1电子天平不确定度评定

1 概述

1.1 测量依据：JJG1036—2008《电子天平检定规程》。

1.2.评定依据：JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》

1.3 测量环境条件：温度（20±5）℃，湿度≤85%RH，温度波动≤5℃/h。

1.4 测量标准：（1mg～500g）、F1级标准砝码组和（1mg～2000g）、F2级标准砝码组，见表1：

表1 两组砝码技术指标

以上两组砝码经顺德质量技术监督检测所检定合格，在检定有效期内。

1.5 被测对象：各范围的电子天平，见表2：

表2各范围的电子天平

广东联塑科技实业有限公司计量质量检测中心 编号：LS ·QEO ·GZ ·27·QD53－2014

电子天平示值误差的不确定度评定

实施日期：2014年05月01日

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1.6 测量方法：采用标准砝码直接测量电子天平各技术参数（各载荷点）的示值,可得电子天平示值与标准砝码之差，即为电子天平的示值误差。

1.7 评定结果的使用：在符合或十分接近上述条件下电子天平的示值误差的不确定度，可直接使用本不确定度的评定结果。

2 测量模型

2.1 示值误差：

∆

m = P -m

式中 : ∆

m — 电子天平示值误差，g ；

P — 电子天平示值，g ；

m — 标准砝码值，g 。

2.2 方差和灵敏系数：

根据

于是 [][]2

.2.2

2

2

)()()(.)(.)

(21m u c P u c m u m m P u P m m u c +=⎥⎦

⎤⎢⎣⎡∂∆∂+⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∆∂=∆ 式中 11=∂∆∂=

P m

c 12-=∂∆∂=m

m c

3 不确定度来源

电子天平示值误差Δm 的不确定度来源主要有: 3.1 天平示值测量重复性引入的标准不确定度分量 )(1P u ； 3.2 偏载测量引起的的标准不确定度)(2P u ； 3.3 天平分辨力引入的标准不确定度分量)(3P u ； 3.4 标准砝码m 最大允许误差引入的标准不确定 )(m u ；

3.5 测量环境条件符合要求，所以环境温湿度引入的不确定度不予考虑。

4 示值误差不确定度评定

以德国赛多利斯电子公司生产的电子天平为例子，型号BS210S ，准确度等级为

级，量程（0～

210）g,分度值d =0.001g,e =10d ，出厂编号15637567。量程（0～50）g ，最大允许误差为±0.5e ；量程（50～200）g ，最大允许误差为±1.0e ；量程（200～210）g ，最大允许误差为±1.5e 。 4.1天平示值测量重复性引入的标准不确定度分量 )(1P u

用固定砝码在重复性条件下,对电子天平的20g 这个测量点，进行10次连续测量，得到测量列20.000g,20.000g,20.000g,20.000g,20.001g,20.001g,20.000g,20.000g,19.999g,20.000g, 平均值为：

)(0001

.2011

g p n p i n

i ==

∑=

单次实验标准差 )(56.01

)(1

mg n p p S i n

i =--∑==

平时实际操作做一个循环，所以：

4. 2电子天平的偏载误差引起的标准不确定度分项)(2P u 的评定

电子天平进行偏载校准时，用最大量程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相应秤量的允许误差值，即5mg,半宽为5mg 。一般取其误差为偏载校准时的1/3，并服从均匀分布，包含因子k=3 可得

)(2P u =

3

35=0.96（mg ）

4.3 天平分辨力引入的标准不确定度分量)(3P u ，采用B 类方法评定。

该电子天平实际分度值001.0=d

g ，区间半宽a ＝d /2＝0.0005g ，服从均匀分布，k =3，天平分辨

力引入的标准不确定度分量为：

)(3P u 3

0.0005

＝

＝κa ＝0.29（mg ） ）（＝＝）＝

（mg n s p u 0.402

0.561

4.4 电子天平在20g 测量点示值引入的标准不确定度分量)

(P u ：

由于)(1P u 、)

(2P u 、)

(3P u 互不相关。所以

)m (08.1)()()()(321222g p u p u p u p u =++=

4.5 标准砝码m 示值误差引入的标准不确定 )(m u ，采用B 类方法评定。

根据砝码检定规程查表得，F 1级20g 砝码最大允许误差MPE=±0.25mg ，服从均匀分布，包含因子k =3；标准砝码m 示值误差引入的标准不确定为

g g a

m u m 14.03/m 25.0)(===

κ

4.6 合成标准不确定度

由于()m u 、)(P u 互不相关，所以

[][]2.22

)()()(21m u c P u c m u c +=∆

=（1）2×1.082+（-1）2×0.142

=1.186 mg =∆)(m u c 1.09mg 4.7 扩展不确定度

取包含因子k =2，则电子天平在100g 载荷点时示值误差的扩展不确定度为

m g 18.209.12)(100100=⨯=∆=m u U c κ

4.8 扩展不确定度汇总

表3