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淺談F2等級(jí)砝碼折算質(zhì)量修正值的不確定度 說明：

• 概述

1.測(cè)量依據(jù)JJG99-2006《砝碼檢定規(guī)程》、JJF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》。2.環(huán)境條件溫度18℃～22℃,溫度波動(dòng)不大于3.5℃/4h；相對(duì)濕度不大于30%～70%，濕度波動(dòng)不大于15％/4h。3.測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)F1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼，測(cè)量范圍為1mg～500g，材料密度為8000kg/m3的JF1無磁不銹鋼。4.測(cè)量對(duì)象F2等級(jí)砝碼，測(cè)量值為10g、200g，材料密度為8000kg/m3的無磁不銹鋼。5.測(cè)量過程依據(jù)JJG99-2006規(guī)定進(jìn)行。6.測(cè)量方法砝碼校準(zhǔn)點(diǎn)、校準(zhǔn)方法和校準(zhǔn)次數(shù)如表1所示。

• 數(shù)學(xué)模型

由于砝碼的折算質(zhì)量修正值為直接測(cè)量法得到，其數(shù)學(xué)模型為（1）式中：mct——被檢砝碼的折算質(zhì)量值；mcr——F1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的折算質(zhì)量值；C——空氣浮力修正因子；ΔI——天平分度值指示差值；mcs——靈敏度砝碼折算質(zhì)量值；ΔIs——靈敏度砝碼引起的衡量?jī)x器指示值的改變；mcw——配平砝碼折算質(zhì)量值。針對(duì)砝碼不同測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量值，其測(cè)量不確定度均可按照以下方法進(jìn)行評(píng)定，各測(cè)量點(diǎn)應(yīng)引用各自的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)。

• 不確定度影響因素

影響砝碼折算質(zhì)量修正值的因素有：（1）砝碼測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量u1；（2）F1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼引入的不確定度分量u2；（3）空氣浮力引入的不確定度分量u3；（4）電子天平分辨力引入的不確定度分量u4；（5）電子天平偏載引入的不確定度分量u5；（6）衡量?jī)x器靈敏度引起的不確定度分量u6；（7）砝碼磁性引入的不確定度分量u7。

• 各分量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

1.重復(fù)性分量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1(按A類方法進(jìn)行評(píng)定)對(duì)砝碼的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)，在相同條件下重復(fù)進(jìn)行10次測(cè)量，按式（2）和式（3）計(jì)算各測(cè)量結(jié)果中此分量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為（2）算術(shù)平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為（3）本次校準(zhǔn)用ABBA法測(cè)量，循環(huán)次數(shù)為10次，所以n=10。測(cè)量數(shù)據(jù)如表2所示。根據(jù)式（2）和式（3）計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)及重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，如表3所示。2.F1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2(按B類方法進(jìn)行評(píng)定)針對(duì)不同測(cè)量點(diǎn)采用的標(biāo)準(zhǔn)砝碼的不確定度，計(jì)算由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2,其結(jié)果按照式（4）進(jìn)行計(jì)算。（4）uinst(mcr)是標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量的不穩(wěn)定性引起的不確定度，根據(jù)砝碼5年內(nèi)的證書（見表4），利用極差法進(jìn)行計(jì)算：（5）根據(jù)表4、式（4）和式（5）計(jì)算得出u2，如表5所示。

3. 空氣浮力引入的不確定度

u3經(jīng)查相關(guān)資料和規(guī)程，當(dāng)空氣浮力引入誤差不超過被測(cè)砝碼最大允許誤差的1/9時(shí),可不進(jìn)行空氣浮力修正。因此，空氣浮力修正部分誤差引入的空氣浮力不確定度將忽略不計(jì)。

4.電子天平分辨力分量引入的不確定度

u4選用的電子天平XS205最大稱量為220g時(shí)，實(shí)際分度值為0.1mg；最大稱量為81g時(shí)，實(shí)際分度值為0.01mg。由此確定其指示器分辨力，按均勻分布，取包含因子k=2計(jì)算由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u4。計(jì)算中數(shù)值的引用及計(jì)算結(jié)果如表6所示，其結(jié)果按照式（6）進(jìn)行計(jì)算。

6. 電子天平靈敏度引起的不確定度

u6（8）式中：——被檢砝碼和標(biāo)準(zhǔn)砝碼之間的平均質(zhì)量差；u(ms)——靈敏度砝碼的不確定度；ms——靈敏度砝碼的折算質(zhì)量值；ΔIs——靈敏度砝碼引起的電子天平指示值的改變；u(ΔIs)——ΔIs的不確定度。由于電子天平的準(zhǔn)確度很高，因此電子天平靈敏度引起的不確定度可以忽略。

7. 砝碼磁性引入的不確定度

u7如果砝碼極化強(qiáng)度和磁化率滿足規(guī)程的磁性要求，則可認(rèn)為由于砝碼磁性所引起的不確定度分量可忽略不計(jì)。

• 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

砝碼折算質(zhì)量修正值測(cè)量結(jié)果的各項(xiàng)影響因素互不相關(guān)，因此其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按式（9）進(jìn)行計(jì)算。將上面得到的各測(cè)量點(diǎn)各分量的計(jì)算結(jié)果代入，可得到各測(cè)量點(diǎn)測(cè)量結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度如表8所示。

• 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

取k=2，則其擴(kuò)展不確定度U按式（10）進(jìn)行計(jì)算，將表8中得到的各測(cè)量點(diǎn)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算結(jié)果代入，可得到各測(cè)量點(diǎn)測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度，取合適的有效位數(shù)記入表9。

上述是淺談F2等級(jí)砝碼折算質(zhì)量修正值的不確定度的詳細(xì)介紹！