主题:【第十三届原创】采用组合分量法检定砝码的不确定度评定实例

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8月二等奖
  在检定E2等级毫克组砝码时,由于被检砝码准确度等级非常高,上一等级砝码的不确定度度无法满足JJG99-2006《砝码检定规程》要求的三分之一的量传关系(10mg以下E1等级和E2等级砝码的最大允许误差是1/2的关系),而且使用的质量比较仪分度值达到0.1μg,其稳定性、测量重复性也会引入较大的不确定度,因此在检定过程中不能采取被检砝码与标准砝码一对一直接比较的方式进行检定,只能采取组合比较法,通过一整套砝码与一个或多个标准砝码比较的方式进行检定。因此种测量方式与其它常规测量方式存在明显区别,所以在对测量结果的不确定度进行评定时也较为复杂,以下将举例说明。



  一、概述

    1、被测对象

  一套排列方式为1、2、2、5的,测量范围(1~500)mg的E2等级标准砝码,共12个。

    2、测量标准

    标称质量为1g的E1等级标准砝码,经检定,其折算质量值为1.0000010g,扩展不确定度为U=0.010mg,k=2;

配套使用最小分度值为0.1μg的XPR6U型质量比较仪。

    3、测量依据:JJG99-2006《砝码检定规程》。

    4、环境条件

    温度:(20±2)℃,波动度不大于1℃/4h;

    相对湿度:(30~70)%,波动度不大于10%/4h。

    5、测量方法

    采用单个E1等级砝码组合传递E2等级砝码,采用ABA循环的方式,在质量比较仪上测量。

    二、测量模型

    采用组合分量法测量时,测量模式如下表:






其中[1000]为标称质量为1g的E1等级标准砝码;

      [1-]为标称质量为1mg的替代砝码,在折算质量已知的条件下可同时作为作证标准。






  2、各E2等级毫克组砝码实测折算质量值对应的不确定度

  因整套毫克组砝码在一台天平上检测,各个被测砝码的质量通过多个被测砝码组合比较得到,所以13个质量差的不确定度间存在强相关性,采用代数和的方式合成。13个质量差和标准砝码间不相关,采用方合根计算,计算公式如下:









    使用的E1等级砝码的折算质量值的扩展不确定度当k=2时,应小于砝码最大允许误差的三分之一,标称值为1g的E1等级砝码最大允许误差为±0.010mg,所以:



    取两个检定周期标准砝码的变化量,取其半宽按均匀分布估计。通过中国计量科学研究院连续2个周期的检定证书可知,标准砝码两个周期的折算质量值分别为1000.0034mg和1000.0010mg,所以标准砝码稳定性按均匀分布估计引入的不确定度为:





    根据检定规程的要求,采用ABA循环检定E2等级砝码需重复测量不少于3次,实际检定中以3次的平均值作为检定结果。所以在检定过程中采用同一标准砝码、同一质量比较仪等精度测量3次。

   

   

  a)所以经计算各被检砝码折算质量值为:





b)衡量过程中的标准不确定度经计算得以下数据:

                                  单位:mg



  (2)空气浮力引入的不确定度

    由于实际测量地平均海拔43.5m,小于330m,所以砝码使用过程中不用进行空气浮力修正。且由于被检砝码为毫克组砝码,体积较小,空气浮力影响可忽略不计。

    3、衡量仪器引入的不确定度

    衡量仪器的不确定度主要来源于质量比较仪的分辨力和偏载误差。









    合成标准不确定度见下表:

                                      单位:mg






    4、扩展不确定度U及检定结果有效性的验证

    检定结果的扩展不确定度及对应的最大允许误差见下表:

                                      单位:mg



    由上表可见,各规格砝码检定结果的扩展不确定度小于其最大允许误差的三分之一,检定结果有效。





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Last edit by xiaopianzi1209 举报
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刘彦刚
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版友可要知道,要检E2等级砝码可得有E1等级砝码。而E1等级砝码是JJG99-2006《砝码》中最高等级的砝码哦!
小骗子
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2006年以前有一个工作基准砝码检定规程,只能采用组合法,现在没有了,合并在了JJG99里。
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原文由 小骗子(xiaopianzi1209) 发表:
2006年以前有一个工作基准砝码检定规程,只能采用组合法,现在没有了,合并在了JJG99里。
能接触到基准,作为计量人真的有自豪感哦!
刘彦刚
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原文由 小骗子(xiaopianzi1209) 发表:
2006年以前有一个工作基准砝码检定规程,只能采用组合法,现在没有了,合并在了JJG99里。
1209版主:我记得好像使用基准要有什么专门的资格证,是吧?
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2020/8/4 10:10:22 Last edit by pxsjlslyg
小骗子
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有一个,建议基准还应该过的专门的授权。砝码在2006年取消了工作基准,E1等级代替了原来的工作基准
yayicuo
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在基准传递到标准的过程中,都存在着类似的单一量值传递到多个量值的情况。这种情况下的不确定度评定就与其他评定存在了一定的差异,最明显的就是各测量数据存在着无法避免的相关性
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原文由 小骗子(xiaopianzi1209) 发表:
在基准传递到标准的过程中,都存在着类似的单一量值传递到多个量值的情况。这种情况下的不确定度评定就与其他评定存在了一定的差异,最明显的就是各测量数据存在着无法避免的相关性


        那没办法,到了这个层次我们就只能是老老实实、认认真真地按JJF 1059.1-2012 《测量不确定度评定与表示》中:



      来合成,因为毕竟检定这样的一组砝码,收费低不了哦!
刘彦刚
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原文由 小骗子(xiaopianzi1209) 发表:
在基准传递到标准的过程中,都存在着类似的单一量值传递到多个量值的情况。这种情况下的不确定度评定就与其他评定存在了一定的差异,最明显的就是各测量数据存在着无法避免的相关性


1209版主:借楼一求,请你拍照并上传《中国计量》今年第6期文章:



※检定、使用与调修




119  计量检定规程和检定系统表不一致时如何处理的思考  作者:王东阜

      这应该说是一个很特别的话题,让我很想了解一下的话题哦!因为我退休在南京做家政,不方便得到该杂志。
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原文由 刘彦刚(pxsjlslyg) 发表:

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※检定、使用与调修




119  计量检定规程和检定系统表不一致时如何处理的思考  作者:王东阜

      这应该说是一个很特别的话题,让我很想了解一下的话题哦!因为我退休在南京做家政,不方便得到该杂志。
我们今年也没订,机构合并之后花钱不痛快了