以及人们的日常生活中，给人们的生活带来了较大的影响。而随着科技技术的不断更新与发展，对数字指示秤的使用，不再只是局限于测量和检定，更加注重测量结果的精准性。但是，数字指示秤在测量检定时，还较易受到其他因素的影响，具有較大的不确定性，以此也就给最终的测量结果带来了影响。因此，就应对数字指示秤测量值的不确定度进行综合的评定，确保能够提高测量结果的精准性，充分的发挥出数字指示秤的使用价值。 标签：数字指示秤;测量值;不确定度评定 引言 测量不确定度主要就是对测量结果可能误差的度量，也是衡量测量结果好坏的重要因素。因此，就应做好数字指示秤测量值的不确定度评定工作，确保能够缩小测量结果的误差，提高测量结果的精准性，以此才能更好的为企业的生产和人们的生活提供优质化服务。本文就针对数字指示秤测量值的不确定度评定展开具体的分析与讨论。 一、数字秤测量原理及测量依据 （一）、数字秤测量原理 在对数字指示秤测量值展开不确定度评定工作时，首先就应了解数字秤的测量原理，只有这样才能确保评定工作的开展能够更具针对性和科学性。其中，数字秤通常利用称重传感器来作为能量的转换元件，这样称重传感器就能有效的将承载器上被测物体的质量有效的转换为弹性体的位移量，并且还能将这个位移量以电信号的形式输出，以此就能实现对物体重量的精准测量。此外，电信号被输出后，还会经过一系列的转化和放大操作，此时被称重显示器显示的则是被测量物体的质量值。 （二）、数字秤测量依据 我国数字秤的测量依据主要就是依据：《数字指示秤》国家计量检定规程和《非自动秤通用检定规程》两个测量标准，以此就能更好的给评定工作的展开提供理论依据。 二、测量用标准器、被测对象及环境条件 （一）、测量用标准器 检定Ⅲ级数字秤，使用1Kg的M1级公斤砝码，并共计15块。第二，就是
15Kg电子秤示值误差测量结果的不确定度评定 1概述 1.1测量依据：JJG555-1996《非自动秤通用检定规程》。 1.2 环境条件：温度（-10～40）℃ 1.3 测量标准器：M1等级砝码，根据JJG99-2006《砝码检定规程》中给出100mg～10kg砝码质量最大允许误差MPE：±（0.5mg～0.5g）。 1.4被测对象： 电子秤 e为5g，0～500e为±0.5e；＞500～2000e为±1.0e；＞ 2000e～max为±1.5e。 1.5测量过程：用砝码直接加载、卸载方式，分段测量示值与标准砝码之差即为示值误差。 一般情况下，检定电子秤大致均匀分布的10个称量点。 1.6评定结果的使用： 在符合上述条件下，对15kg规格电子秤的15kg称量点示值误差的测量，一般可使用本不确定度评定结果，对其他示值和其他电子秤的示值误差测量结果的不确定度评定，可采用本评定方法。 2 数学模型： △E=P－m 式中，△E－－电子秤的示值误差 P－－电子秤示值 m－－标准砝码质量值 3 输入量的标准不确定度评定 本评定方法以最大称量15kg点为例 3.1输入量P的标准不确定度u(P)的来源主要是电子秤测量重复性、四角偏载误差以及示 值随电源变化等。 3.1.1电子秤测量重复性引入的不确定度分量u（P1）的评定（用A类方法评定） 用标准砝码在重复性条件下对电子秤进行连续10次测量，得到测量数据15.0000； 15.0000；4.9995；14.9995；14.990；15.0000；14.9995；14.9990；15.0000；14.9995（kg）
单次测量的标准偏差： 3.1.2电子秤的偏载误差引入的不确定度分量u （P 2）的评定（用B 类方法评定） 电子秤在进行偏载试验时，用最大称量1/3的砝码，放置在1/4秤台面积中最大值与最小值之差，根据试验数据，一般不会超过5g ，其半宽α＝2.5g 。而在实际工作时，放置砝码的位置比较注意，实际的偏载量，根据经验，一般只有试验偏载量的1/3。 实际偏载量为：2.5g/3＝0.83g 此误差属于平均分布，包含因子为3。 所以u （P 2）＝0.83g/3=0.48g 3.1.3 电源电压不稳定引入的不确定度分量u （P 3）的评定（用B 类方法评定） 根据有关资料，电源电压在规定条件下（电源电压变化：220V －15％～＋10％；电源频率变化：－2％～＋2％）变化会造成示值变化0.2e ，即1.0g 。 半宽度为α＝1.0g 。