砝码不确定度cmc

M 1 等级公斤组砝码质量测量结果不确定度的评估1 ．概述1．1 测量方法：依据 JJG99-2006 《砝码检定规程》1．2 环境条件温度： 18 ℃～23 ℃ ，温度波动：不大于 5 ℃ /4 h ，湿度 :（30 % ～ 70 %）RH 。

1．3 测量标准：F 2等级1000kg 标准砝码。

1．4 被测对象：M 1 等级1000kg 一组标准砝码。

1．5 测量过程：M 1 等级砝码的检定，可采用一对一直接比较法。

用多个 F 2 等级砝码直接一对一传递同标称质量的 M 1等级砝码。

具体操作：采用 ABA 比较方法，在沈阳8403机械天平( 1000kg /10g)测量 1000kg 砝码数据。

1. 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。

数学模型 ()wssa r t m I m I V V m ±∆⨯∆±⨯-=∆ρ式中：∆m ——被检砝码和标准砝码的质量差值；V t ——被检砝码的体积； V r ——标准砝码的体积； ρa ——空气密度的实测值； m w ——添加小砝码的真空中质量值；I ∆——从天平上读得示值差值；s m ——测量天平灵敏度时所添加小砝码的折算质量值； s I ∆——由于添加灵敏度小砝码而引起的天平示值变化。

对一个1000kg 砝码的质量差，等精度测量 6次， 得到测量列如表1表11.测量过程的标准不确定度w u ()=∆m u w()112i-∆-∆∑=n m m ni =0.8367g式中：n ——测量次数 n =6i m ∆——衡量过程中的质量差值m ∆——衡量过程中质量差值的平均值2. 标准砝码的不确定度分量()r c m u()()r inst r m u k U m u 22+⎪⎭⎫ ⎝⎛==2.5g式中：U =5g k =2()r inst m u ——标准砝码质量的不稳定性引起的不确定度。

M 等级公斤组砝码质量测量结果不确定度的评估1 .概述1. 1测量方法：依据JJG99-2006《砝码检定规程》 1.2环境条件温度：18 C 〜23 C ，温度波动：不大于5 C /4 h , 湿度：(30 % 〜70 % ) RH 。

1. 3测量标准：F 2等级1000kg 标准砝码。

1. 4被测对象：M 等级1000kg 一组标准砝码。

1. 5测量过程：M 等级砝码的检定，可采用一对一直接比较法。

用多个F 2等级砝码直接一对一传递同标称质量的 M 1等级砝码。

具体操作：采用ABA 比较方法，在沈阳8403机械天平( 1000kg/10g)测量1000kg 砝码数据。

1.6评定结果的使用定结果式中：m —被检砝码和标准砝码的质量差值; V ――被检砝码的体积； V ――标准砝码的体积；a空气密度的实测值； m添加小砝码的真空中质量值；m V t V raI 叫 m wI sI ――从天平上读得示值差值;在符合上述条件下的测量结果,般可直接使用本不确定度的评数学模型m s ――测量天平灵敏度时所添加小砝码的折算质量值； I s ――由于添加灵敏度小砝码而引起的天平示值变化。

对一个1000kg 砝码的质量差，等精度测量6次，得到测量列 如表1表11.测量过程的标准不确定度un---------------- 2m i mi 1=0.8367gn 1m i ――衡量过程中的质量差值m ――衡量过程中质量差值的平均值2. 标准砝码的不确定度分量u m“U m r ... UU i2st m r =2.5gi k式中：u =5g k =2U inst m r --------- 标准砝码质量的不稳定性引起的不确定度。

经过计算 Uinst mr 为 0。

参考砝码质量的不稳定性引起的不确定度 u inst m r 可以从对参考 砝码多次检定之后的质量变化中估计出来。

3. 衡量仪器的不确定度U abU w m式中：n ——测量次数n =63.1灵敏度u s 』帀2(空^ ^^)=0.0127gVm sI s其中：I s ――由灵敏度砝码引起的天平示值变化；市一一为从天平得到的标准砝码与被测砝码之间的差值的平均值。

砝码示值误差测量结果不确定度的评定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：E 2等级砝码(1mg ～500g)、F 1等级砝码(1kg ～5kg)、F 2等级砝码（5kg ~20kg ）。

