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：（1823） C,波动:W3.5C/4h；相对湿度:30%70%,波动：W15%/4h。1.3测量标准：E2等级砝码（1mg500g）、F等级砝码（1kg5kg）、F?等级砝码（5kg20kg）。1.4被测对象：F等级砝码（lmg500g）, F2等级砝码（lmg5kg）, M等级砝码（lmg25kg）。1.5测量方法：砝码的量传采用ABBA循环的测量方法。11.6.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 =m + m C + AIXm/AIct cr cr cs sw令：F二 m C 简化后 m m + F + AIXm /AIcr ct = cr cs sw式中： m 被测砝码的折算质量；ctm 标准砝码的折算质量；crA I天平所指示的被测砝码示值和标准砝码示值之差（1-1-）/2 ；BAm 实测天平灵敏度的小砝码的折算质量；csAI加放m后天平示值的变化量；s csC空气浮力修正因子，C=（P -P ） （1/P -1/P ）；w a 0 t r 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化平j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 ）。X）实验标准差为s =i =0n -1所以1mg砝码：Uwc2）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500g砝码在重复性条件下连续测量10次，得到测量列：500.0002,500.0001,500.0002,500.0002, 500.0001,( g )。500.0001，500.0002，500.0001，500.0002，500.0002-X)n 一 1所以 500g 砝码：U Cm )=s = 0.052mgwc实验标准差为s =i 0.052mg3）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lOOOg砝码在重复性条件下连续测量10次，得到测量列: 1000.002, 1000.001, 1000.002, 100.002, 100.001,( g )。1000.001，1000.0002， 1000.002，100.001，100.002实验标准差为s =i 0.52mgn -1所以 lOOOg 砝码：U Cm )= s = 0.52mgwc4) 对5000g砝码在重复性条件下连续测量10次，得到测量列：5OOO.OO2，5OOO.OO4，5OOO.OO3，5OOO.OO2，5OOO.OO2，5OOO.OO2， 5OOO.OO4，5OOO.OO3，5OOO.OO2, 5OOO.OO2 ( g )实验标准差为 s =i =1.476mgn -1所以 5000g 砝码：U Ckm )= s = 1.476 mgwc5) 对5kg砝码在重复性条件下连续测量10次，得到测量列：5OOO.O5 ，5OOO.O4，5OOO.O3，5OOO.O4，5OOO.O1，5OOO.O1， 5OOO.O4，5OOO.O3，5OOO.O2, 5OOO.O1 ( g )。实验标准差为s =i =10.5mgn -1所以 5kg 砝码：U Cm )= s = 10.5mgwc5)对25kg砝码在重复性条件下连续测量10次，得到测量列:25OOO.4 ，25OOO.2，25000.2，25000.4，25000.3，25000.2 ，25000.2，25000.5，25000.2，25000.2，工(-X)实验标准差为s =i =110mgn -1所以25kg砝码：UwCm)=s=110mg3.2由标准砝码引起的不确定度u(m )评定cr因为标准砝码证书中未给出不确定度U和k,所以根据规程附录C.2.2计算；且根据JJG 99-2006砝码检定规程，砝码的质量不稳定性不大于砝码质量最大允许误差的1 /3计算，并由经验估计u (mAC)inst AC (0.006mg )23+ (O.OOlmg)2 沁 0.002mg3.2.1 E2等级的1mg砝码： u(m) = jMPE! +u2 (m )cr3inst Ac3.2.2电等级的500g砝码:u(m )cr.MPE 2()+u2(m 丿inst Ac(0.8mg )23+ (0.005mg )2Q 0.27mg3.2.3片等级的1000g砝码:u(m )cr.MPE 2/、+u2m 丿inst Ac(5.0mg )2+ (0.008mg )2Q 1.67mg3.2.3片等级的5000g砝码：U 5)飞警 +U Ins, gc ) =+ (a0082 =8.3mg 3.2.4 F2等级的5kg砝码：垠牛警 +U % gj =+ (0.010mg)2 - =26.67mg3.2.5 F2等级的25kg砝码:MPE 2:丁u(m )=cr+u2(m)ins, Ac(380mg)2 + (0.010mg)2 Q =126.67mg3.3由天平引入的不确定度u评定d3.3.1根据JJF1059-2012测量不确定度评定与表示条款5.9,数字示值分辨力u按均匀分布处理, d则：0.1mg 分辨力 u(d) = 0.296 = 0.29 x 0.1mg = 0.029mg ；d1mg 分辨力 u(d) = 0.296 = 0.29 x 1mg = 0.29mg；d0.01g 分辨力：u(d) = 0.296 = 0.29 x 10mg = 2.9 mgd0.1g 分辨力：u(d) = 0.296 = 0.29 x 100mg = 29 mgd3.3.2由磁性引入的不确定度u(m、评定a)根据JJG 99-2006砝码检定规程，磁性引起的不确定度u(m)可假设为零。a3.3.3由偏载引起的不确定度u (E)评定 根据JJG 99-2006砝码检定规程规定，此处可忽略。4.合成标准不确定度u (m )c ct4.1标准不确定度分量汇总表1 标准不确定度分量汇总表 (1mg)标准不确定度分量u(x)if、不确定度来源标准不确定度(mg)u %m丿wc测量重复性0u(m )cr标准砝码0.002Ud衡量仪器0.029表2 标准不确定度分量汇总表 (500g)标准不确定度分量u(x)i z不确定度来源标准不确定度(mg)u Am丿wc测量重复性0.052u(m )cr标准砝码0.27Ud衡量仪器0.029表3 标准不确定度分量汇总表 (1000g)标准不确定度分量u（x）iz、不确定度来源标准不确定度（mg）uAm丿wc测量重复性0.52u(m )cr标准砝码1.67Ud衡量仪器0.29表4标准不确定度分量汇总表 （5000g）标准不确定度分量u（x）iz、不确定度来源标准不确定度（mg）u Am丿wc测量重复性0.84u(m )cr标准砝码&3Ud衡量仪器0.29表5标准不确定度分量汇总表（5kg）标准不确定度分量u（x）iz、不确定度来源标准不确定度（mg）u Bm丿wc测量重复性10.5u(m )cr标准砝码26.67Ud衡量仪器2.9表6标准不确定度分量汇总表 （25kg）标准不确定度分量u（x）iz不确定度来源标准不确定度（mg）u Am丿wc测量重复性110u(m )cr标准砝码126.67Ud衡量仪器294.2合成标准不确定度4.2.1对1mgE2等级的砝码：u Cn)= ,u2(Am ) + u2(m ) + u 2) =0.06mgC ctwccrd4.2.2对500gE2等级的砝码：u (m )=、；u2(Am ) + u2(m ) + u 2) =0.28mgC ctwccrd4.2.3对1000gF等级的砝码:u (m )= i：u2(Am ) + u2(m ) + u 2) =1.77mgC ctwccrd4.2.4对5000gF等级的砝码：u (m )=、；u2(Am ) + u2(m ) + u 2) =8.35mgC ctwccrd4.2.5对5kg F2等级的砝码:u (m )= u2 (Am ) + u2(m ) + u 2 =28.81mgC ctwccrd4.2.6对25kg F2等级的砝码:ctctctctctcrcrcru Vm )= r(u2(Am ) + u2(m ) + u 2 =170.25mgC ctwccrd5.扩展不确定度及表示置信概率取95%, k=2,则扩展不确定度为：E2等级砝码： 校准 lmg砝码时：U = kxuc(mct)=2x0.002mg 0.012mg 校准 500g 砝码时：U = kxuc(mct)=2x0.28mg 0.6mgF等级砝码：校准 lOOOg 砝码时：U = kxu(mct)=2xl.77mg 3.5mg 校准 5000g 砝码时：U = kxu(mct)=2x8.35mg 16.7mgF?等级砝码：校准 5kg 砝码时：U = kxu(mct)=2x28.81 mg 57.6mg校准 25kg 砝码时：U = kxu(mct)=2x170.25mg 340.5mg由上所述,砝码测量不确定度分析得：E?等级(lmg500g)： U=(0.0120.6)mg (k=2)F等级(1000g5000g)： U= (3.517)mg (k=2)F?等级(5kg25kg)： U= (0.060.4)g (k=2)