此误差属于平均分布，根据《JJF1059测量不确定度评定与表示》附录中的规定，其包含因子（p ＝100％）为3。 所以u （P 3）＝1.0g/3=0.58g 3.1.4 输入量P 的标准不确定度u （P ）的计算 由于输入量P 的各分量彼此独立不相干，因此 g P u P u P u P u 82.0)()()()(322212=++= 3.2 输入量m 的标准不确定度u(m) 输入量m 的标准不确定度u(m)可以根据检定证书上得到，如果检定证书上没有给出扩展不确定度，可查找检定规程，得到15kg M 1等级砝码的最大允许误差为±0.75g ，根据《JJF1059测量不确定度评定与表示》附录中的规定，按级使用的数字式仪表、测量仪器最大允许误差导致的不确定度为均匀分布，其包含因子（p ＝100％）为3。 所以u(m)＝0.75g/3=0.43g g n P P P s n i i i 40.01 ) ()(1 2 =--= ∑=
数字指示秤示值误差测量结果不确定度报告 一、概述 依据JJG555—1996 《非自动秤通用检定规程》 JJG539—1997 《数字指示秤》 JJF 1059—1999 《测量不确定度评定与表示》 JJF 1001—1998 《通用计量术语及定义》 在环境温度为28.4℃，湿度为47%的条件下，用标准器为M1等级标准砝码（0～2）kg，对检定分度值为e =1g ，最大秤量 2kg ，最小秤量20g的（Ⅲ）数字指示秤进行检定，对其最大秤量2kg点测量十次，得到数据如下：（g） 二、建立数学模型 E =P – m 式中： E —数字指示秤的示值误差； P —数字指示秤的示值； m —标准砝码质量值。 其灵敏系数为： 1 1 = ? ? = P E c 1 2 - = ? ? = m E c
三、分析不确定度来源 1.测量重复性引起的不确定度u (P 1) 2.电源电压稳定度引起的不确定度u (P 2) 3.偏载测量引起的不确定度u (P 3) 4.使用标准砝码引起的不确定度u (m ) 四、评定各分量的不确定度 1.测量重复性引起的不确定度u (P 1) 据贝塞尔公式得出单词测量标准差为： 1 12 --=∑=n P P s n i i ）（ ≈0.063g 平均值标准差： ()() g 020.010 063 .010====s P s P u 故： u (P 1) =|C1|() P u =|C1|*0.020 =0.020g 2.电源电压稳定度引起的不确定度u (P 2) 电源电压在规定条件下变化可能会造成的示值变化为： ±0.2e(e=1g) 即±0.2g 区间半宽a=0.2 其服从均匀分布，包含因子k=3 有
For personal use only in study and research; not for commercial use 宁波市计量测试研究院 电子台秤测量结果的不确定度评定
1．概述 1.1 测量依据：JJG539-1997《数字指示秤检定规程》。 1.2 环境条件：温度(-10~40)℃。 1.3 测量标准：M1等级标准砝码，根据JJG99-2006《砝码检定规程》中给出500mg~15kg砝码最大质量允差 为±(0.8 mg～750 mg)。 1.4 被测对象： 电子秤的分类 允许误差为：(0～500)ｅ为±0.5e;>(500～2000)e为±1e; >2000ｅ为±1.5e。 1.5 测量过程 用砝码直接加载、卸载的方式，分段测量示值与标准砝码之差。 1.6 评定结果的使用 在符合上述条件下，对3kg规格电子秤的3kg点示值误差的测量，一般可使用本不确定度评定结果。对其他示值和其他规格电子秤的示值误差测量结果的不确定度可采用本评定方法。 2. 评定模型 ΔE = P - m 式中：ΔE—电子秤示值误差； P—电子秤示值； m—标准砝码质量值
