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测量不确定度评定示例
1概述
1.1测量标准:M2等级标准砝码,测量范围为1 g~500 g。
1.2测量对象:末秤量50 g,最大秤量250 g;分度值d1=1 g,d2=2 g。
1.3测量条件:温度25℃,相对湿度50%。
1.4测量依据:《戥秤校准规范》
2数学模型
(1)
式中:
E——戥秤的示值误差,g;
I——戥秤的示值,g;
L——试验载荷标准砝码的质量,g;
因为公式(1)中I和L相互独立,由不确定度传播率,用方和根的方法给出戥秤示值误差的合成不确定度为
(2)
式中:、
公式(2)简化为:
(3)
3输入量的标准不确定度评定
3.1 戥秤示值引入的不确定度
戥秤示值影响量包含灵敏度、稳定平衡、人员读数和重复性引起的不确定度。
3.1.1灵敏度引起的不确定度
(4)
式中:i=1,2;
表4 灵敏度引起的不确定度
测量点/g
d/g
/g
0
1
0.06
25
1
0.06
50(末秤量)
1
0.06
50(首秤量)
2
0.06
125
2
0.12
250
2
0.12
如灵敏度不符合要求,则该项不确定度增大,按实际情况计算。
3.1.2稳定平衡引起的不确定度
(5)
式中:i=1,2;
表5 稳定平衡引起的不确定度
测量点/g
d/g
/g
0
1
0.06
25
1
0.06
50(末秤量)
1
0.06
50(首秤量)
2
0.06
125
2
0.12
250
2
0.12
如稳定平衡不符合要求,则该项不确定度增大,按实际情况计算。
3.1.3人员读数引起的不确定度
人员读数受悬线影响,在悬线宽度不大于1个分度值的刻度宽情况下,其引起的影响量通常不超过0.2di,按均匀分布考虑,则:
(A.5)
式中:i=1,2;
表6 人员读数引起的不确定度
测量点/g
d/g
/g
0
1
0.06
25
1
0.06
50(末秤量)
1
0.06
50(首秤量)
2
0.06
125
2
0.12
250
2
0.12
如悬线宽度大于1个分度值的刻度宽,则该项不确定度增大,按实际情况计算。
3.1.4重复性引起的不确定度
重复性测量使用50 g砝码连续测量3次,示值为:50.0 g、50.0 g、49.8g。
(7)
重复性测量使用200 g砝码连续测量3次,示值为:201.0 g、201.0 g、201.5g。
(8)
3.1.5戥秤示值引入的合成标准不确定度
(9)
表7 戥秤示值引入的合成标准不确定度
测量点/g
/g
/g
/g
/g
/g
0
0.06
0.06
0.06
0.12
0.10
25
0.06
0.06
0.06
0.12
0.10
50(末秤量)
0.06
0.06
0.06
0.12
0.10
50(首秤量)
0.06
0.06
0.06
0.30
0.20
125
0.12
0.12
0.12
0.30
0.20
250
0.12
0.12
0.12
0.30
0.20
3.2标准砝码引入的不确定度
(10)
式中:——标准砝码的最大允许误差。
表8 戥秤示值引入的合成标准不确定度
测量点/g
MPE/g
/g
0
/
/
25
0.013
0.008
50(末秤量)
0.010
0.006
50(首秤量)
0.010
0.006
125
0.029
0.017
250
0.040
0.023
4合成标准不确定度
(11)
表9 合成标准不确定度表
测量点/g
/g
/g
/g
0
/
0.10
0.10
25
0.008
0.10
0.10
50(末秤量)
0.006
0.10
0.10
50(首秤量)
0.006
0.20
0.20
125
0.017
0.20
0.20
250
0.023
0.20
0.20
5 扩展不确定度
,k=2 (12)
表10 扩展不确定度表
测量点/g
/g
UE(k=2)/g
0
0.10
0.2
25
0.10
0.2
50(末秤量)
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