计量标准技术报告.docx
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计量标准技术报告
计量标准技术报告
计量标准名称衡器检定装置
建立计量标准单位龙口市计量检定测试所
计量标准负责人冯勇
筹建起止日期1987.01～1987.07
目录
一、计量标准的工作原理及其组成………………………………………………………………………1
二、选用的计量标准器及主要配套设备…………………………………………………………………2
三、计量标准的主要技术指标……………………………………………………………………………3
四、环境条件………………………………………………………………………………………………3
五、计量标准的量值溯源和传递框图……………………………………………………………………4
六、计量标准的测量重复性考核…………………………………………………………………………5
七、计量标准的稳定性考核………………………………………………………………………………6
八、测量不确定度评定……………………………………………………………………………………7
九、计量标准的测量不确定度验证………………………………………………………………………10
十、结论……………………………………………………………………………………………………11
十一、附加说明……………………………………………………………………………………………11
一、计量标准的工作原理及其组成
该装置采用M1级砝码检定，配有F2等感量砝码。
用比较法测量，使其量值准确传递到工作用计量器具中。
由砝码组成
二、选用的计量标准器及主要配套设备
计
量
标
准
器
名称
型号
测量范围
不确定度或
准确度等级或最大允许误差
制造厂及出厂编号
检定
证书号
砝码
20kg（800块）
M1级
泰安
2005009
砝码
25kg（25块）
M1级
临沂衡器厂
/
2005010
砝码
0.5t（1块）
1t（44块）
M1级
泰安金冠
F03-20068079
砝码
（1～2）kg（3块）
M1级
沈阳天平仪器厂933
2005008
主
要
配
套
设
备
1.感量砝码
（1～10）kg
F2等
上海力能仪器厂166
烟台市计量所
2004011
2.感量砝码
10mg～200g
F2等
上海力能仪器厂166
龙口市计量所
2005027
三、计量标准的主要技术指标
一、测量范围：
1kg-120t
二、不确定度或准确度等级或最大允许误差：
砝码为F2等、M1级。
四、环境条件
项目
要求
实际情况
结论
湿度
不要求
不要求
合格
温度
不要求
合格
风力
＜4级
合格
六、计量标准的测量重复性考核
用20kg在重复性条件下对电子秤进行10连续测量，得到测量列20.0000，20.0000，19.9995，19.9995，19.9990，20.0000，19.9995，19.9990，20.0000，19.9995kg
实验标准差为：
S＝
＝0.40（g）
测量重复性考核结果：
小于合成标准不确定度。
七、计量标准的稳定性考核
1检定日期：
2006.04.12仪器名称：
20kg的M2级砝码单位：
g
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
误差值
2.2
2.6
2.4
2.6
2.4
2.8
2.0
2.6
2.2
2.0
平均值
2.38
2检定日期：
2007.04.10仪器名称：
20kg的M2级砝码单位：
g
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
误差值
2.0
2.4
2.6
2.0
2.2
2.6
2.0
2.6
2.2
2.0
平均值
2.26
△mmax＝2.38g△mmin＝2.26g
△mmax－△mmin＝0.12g
△mmax－△mmin＜U
八、测量不确定度评定
1测量的数学模型
测量的数学模型：
△E=P-m
式中：
△E─电子秤示值误差；
P─电子秤示值；
m─标准砝码质量值；
2输入量的标准不确定度评定
本评定方法以最大称量30kg电子秤20kg点为例。
2.1输入量P的标准不确定度来源u（P）主要是电子秤测量重复性、四角偏载误差以及示值随电源电压变化等。
2.1.1电子秤测量重复性引起的标准不确定度分项u（P1）的评定（A类评定方法）
用20kg在重复性条件下对电子秤进行10连续测量，得到测量列20.0000，20.0000，19.9995，19.9995，19.9990，20.0000，19.9995，19.9990，20.0000，19.9995kg
单次实验标准差
S＝
＝0.40（g）