1.4 被测对象：F 1等级砝码（1mg ~500g ），F2等级砝码（1mg ~5kg ），M 1等级砝码（1mg ～25kg ）。

1.5 测量方法：砝码的量传采用ABBA 循环的测量方法。

1.6.评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

2.数学模型m ct =m cr + m cr C +ΔI ×m cs /ΔI sw令：F= m cr C 简化后 m ct =m cr + F +ΔI ×m cs /ΔI sw 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和标准砝码示值之差2/)(A B I I -；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 -ρ0）(1/ρt -1/ρr )；3．各输入量的标准不确定度分量的评定以1mg 、500g 、1000g 、5000g 、5kg 和20kg 为例3.1 测量重复性的标准不确定度______w c u m ⎛⎫∆ ⎪⎝⎭的评定。

1）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。

对1mg 砝码在重复性条件下连续测量10次，得到测量列: 0.0010, 0.0010, 0.0010, 0.0010, 0.0010,0.0010，0.0010， 0.0010， 0.0010，0.0010 ( g )。

砝码折算质量测量不确定度评定一、 测量过程1. 测量依据：JJG99-2006《砝码检定规程》2. 测量条件：温度20℃，温度波动≤2℃/4 小时3. 测量标准：F 1等级砝码4. 被测对象：2g ，20g5. 测量方法：采用直接比较法，用标准天平，单个标准砝码直接一对一与同等质量的被检砝码进行比较，可得被检砝码与标准砝码的质量差值，被检砝码的折算质量为其差值与标准砝码的折算之和。

二、 测量模型m CB =m ∆+m CAm CB —被检砝码的折算质量m ∆—被检砝码与标准砝码平均质量之差m CA —标准 F 1 级砝码的折算质量三、 各输入量的标准不确定度分量评定以20g 、2g 砝码为例，使用标准天平最大称量为510g ，分度值为0.1mg 的一级天平。

3.1天平重复性引入的标准不确定度分量u 1由于该标准砝码的检定周期没有超过5个周期，于是标准砝码不稳定性引起的不确定度采用极差法按均匀分布，天平证书给出重复性为0.7mg ，（C =2.06）20g 、u 1=0.7/(2.06×3) =0.20 mg 2g 、u 1=0.7/(2.06×3) =0.20 mg3.2输入量m CA 的不确定度来源主要为标准砝码的测量不确定度与标准砝码的稳定性，采用B 类方法进行评定。

3.2.1天平分辨力引入的不确定度分量u 21对于分辨力d=0.1mg 的天平由其分辨力带来的不确定度为：u 21=23d/2⨯=230.1/2⨯=0.04mg3.2.2天平偏载误差引入的测量不确定度分量u 3在进行相邻两次检定时当两次标准砝码与被检砝码之间的示值差是不相等的，可认为是偏载造成的误差根据上级检定证书可知， 电子天平的偏载误差为-0.22e ，电子天平的检定分度值d 为0.1mg ，天平偏载引入的误差为mgD dd u 02.0322.031322122=⨯⨯=⨯⨯=3.2.3与衡量仪器有关的合成标准不确定度：mgu u u 05.002.004.0222222212=+=+=3.3由空气浮力引入的不确定度u 3本试验室在大连，考虑其影响极限情况，根据标准砝码检定证书可知标准砝码的材料密度为7.94g/cm 3，被检砝码材料密度为7.95g/cm 3,，标准砝码为20.00008g 、2.00001g ，被检砝码为20.00008、2.00001g 。

1kg砝码折算质量的测量结果不确定度评定1测量方法测量依据：JJG99-2006《砝码检定规程》测量过程：采用替代衡量法。

首先将配衡砝码T放到天平左盘中心，然后将标准砝码放在右盘中心测量，读取数值，再加上测分度值的小砝码,读取数值，然后把标准砝码取下，放上被检砝码，读取数值，计算标准砝码与被测砝码之间差值。

根据规程提供的公式算出被检砝码的折算质量。

现以F i等级砝码为标准，在电子天平XT-1220M(Max1200g ； d : 1mg)上校准1kg等级砝码。

2数学模型m A m B (V A V B)( K 1.2) (L A L B)m「/(L Br L B)式中：m A —被检砝码的折算质量，mgm B —标准砝码的折算质量，mgV A—被检砝码的体积，cm3V B—标准砝码的体积，cm3L A—被检砝码的平衡位置；L B—被检砝码的平衡位置；m r —测天平分度值的标准小砝码的折算质量，mgL B「一测天平分度值加放M r后的平衡位置；K—校准时实验室的实际空气密度，mg/cm3；1.2mg/cm 33计算分量标准不确定度测量过程的标准不确定度u w m指在相同环境条件下用相同方法，相同仪器进行多次测量的重复性，一般测量次数多时，采用统计方法确定，该项不确定度往往归类于A类不确定度。

