架盘天*示值误差测量结果的不确定度评定

发布于:2021-07-31 10:11:00

架盘天*示值误差测量结果的不确定度评定
(一)测量过程简述 (1) 测量依据:JJG156——2004《架盘天*检定规程》 。 (2) 测量环境条件:常温,周围无明显的振动和气流。 (3) 测量标准:F1 等级标准砝码。 (4) 被测对象:以 JPT-2 型架盘天*为例,最大秤量为 200g,分度值 e=0.2g。 (5) 测量方法:采用标准砝码直接测量天*各技术参数得出各示值误差。 (6) 评定结果的使用:符合上述条件的测量结果,一般可参照使用本不确定度的评定方 法。 (二)数学模型 △m=P-m 式中:△m——架盘天*示值误差; P——架盘天*示值; m——标准砝码值。 (三)各输入量的标准不确定度分量的评定 本评定方法以 200g 天*最大秤量点 200g 为例, 其他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。 1、输入量 m 的标准不确定度 u(m)的评定 输入量 m 的标准不确定度 u(m)采用 B 类方法评定。 (1)测量天*分度值所用标准小砝码引起的标准不确定度 u(mr)的评定 根据 JJG99-2006《砝码检定规程》中给出二等 0.2g 砝码的扩展不确定度 U=0.02mg,包含因 子 k=2,置信概率 p=99.73%,则: u(mr)= U/2=0.02mg/2=0.01mg 自由度: v(mr)= ∞ (2)测量天*全载误差所用标准砝码所引起的标准不确定度 u(mB)的评定 对该型号天*来说,测天*全载误差时所用的砝码为 200g,根据 JJG99-2006《砝码检定规 程》中给出 F1 等级 200g 标准砝码的扩展不确定度 U=0.33mg,包含因子 k=2,则: u(mB)= U/2=0.33mg/2=0.17mg 自由度: v(mr)= ∞ (3)输入量 m 的标准不确定度 u(m)的计算 已知 mr 和 mB 互相独立,则 2 2 u(m)=√u2(mr)+ u2(mB)= √0.01 +0.17 mg=0.17mg v(m)= = =∞ 2、输入量 P 的标准不确定度 u(P)的评定 输入量 P 的标准不确定度 u(P)来源于天*的示值变动性,即测量重复性。 用两个等量的 200g 砝码在重复性条件下进行全秤量示值变动性的测量, 连续测量 10 次, 得 到测量列(分度) :0.2,0.2,0.4,0.2,0.1,0.3,0.4,0.2,0.2,0.3。  ̄P=/10 Pi=0.25 分度 单次实验标准差:s= =0.097 分度=19.4mg 任意选取 3 台同类型天*, 对每台天*进行 3 组测量, 每组测量均在重复性条件下连续测量 10 次,共得到 9 组测量列,每组测量列分别按上述方法计算,得到 9 个单次实验标准差, 如表 3—2—66 所示。 表 3—2—66 9 组实验标准差计算结果

S1=22.6 实验标准差 sj (mg) S4=52.3 S7=36.5

S2=20.2 S5=48.2 S8=40.6

S3=25.6 S6=56.6 S9=42.8

合并样本标准差 sp 为:sp= =40.3mg 实际情况下,每次校准 JPT-2 型的天*示值变动性为 1 次,则得 u(P)=40.3mg,自由度: v(P)=9×(10-1)=81 (四)合成标准不确定度及扩展不确定度的评定 1、灵敏系数 数学模型: △m=P-m 灵敏系数: c1= =1 c2= =-1 2、各不确定度分量汇总及计算表 表 3—2—67 各不确定度分量汇总及计算表 标准不确定 度分量 u(xi) 不确定度来源
测分度值用的标准小砝码

标准不确定度 (mg) 0.01 0.17 40.3

自由度 vi ∞

灵敏系数 c1

u(m)
测全载误差所用的标准砝码

-1 ∞ 81 1
天*示值变动性(测量重复性)

u(P)

3、合成标准不确定度的计算 输入量 m 与 P 彼此独立不相关,所以: 2 2 2 uc (△m)= =[c1·u(P)] +[c2·u(m)] 合成标准不确定度: uc(△m)= mg=40.3mg 4、合成标准不确定度的有效自由度 veff veff= = =81 取 veff=50 5、扩展不确定度的评定 取置信概率 p=95%,按有效自由度 veff=50,查 t 分布表得到 kp=t95(50)=2.01,则扩展不确 定度为: U95= t95(50) c(△m)=2.01×40.3=81.0mg=0.1g ·U (五)测量不确定度报告 架盘天*在最大秤量 200mg 时,示值误差测量结果的扩展不确定度为: U95=0.1g,veff=100


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