任选5台同类型电子秤，对每一台电子在20kg点进行两组测量，每组测量均在重复性条件下连续测量10次，共得到10组测量列，每组测量列分别按上述方法计算，得到10个单次实验标准差，如下表：
实验标准差
SJ
S10.40g
S20.53g
S30.47g
S40.39g
S50.46g
S60.39g
S70.40g
S80.63g
S90.53g
S100.46g
合并样本标准差Sp可按下式计算：
SP=
=0.47g
在实际测量中，对输入量P仅进行2次测量，以2次测量的算术平均值作为测量结果，则该结果的标准不确定度为
u（P1）=
=0.33g
自由度vp1可按下式计算：
vp1=
=10×（10-1）=90
3.1.2电子秤的偏载误差引起的标准不确定度分项u（P2）的评定
电子秤进行偏载试验时，用最大称量1/3的砝码，放置在1/4秤台面积中，最大值与最少值之差一般不会超过5g，半宽2.5g，而测量时放置砝码的位置较为注意，偏载量远比做偏载试验时少，假设其误差为偏载试验时的1/3，并服从均匀分布，包含因子k=
可得
u（P2）=
=0.48g
估算△u（p2）/u（p2）为10%，则自由度为ν（p2）＝50
2.1.3电源电压稳定度引起的标准不确定度分项u（p3）
电源电压在规定条件下变化可能会造成变化0.2e,即1.0g，假设半宽度a=1.0g，服从均匀分布，包含因子k=
u（p3）=1.0g/
=0.58g
估算△u（p3）/u（p3）为10%，则自由度为ν（p3）＝50
2.1.4输入量P的标准不确定度的计算
由于输入量P的分项彼此不相关，因此，
u2（p）=u2（p1）+u2（p2）+u2（p3）
u（p）=
=0.82g
自由度vp=u4（p）/
=130
3.2输入量m的标准不确定度评定
输入量m的标准不确定度可以根据检定证书中得到，如检定证书中没有给出扩展不确定度，则可按OIMLR111砝码国际建议的约定，对低准确度级砝码的标准不确定度等于允差表规定的最大允许误差的1/
。
查表得到20kg砝码，允许误差为±1g,其标准不确定度
u（m）=1g/
=0.43g
估算△u（m）/u（m）为10%，则自由度为ν（m）＝50
4合成标准不确定度
4.1传播系数（灵敏系数）
灵敏系数：
c1＝δ△E/δp＝1
c2＝δ△E/δm＝1
4.2标准不确定度汇总表见下表
表1:
测量不确定度汇总表
分量
来源
标准不确定度
ci
自由度
u（p）
0.82g
1
130
u（p1）
电子秤的测量重复性
0.33g
u（p2）
电子秤的偏载
0.48g
u（p3）
电源电压波动
0.58g
u（m）
砝码
0.43g
-1
50
4.3合成标准不确定度的计算
输入量彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到
根据：
uc2（△E）＝［（δ△E/δp）*u（p）］2+［（δ△E/δm）*u（m）］2
得
uc（△E）=
=0.93g
4.4合成标准不确定度有效自由度
合成标准不确定度有效自由度veff
veff＝uc4（△E）/[（c1u（p））4/vp]+[（c2u（p））4/vm]
＝179
将合成标准不确定度有效自由度veff估算为100
5扩展不确定度
取置信概率95%，由于自由度大多是估算的，查t分布表kp=t95（95）=1.984
扩展不确定度
U95＝t.95（100）×uc（△E）
＝1.984×0.93
＝1.8（g）
6测量结果的报告
30kg电子秤示值误差测量结果的扩展不确定度为
U95＝1.8g,kp=1.984（在20kg时测量）
九、计量标准的测量不确定度验证
选定一台称量为30kg电子秤，经本单位标准器组检测的一组数据与上级技术测试部门的一组数据比对检定结果如下：
计量性能
上级技术测试部门检定结果
（kg）
本装置检定结果
（kg）
比对结果差值
（kg）
零点误差
0
0
0
四角误差
20.004
20.003
0.001
最少称量
0.400
0.400
0
500分度称量
5.001
5.001
0
半量程
15.002
15.004
0.002
最大秤量
30.004
30.006
0.002
以20kg称量为例，两次称量之差为1g，少于电子秤20kg示值误差测量结果的扩展不确定度测量U95＝1.8g因此测量不确定度验证合格
十、结论
经验证，该装置的各项性能均达到砝码、数字指示秤、模拟指示秤、非自行指示秤、杆秤检定规程的要求，可以开展M2砝码和数字指示秤、模拟指示秤、非自行指示秤、杆秤的检定工作。
十一、附加说明
1.JJG99-90砝码检定规程
2.JJG539-97数字指示秤检定规程
3.JJG13-97模拟指示秤检定规程
4.JJG14-97非自行指示秤检定规程
5.JJG17-2002杆秤检定规程
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