该类不确定度来源主要表现在空气扰动，振动波动、温度、湿度变化，静电，磁场吸附衡量仪器等的重复性方面。

现独立测量1kg级砝码10次,测量数据如表1表1 单次测量值帚 1 h i 1000.009gn i iu(m cr )应当由检定证书上给岀的扩展不确定度 U 和覆盖因子k(通常k=2)的商；结合标准砝码质量的不稳定性引起的不确定度u 吶(m cr )得到。

]u 22U (m cr )= .. ,U inst (m cr )\ k标准砝码引入的不确定度：查检定证书得1kg F i 等级标准砝码的扩展不确定度 U = k=2标准砝码质量的不稳定性引起的不确定度 U inst (m cr )可以从对标准砝码多次检定之后的质量变化中估计出来，857砝码为F i 等级砝码，该砝码 2007年首次检定，100 mg 砝码修正值为1 mg ，2008年修正值 为mg , 2012年为 mg 五年期间变化量为 mg ，所以U ins t (m cr ) =测天平分度值标准小砝码引起的不确定度： 测1 kg 砝码时，测天平分度值小砝码为 100 mg ，证书中给岀其扩展不确定度为U=，k=2标准不确定度u dmg则，标准砝码有关的不确定度u(m cr )的计算如下20.90.352 0.025220.57 mg空气浮力修正不确定度u b m(m i)2n 12.07mg与标准砝码有关的不确定度m cr标准砝码质量的标准不确定度u(m cr )=U 2inst (m cr ) U d 2该项不确定度来源于空气密度，砝码体积，体膨胀系数，砝码温度，在一般检定过程中，砝码体 膨胀系数砝码温度， 对不确定度的影响可忽略不及， 则对不确定度贡献主要为空气密度和砝码体积，该项不确定度为 B 类2 2~。

摘要：CNAS 对校准测量能力(CMC) 进行了新的要求，从测量原理和方法、数学模型、测量不确定度来源分析、折算质量的不确定度对砝码的CMC 进行新的表示关键词：校准测量能力(CMC) 砝码不确定度中国合格评定国家认可委员会 (CNAS) 发布并于 2011 年 5 月 1 日正式实施了CNAS-CL07:2011 《测量不确定度的要求》，该文件对校准和测量能力(CMC) 进行了如下新的要求：校准和测量能力(CMC) 是校准实验室在常规条件下能够提供给客户的校准和测量的能力。

其应是在常规条件下的校准中可获得的最小的测量不确定度。

应特别注意当被测量的值是一个范围时， CMC 通常可以用下列一种或多种方式表示，(1) CMC 用整个测量范围内都适用的单一值表示；(2) CMC 用范围表示。

此时，实验室应有适当的插值算法以给出区间内的值的测量不确定度。

(3) CMC 用被测量值或参数的函数表示；(4) CMC 用矩阵表示。

此时，不确定度的值取决于被测量的值以及与其相关的其他参数；(5) CMC 用图形表示。

此时，每个数轴应有足够的分辨率，使得到的CMC 至少有 2 位有效数字；CMC 不允许用开区间表示(例如“U<X”)。

一般情况下， CMC 应该用包含概率约为95％的扩展不确定度表示。

CMC 的单位应当始终与被测量一致，或者使用与被测量的单位相关的其他单位表示，例如用百分比表示。

当 CMC 的单位与被测量不一致时，应给出必要的说明。

根据 CNAS 对校准测量能力(CMC) 新的要求，砝码的 CMC 符合用范围表示，下面就从测量的原理和方法、数学模型、测量不确定度的来源分析及折算质量的不确定度等方面进行分析。

精密衡量法：双次替代法 ABBA；单次替代法 ABA 或 AB；连续替代法 AB1 · · ·B n A。

A 表示标准砝码， B 表示被测砝码。

衡量方式的使用范围：采用数字式指示衡量仪器进行质量量值传递时，规程中规定均需采用闭环的衡量方式。