3. 输入量的标准不确定度评定 本评定方法以ACS —3电子秤,3kg 称量点为例。 3.1 输入量P 的标准不确定度来源u(P )主要是电子秤测量重复性u(P 1)及电子秤分辨率的影响u(P 2)。 3.1.1 ACS-3电子秤测量重复性引起的标准不确定度分项u(P 1)的评定（A 类评定方法） 用标准砝码在重复性条件对电子秤在最大秤量进行10次连续测量，得到测量列为：（单位：g ）2.9995，2.9994，2.9995，2.9997，2.99995，2.9994，2.9997，2.9999，2.9998，2.9994。 单次实验标准差为 0.18s g == 则标准不确定度为1()0.056u P g = == 自由度v P1可按下式计算： v P1 =n-1=10-1 =9 3.1.2电子秤分辨率引起的标准不确定度分项u （P 2）的评定，用B 类标准不确定度评定 被检电子秤的分度值为1g ，采用闪点法可以使数字分辨率为0.1g ，则不确定度区间半宽为0.1g ，按均匀 分布计算：2()0.058u P g = = 3.1.4 输人量P 的标准不确定度的计算 由于输人量P 的分项彼此独立不相关，因此， 则 222 12()()()u P u P u P =+ 3.2输入量m 的标准不确定度评定 输人量m 的不确定度可以根据检定证书中得到，如检定证书中没有给出扩展不确定度，则可按OIML R111砝码国际建议的约定，对低准确度级砝码的标准不确定度等于允差表规定的最大允许误差的 。 查表得到3kg 砝码，允差±0.15g ，估计分布为均匀分布，即k = 4.合成标准不确定度的评定 4.1合成标准不确定度的计算 输入量P 与m 彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到： 5.扩展不确定度的评定 取置信概率95%,按有效自由度,查t 分布表得到 k p = t 95(50) = 2.01 扩展不确定度 U 95 = t 95(50)·u c (ΔE) =2×0.11=0.22g 13
电子台秤校准结果测量不确定度的评定 一、电子台秤的概念 电子台秤是利用电子应变元件受力形变原理输出微小的模拟电信号，通过信号电缆传送给称重显示仪表，进行称重操作和显示称量结果的称重器具。 二、电子台秤的误差因素 1、零点漂移误差。 经常会在称量重力不同的多种物体，从而使电子台秤的称重传感器受到多次往复负载的影响，在进行计量检定的过程中初始状态就出现了一系列的变化，仪表的指针已经不能够准确的归到零位，使电子台秤出现零点漂移现象，从而影响了对物体实际重量的准确测量。 2、四角偏载误差。 四角偏载误差的引起主要是由于电子台称传感器的灵敏度出现偏差。因为电子台秤的材料不尽相同，造成传感器的激励电压没有理想的那么稳定，电压不稳，导致传感器上面的信号输出是不同的，因此就产生了四角偏载误差。 3、重复测量误差。 所谓重复测量误差，就是同一物品在同意环境下连续多次进行称重实验，由于电子台称等计量器具的传感器产生侧向力和传感器条件缺失两个因素导致。首先，由于测量现场的限制因素，非常容易造成负载接收器发生偏移，导致托盘对传感器的力并不垂直，就会产生测力，就会导致测量物品的误差；另一个原因，由于传感器工作需要同时满足传力构造特性、传感参数标准的一致性等工作条件，而且有一个不满足，就会发生误差。 4、计量环境误差。 物体的本质会随着的外界环境的变化而发生轻微的变化，比如环境的温度、湿度等原因，这些因素都有可能造成电子台秤在测量称重
的的时候发生客观的偏差，当然误差不会太大。作为电子台秤的使用者，我们要在日常生活中多去总结经验和规律用科学的方法不断去修正，保障电子台秤测量结果的真实性以及可靠性。 5、鉴别力误差。 电子台秤的鉴别力大小反映了电子台秤对负载的微小变化的反应快慢能力。对电子台秤进行鉴别力误差测试的目的在于更加准确的检验电子台秤的结构连接过程以及摩擦过程，所以，机械连接中的摩擦和应力是造成电子台秤的鉴别力误差的主要影响因素。 三、电子台秤校准结果测量不确定度的评定 1 范围。 适用于电子台秤示值误差测量结果的不确定度评定。 2 引用文件。 JJF 1059.1- 2012 测量不确定度评定与表示 JJG 539- 97 数字指示秤检定规程 3 概述。 3.1 测量依据：JJG 539- 97 数字指示秤检定规程。 3.2 环境条件：温度：21.5℃ 湿度：48%RH。 3.3 测试标准：M1级砝码。 3.4 被测对象：电子台秤。 3.5 测量过程：用砝码直接测量的方式，分段测量示值与标准砝码之差。 3.6 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。 4 数学模型。 E=P- m 其中：E———电子台秤示值误差； P———电子台秤示值； m———标准砝码质量值。 5 输入量的标准不确定度评定。
