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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 1987.011987.07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名称型号测量范围不确定度或制造厂及出厂准确度等级或编号最大允许误差检定证书号计量标准器砝码20kg(800块)M1级泰安临沂衡器厂/泰安金冠沈阳天平仪器厂 9332005009砝码25kg(25块)0.5t(1块)1t(44块)（12）kg(3块)M1级2005010砝码M1级F03-20068079砝码M1级2005008上海力能仪器厂 166上海力能仪器厂 166烟台市计量所2004011龙口市计量所20050271.感量砝码（110）kgF2等2.感量砝码主要配套设备10mg200gF2等三、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风力不要求4 级合格合格六、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：S0.40（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序号误差值平均值12.222.632.442.652.462.872.082.692.2102.02.382 检定日期：2007.04.10仪器名称：20kg的 M2级砝码单位：g序号误差值平均值mmax2.38gmmin2.26gmmaxmmin0.12gmmaxmminU12.022.432.642.052.262.672.082.692.2102.02.26八、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S0.40（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S1 0.40gS20.53gS30.47gS80.63gS40.39gS90.53gS50.46gS100.46gSJS60.39gS70.40g合并样本标准差Sp可按下式计算：SP=1msj1m2j=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)=SP2=0.33g自由度vp1可按下式计算：vp1=vj1mj=10（10-1）=903.1.2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2.5 g，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=3,可得u(P2)=2.5g3*3=0.48g估算u(p2)/u(p2)为 10%，则自由度为(p2)502.1.3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 1.0 g，假设半宽度a=1.0g，服从均匀分布，包含因子k=3,u（p3）=1.0g/3=0.58g估算u(p3)/u(p3)为 10%，则自由度为(p3)502.1.4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，u（p）=u（p1）+u（p2）+u（p3）2222u(p)=u2p=0.82g自由度 vp=u4（p）/u4jvj=1303.2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OIML R111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1/3。查表得到20kg砝码，允许误差为 1g,其标准不确定度u(m)=1g/3=0.43g估算u(m)/u(m)为 10%，则自由度为(m)504 合成标准不确定度4.1传播系数(灵敏系数)灵敏系数：c1E/p1 c2 E/m14.2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u(p)u（p1）u(p2)u(p3)u(m)来源电子秤的测量重复性电子秤的偏载电源电压波动砝码标准不确定度0.82g0.33g0.48g0.58g0.43gci1-1自由度130504.3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：uc（E）(E/p)*u(p)+(E/m)*u(m)得222 uc（E）=0.8220.432=0.93g4.4 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 veffveffuc(E)/(c1u(p)/vp+(c2u(p)/vm179将合成标准不确定度有效自由度 veff估算为1005 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 U95t.95(100)uc(E)1.9840.931.8（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U951.8g,kp=1.984（在20kg时测量）444九、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：计量性能零点误差四角误差最少称量500分度称量半量程最大秤量以 20kg称量为例，两次称量之差为1g，少于电子秤20 kg示值误差测量结果的扩展不确定度测量U951.8g因此测量不确定度验证合格上级技术测试部门检定结果本装置检定结果（kg）020.0040.4005.00115.00230.004（kg）020.0030.4005.00115.00430.006比对结果差值（kg）00.001000.0020.002十、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程5.JJG17-2002 杆秤检定规