电子台秤示值误差测量结果的不确定度评定 1.概述： 1.1测量依据：JJG539-1997《数字指示秤检定规程》 1.2环境条件：温度-10℃～40℃ 1.3测量标准：M1级砝码，根据JJG99-1990《砝码检定规程》中给出50g～20kg质量最大允许误差为±（3mg～1g）。 1.4被测对象：电子秤Ⅲ级，检定分度值e=0.5kg，0～500e为± 0.5e，（500～2000）e为±1.0e，2000e～Max为1.5e。 1.5测量过程：用砝码直接加载、卸载的方式，观察测量示值与标准砝码之差即为示值误差。 2.数学模型：△E=p-m 式中：△E—电子秤示值误差（kg） p—二次仪表显示值（kg） m—标准砝码质量值（kg） 对上式求偏导得灵敏系数为：C1=1，C2=-1 3.输入量的标准不确定度评定： 3.1输入量p的标准不确定度来源u（p）主要是电子秤测量重复性、四角偏载误差、示值随电源电压变化以及二次仪表分度值选取引起 的示值误差等。 3.1.1电子秤测量重复性引起的标准不确定度来源u（p1）的评定 （A类评定方法）。
用固定砝码在重复性条件下对电子秤进行10次连续测量，得到测量列：1000.00，1000.00，999.95，999.85，1000.00，1000.00，999.85，999.85,1000.00，1000.00kg p — = 1n ∑i=1 n p i =999.95（kg ） 根据贝塞尔公式：S =∑ i=1 n (p i -p 1￣)2 n-1 = 0.12（kg ） u （p 1）= S n = 0.12 3 = 0.07（kg ） 自由度γp1 = 3×(n-1)=27 3.1.2电子秤的偏载误差引起的标准不确定度分项u （P 2）评定。 电子秤进行偏载试验时，用最大称量1/3的砝码，放置在1/4秤台面积上，最大值与最小值之差一般不会超过0.5kg ，半宽a=0.25kg 。假设其误差为偏载时的1/3，并服从均匀分布，包含因 子k= 3 ，可得u （p 2）= 0.25 33 =0.05（kg ） 估计△u （p 2） u （p 2） = 0.10，则γρ2= 12 ［△u （p 2） u （p 2） ］-2= 50 3.1.3电源电压稳定度引起的标准分项u （p 3）评定。 电源电压在规定条件下变化可能会造成示值变化0.2e ，即0.1kg 。假设半宽度a=0.1kg ，服从均匀分布，包含因子k= 3 u （p 3）= 0.1 3 =0.06（kg ）
数字指示秤的示值误差的不确定度评定 一、概述： 1、检测依据：JJG539—1997《数字指示秤》检定规程。 2、环境条件：25℃。 3、标准器具：1M 级标准砝码，100mg-2kg 4、被测对象：数字指示秤 型号ACB —06B 6kg Ⅲ级。 5、测量过程：用标准砝码直接均匀加载或卸载的方式，重复测量。 二、数学模型： s m m d =+ m —质量值 s m —测得值 d —误差 灵敏系数： 11s m c m ?= =? 21m c d ?==? 三、输入量的标准不确定度评定： 1、数字指示秤重复性测量引入的标准不确定度分量1u （A 类评定方法），在重复性条件下，用3kg 标准砝码在此秤上进行10次连续测量，结果如下（单位：kg ）： 算术平均值：1 13000.200n i i i x x g n ===∑ 单次实验标准偏差为：s A 类标准不确定度：41110i u s x g -==?（）（） 此分量可以忽略不计。 2、1M 级标准砝码引入标准不确定度分量2u （B 类评定方法）为均匀分布 1M 级标准砝码，2 kg 砝码mpe=100mg 1kg 砝码mpe=50mg 2u 3、被检数字指示秤分辨力误差引入的标准不确定度3u （B 类评定方法）为均匀分布，
在实际测量时，模拟指示秤的分度值为1g ，x ?=1g 3u =0.29×1=0.290g 4、数字指示秤最大误差引入的不确定度分量4u （B 类评定方法）为均匀分布， 分度值为e=1g ，mpe=1.5e=1.5g 4u 四、标准不确定度一览表： 标准不确定度分量一览表 五、合成标准不确定 0.302c u g === 六、扩展不确定度为： U =k c u =2×0.302=0.60g k=2 七、测量不确定度报告为： 依据JJG539—1997《数字指示秤》检定规程，数字指示秤测量结果不确定度报告为： U =0.60g k =2。
测量不确定度评定和分析 【摘要】测量不确定度是评定测量水平的指标，是判断测量结果的重要依据，特别是在中国已加入WTO的宏观经济背景下，开展测量不确定度的评定，对测量领域与国际接轨具有十分重要的现实意义。本文对测量不确定度的评定方法进行了探讨，并结合电力计量实际工作，以典型的电能计量标准装置为实例进行了测量不确定度的评定和分析。 【关键词】测量；不确定度；评定 1 表示测量不确定度的意义 测量是科学技术、国内外贸易及日常生活各个领域中不可缺少的一项工作。测量的目的是确定被测量的值或测量结果。测量结果的质量，往往会直接影响国家和企业的经济利益。此外，测量结果的质量还是科学实验成败的重要因素之一。测量结果有时还会影响到人身安全，测量结果和由测量结果得出的结论，还可能成为决策的重要依据。因此，当报告测量结果时，必须对其质量作出定量的说明，以确定测量结果的可信程度。测量不确定度就是对测量结果质量的定量表示，测量结果的可用性在很大程度上取决于其不确定度的大小。所以，测量结果必须附有不确定度的说明才有完整意义。 2 测量不确定度评定与表示的应用范围 我国国家计量技术规范《测量不确定度评定与表示》，规定的是测量中评定与表示不确定度的一种通用规则，它适用于各种准确度等级的测量，而不仅限于计量检定、校准和检测。其主要应用在以下领域： （1）建立国家计量基准、计量标准及其国际比对； （2）标准物质、标准参考数据； （3）测量方法、检定规程、校准规范等； （4）科学研究及工程领域的测量； （5）计量认证、计量确认、质量认证及实验室认可； （6）测量仪器的校准和检定； （7）生产过程的质量保证及产品的检验和测试； （8）贸易结算、医疗卫生、安全防护、环境监测及资源测量
TH168-3型电子秤测量结果不确定度评定 1 概述 1.1 测量依据：JJG539—1997《数字指示秤检定规程》。 1.2 测量标准：M 1级砝码，依据JJG99—2006《砝码检定规程》中给出100m g ～3kg 砝码 质量最大允许误差为±（0.5mg ～0.15g ）。 1.3 被测对象 电子计价秤三级，型号为TH168-3，检定分度值е为1g ，0～500е为±0.5е；＞500～2000e 为±1.0e ；＞2000e ～Max 为±1.5e 。 1.4 测量过程 用砝码直接加载、卸载的方式。 2 数学模型 △E ＝P －m 式中：△E 电子秤示值误差； P 电子秤示值； m 标准砝码质量值。 3 灵敏系数 ?△E ?△E C 1＝ ＝1 C 2＝ ＝－1 ?P ?m 4 输入量的标准不确定度评定 因为电子秤的最大误差最有可能出现在最大称量点，故本次只对最大称量点3kg 进行评定。 4.1 电子秤示值引入的不确定度分量u （P ）。 4.1.1 测量重复性引起的标准不确定度分项u （P 1）的评定 用固定砝码在重复性条件下对电子秤进行10次连续测量，得到测量列2998.7，2998.7，2998.9，2998.7，2998.7，2998.8，2998.9，2998.6，2998.8，2998.7g 。 )(8.299811 g p n p i n i ==∑= 单次实验标准差 )(11.01 )(1 g n p p S i n i =--∑= = u(P 1)=0.11(g) 4.1.2电子秤的偏载误差引起的标准不确定度分项u （P 2）的评定 电子秤进行偏载试验时，用最大称量1/3的砝码，放置在1/4秤台面积中，最大值与最小值之差一般不会超过1g ，半宽a ＝0.5g ，而测量时放置砝码的位置较为注意，偏载量 远比做偏载试验时少，假设其误差为偏载试验时的1/3 ，并服从均匀分布，包含因子 3=k ，可得
测量不确定度评定U,p,k,u代表什么？ 当测量不确定度用标准偏差σ表示时，称为标准不确定度，统一规定用小写拉丁字母“u”表示，这是测量不确定度的第一种表示方式。但由于标准偏差所对应的置信水准(也称为置信概率)通常还不够高，在正态分布情况下仅为68.27%，因此还规定测量不确定度也可以用第二种方式来表示，即可以用标准偏差的倍数kσ来表示。这种不确定度称为扩展不确定度，统一规定用大写拉丁字母U表示。于是可得标准不确定度和扩展不确定度之间的关系: U=kσ=ku 式中k为包含因子。 扩展不确定度U表示具有较大置信水准区间的半宽度。包含因子有时也写成kp的形式，它与合成标准不确定度uc(y)相乘后，得到对应于置信水准为p的扩展不确定度Up=kpuc(y)。 在不确定度评定中，有关各种不确定度的符号均是统一规定的，为避免他人的误解，一般不要自行随便更改。 在实际使用中，往往希望知道测量结果的置信区间，因此还规定测量不确定度也可以用第三种表示方式，即说明了置信水准的区间的半宽度a来表示。实际上它也是一种扩展不确定度，当规定的置信水准为p时，扩展不确定度可以用符号Up表示。 测量不确定度评定步骤？ 评定与表示测量不确定度的步骤可归纳为 1）分析测量不确定度的来源，列出对测量结果影响显著的不确定度分量。 2）评定标注不确定度分量，并给出其数值ui和自由度vi。 3）分析所有不确定度分量的相关性，确定各相关系数ρij。 4）求测量结果的合成标准不确定度，则将合成标准不确定度uc及自由度v . 5）若需要给出展伸不确定度，则将合成标准不确定度uc乘以包含因子k，得展伸不确定度 U=kuc。 6）给出不确定度的最后报告，以规定的方式报告被测量的估计值y及合成标准不确定度uc 或展伸不确定度U，并说明获得它们的细节。 根据以上测量不确定度计算步骤，下面通过实例说明不确定度评定方法的应用。 我们单位的不确定度都是我写，其实计算不确定度，并写出报告，整体来说也就分几个步骤， 一、概述 二、数学模型 三、输入量的标准不确定度评定 这里面就包括数学模型里所有影响结果的参量，找出所有影响因素，计算各个影响量的标准不确定度，其中又分为A类评定和B类评定 这个按B类评定进行计算，影响万用表的因素也很多，比如万用表的仪器设备检定证书中如果有不确定度，可以直接用，如果没有，就看给出的允许误是多少，用这个数字除以根号3，得出误差的标准不确定度。还有要考虑温湿度的影响，以及人为读数误差（不知道你们那个万用表是不是人工读数），基本上万用表就考虑这些因素差不多了，你就是一个万用表的读书不确定度，一般按正态分布，K取根号3，一般会把标准不确定度先转换成相对标准不确定度，这样都变成无量纲的，方便后边合成。 四、计算合成不确定度 五、计算扩展不确定度 六、最后的不确定度表示 一般试验室能力验证，查的就是不确定度报告，按这个格式就可以
电子秤示值误差测量结果的不确定度评定 1 概述 1.1 依据：JJG 539－2016《数字指示秤检定规程》, JJF 1059.2-2012《用蒙特卡洛法评定测量不确定度》。 1.2 环境条件：温度 20.3℃，相对湿度49.5％RH。 1.3 测量标准：M1级砝码。 1.4 被测对象：JZC-3TSC型号电子计重秤，其最大秤量M ax=3 kg,最小秤量M in=20g，检定分度值e=1 g，出厂编号：F908025002。 1.5 测量过程：用闪变点法确定其化整前的示值。其方法如下： 对于某一载荷L，记录其示值I，连续加放相当于0.1e的附加砝码，直到秤的示值明显地增加一个分度值，变为（I+e）。此时，加到承载器上的附加砝码为△L。可用下述公式得到电子秤化整前的示值P。 P=I+0.5e-△L 式中： e —电子秤的检定分度值； P —电子秤化整前的示值； I —电子秤的示值； △L —加载至下一个示值所加的附加载荷。 1.6 评定结果的使用：在符合上述条件下，一般可直接使用本不确定度的评定结果。 2 测量模型 依据测量原理建立测量模型： 公式（1） 式中：—电子秤化整前的误差； P —电子秤化整前的示值； I —电子秤的示值；
L — 载荷； △L — 加载至下一个示值所加的附加载荷。 3 方差和灵敏系数 由公式（1）得方差传播公式： 公式（2） 式中： — 示值误差的测量不确定度； — 由电子秤示值引入的不确定度分量； — 由标准砝码引入的不确定度分量； — 由附加载荷引入的不确定度分量。 灵敏系数 11=??= I E c ，12-=??=L E c , 13-=???=L E c 因此，()()()()L u L u I u E u ?++=2222 公式 （3） 由于实际测量时附加标准砝码的值和误差均很小，对测量结果不确定度的影响很小，可以忽略不计。式（3）可简化为 公式 （4） 4 各输入量的标准不确定度评定 4.1 由电子秤示值引入的标准不确定度分量的评定 不确定度主要源于电子秤测量重复性和分辨力。 4.1.1 由测量重复性引入的标准不确定度分项的评定 采用A 类评定方法，用极差法估计。在重复性条件下，用标准砝码对电子秤进行3次连续测量，得到实测值的测量列，重复性可直接用极差法计算。 s = R/C 公式 （5） 式中：R-极差 C=1.64（3次极差法） 最小秤量（20 g ）的测量列：19.8g 、19.8g 、19.9g ＝19.8g ， R ＝0.1 g ， C ＝1.64， s = R/C ＝0.06 g 测量结果采用3次测量的平均值，因此 最小秤量（20 g ）的 = s / =0.03g 。 500e 秤量（500 g ）的测量列：499.8g 、499.9g 、499.9g ＝499.9g ， R ＝0.1g ， C ＝1.64， s = R/C ＝0.06 g 测量结果采用3次测量的平均值，因此
不确定专题 文章编号:1000-7571(2006)04-0089-06 分析测试中测量不确定度及评定 第五部分 测量不确定度评定中 要注意的一些问题 曹宏燕 (武汉钢铁集团公司技术中心,湖北武汉 430080) 摘 要:对A 类和B 类不确定度评定的概念、合成标准不确定度的评定方法、温度对溶液体积 的影响等几个容易混淆和在评定中要注意的问题进一步讨论,提出一些新的认识,有助于对测量不确定度评定概念的理解,并对评定中的具体问题作出正确、合理的判断。关键词:测量不确定度;A 类不确定度;B 类不确定度;合成标准不确定度;评定 中图分类号:O651 文献标识码:A 收稿日期:2004-06-08 作者简介:曹宏燕(1941-),男,教授,从事钢铁材料化学分析,Tel :023*********,E 2mail :caohy 2yh @https://www.doczj.com/doc/cb9446557.html, 。 作者在本专题(第一至第三部分)对分析测试中测量不确定度的概念、评定的基本方法、主要不确定度分量的评定作了较为系统的介绍[1-3],并随后发表在本刊6个不确定度评定实例中剖析了不同类型分析方法评定的要点。但是,在不确定度评定实践中,还可能遇到一些具体问题,这些问题在不同的著作和论文中亦有不同的认识。以下就对标准不确定度A 类评定和B 类评定的认识、合成不确定度的评定方法、温度对溶液体积的影响及不确定度评定中的误区等几个容易混淆和要注意的问题作进一步讨论。 1 标准不确定度的A 类评定和B 类 评定 标准不确定度的A 类评定和B 类评定并无本质差别,只是评定方式不同而已。它们都基于概率分布,并都用标准差或方差表示,只是方便起见而称为不确定度的A 类评定和B 类评定。因此,指出某个分量是用统计方法得出的,某个分量是用非统计方法得出的,在不确定度评定中并不重要,重要的是评定的可靠性。 有些不确定度分量的评定可以认为是A 类不确定度评定,在另一情况下又可认为是B 类不确定度评定。不确定度的B 类评定中大量用到 技术说明书、技术资料和以往经验所提供的数据 和参数,这些数据和参数都是建立大量重复测量和对数据统计的基础上,即亦是通过统计方法得出来的(即A 类不确定度评定)。例如,不少分析方法标准列出的方法重复性限(r )和再现性限(R )的函数关系式,是由多个实验室对多个水平的样品进行实验室间共同试验,通过对大量实验数据统计而得来的;又如,容量器皿给出的体积允许差,亦是通过大量实验统计而得到的。这些数据和参数在共同试验数据进行统计时是A 类评定,而在随后引用时是B 类评定。理论上讲,每个实验室都可以对这些B 类不确定分量进行实地试验,用统计方法计算其标准不确定度(属于A 类评定)。但是,这需要对实验方法有充分的了解并花费大量的时间、精力和物力,而且不是每个实验室都能做到的,也没有必要这样做。 2 不确定度评定的可靠性 不确定度的评定中要充分利用仪器设备的校准证书、检定证书、准确度等级、极限误差或有关 技术说明书、技术资料、分析方法标准和手册所提供的数据及不确定度,这些数据和参数不少都是以技术标准或规范的形式规定下来,具有较高的可靠性和实用性,可直接引用进行不确定度分量 — 98—
1.1 测量依据：JJG539-97《数字指示秤检定规程》。 1.2 环境条件：校准实验室温度在（-10~40）℃范围内，相对湿度不大于８５％，振 动、大气中的水汽凝结和气流及磁场等其他影响量不得对测量结果产生影响 1.3 计量标准：数字指示秤可分为中准确度等级○Ⅲ级和普通准确度等级○Ⅳ级两个级 别，在校准○Ⅲ级和○Ⅳ级数字指示秤时，测量范围在50kg 以内时，使用F 2等级标准砝码，测量范围大于50kg 时，使用M 1等级标准砝码. 1.4 被测对象 以测量量程为1000g 分度值为0.1g 的○Ⅲ级数字指示秤为例，使用F 2等级标准砝码1mg ～2000g 一套27个。 1.5测量过程 用砝码直接加载、卸载的方式，分段测量示值与标准砝码之差即为示值误差。一般情况下，校准数字指示秤所测的点包括最小称量点，半量程，最大称量点以及最大允许误差改变的点。 2、 数学模型 P=M+ΔE 式中：ΔE ——数字指示秤示值误差； P ——数字指示秤示值； M ——标准砝码质量值。 3.不确定度传播率 )()()()()(2 2212222212y u y u E u c m u c y u c +=?+= 式中灵敏系数： 1 )(/)(,1)(/)(21=???==??=E p c m p c 4、输入量的标准不确定度评定 本评定方法以该数字指示秤1000g 最大称量点为例。其他称量点的示值误差测量结 果的不确定度可参照本方法进行评定。 4.1数字指示秤测量P 的的标准不确定度来源)(1p u 主要是数字指示秤测量重复性、四角偏载误差。 3.1.1数字指示秤测量重复性引起的标准不确定度分项)(1p u 的评定（A 类评定方法）用固定砝码在重复性条件下对数字指示秤进行10次连续测量，得到测量列
天平测量不确定度的评估 1. 测量过程 采用Sartorius BT224S 直接测量样品质量，使用天平时，先对天平进行归零，再进行测量。 2. 测量公式 因为电子天平对待测物进行直接测量，所以： M ＝m 3. 不确定度来源 天平准确度MPE 测量重复性 数字天平的量化误差 回零点的不确定度 由于是在空调房及人员经过培训，所以人员及环境差异等引起的不确定度可忽略 4. 计算分量不确定度 天平准确度u1 200g 量程处 由BP221S 天平适用的仪器内部检定规程ECW1，分辨率为0.0001g 的天平的 最大允许误差MPE 为0.0010g 由于按内部检定规程，可靠性不太高，按均匀分布，u 1=0.0010/3＝0.0006g 估计其不确定度可靠性为80％，由计算自由度公式 υ＝ )] ([) (21 22 x u x u σ＝ 2 %) 801(1 21-＝13 1g 量程处 同样1g 砝码的最大允许误差MPE 为0.0010g ，同上按均匀分布，u1=0.0010/3＝0.0006g 自由度同样为13 测量重复性u2 200g 量程处 对可能引起绝对不确定度最大的满量程200g 处,采用200g 的标准砝码，重复测量 11次，所得结果如下 u 2的计算由贝塞尔公式 u 2＝s(m i )=∑=--11 1 2 ) (1 111 i i m m =0.000075g,自由度υ2＝10 1g 量程处
对可能使用的称重量1g 处，采用1g 的标准砝码，重复测量11次，所得结果如下 u 2的计算由贝塞尔公式 u 2＝s(m i )= ∑=--11 1 2 ) (1 111 i i m m =0.00006g,自由度υ2＝10 数字天平的量化误差u3 BP221S 数字天平的最小读数为0.0001g,半宽为0.00005g,按平均分布，u4=3/0.00005=0.000029g, 自由度υ4＝∞。 回零点的不确定度u4 按内部检定规程，最大允许回零点误差为0.0001g ，按均匀分布，u 1=0.0001/3＝ 0.00006g 。 估计其不确定度可靠性为80％，由计算自由度公式υ＝)] ([) (21 22 x u x u σ＝ 2 %) 801(1 21-＝ 13 5. 合成标准不确定度 5.1. 200g 量程处 称量样品质量的合成不确定度 ＝00032 .000012 .0000029 .0000075 .000029 .02 2 2 2 =+++g 有效自由度为：νeff =0.000324/（0.000294/13＋0.0000754/10＋0.0000294/∞＋ 0.000124/13）=19 5.2. 1g 量程处 称量样品质量的合成不确定度