电子衡器计量检定不确定度评定相关问题探讨

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各种新型电子衡器的相继推出，给计量检定工作带来了严峻的考验，因此分析电子衡器测量结果的不确定度具有现实意义。

1检定资料根据 JJG 539-1997《数字指示秤计量检定规程》，检定时的温度条件在-10C～40℃之间，采用 四等砝 码进行 检定 ，依据 JJG99-2006《砝码执行检定规程》，100mg10kg四等砝码的最大允许误差为±(O.5mg0.5g)，本次研究的检定对象是-台II级电子秤，最大称量为 15kg，分度值(e)为 5g。

2测量过程从零点开始加载砝码，按照由小到大的顺序直至最大称量，之后采用同样的方法卸载砝码，回到零点，示值误差即为分段示值与标准砝码的差值，根据 (JJG 539.1997数字指示秤检定规程》，检定电子秤时共选取 5个称量点，即最大称量、50%最大称量、2000e、500e，采用本不确定度的评定方法。

3数学模型本次研究中采用的数学模型如下：AEP-Ill其中，△E代表电子秤的示值误差，P代表电子秤的示值，in代表标准砝码的质量值。

4不确定度评定前文己经提到，本次检定对象是-台II表 1：电子秤重复测试结果 (kg)级电子秤，最大称量为 15kg，分度值(e)为 5譬，用四等砝码进行检定，100mgl0kg四等砝码的最大允许误差为±fO.5mg0.5g)，因此在本次研究中，输入量 P的标准不确定度主要来源于：u(P1)-测量重复性引起的不确定度u(P2)-温度和电子秤水平偏载引起 的不确定度ufP3)-电源电压引起的不确定度4.1输入量 P的标准不确定度4.1.1测量重复性引起的不确定度采用 15kg固定砝码对电子秤重复测量 1O次，测量结果如表 1所示。

第1次 f 第2次 f 第3次 f 第4次 f 第5次 f 第6次 f 第7次 f 第8次 f 第9次 f 第1o次15.0000 l 14.9995 l 15.0000 l 15.0000 l 14.9995 I 14.9995 l 14.9995 I 15.0000 I 14.9995 l 14.9995进而可求出平均测量值为 14.9997kg，单次实验的标准差为：0.258h。

再随机选取 5台同类电子秤，每台电子秤均在 15kg点进行两组测试，每组测试中 5台电子秤均重复测定 l0次，按照以上方法计算 1O组单次实验的标准差，进而求出合并样本标准差 (为 0.41g)，最终可得出测量重复性引起的不确定度以及自由度：u(PI)O.29hVP1n(n-1)10 X 9904.1.2温度和 电子秤水平偏载引起的不确定度在偏载试验中，采用 1/3最大称量的砝码，将其放在秤台 1/4面积中，半宽 a2.5g，最大值与最小值之间的差值-般<5g。此外在平时使用电子秤时，砝码位置的实际误差要小于本次偏载试验中的误差，假设实际使用时电子秤的偏载误差为试验误差的 1/3，并满足均匀分布，因此可得出电子秤偏载误差引起的不确定度：u(P2)O.48g由于Au(Pz)，u(P2)O.10，进而可以计算 自由度：Vp2(1/2)·[△u(P。)/u(P ) 504.1-3电源电压引起的不确定度电源电压变化可能会导致示值波动，波动幅度-般为 O.2e，即 1.Og，假设半宽度 a为 1.0g，满足均匀分布，即可求出电源电压引起的标准不确定度：u(P。)O.58g由于Au(P3)/u(P3)O.10，进而可以计算自由度 ：V 3：(1/2)-[△u(P )/u(P。) 504.1.4输入量 P的不确定度由于测量重复性引起的不确定度、电子秤偏载误差引起的不确定度、电源电压引起的不确定度是输入量 P不确定度的三个分项，并且三者彼此独立，因此有：U2(p) u2(p1)u2(P2) u。(P3)进而就可以计算出输入量 P的不确定度以及自由度：u(P[u (P1) u (P2)u (P3)] O.86gvPu( ) /(O.41 /900.48 /500.58 /50)1504.2输入量 /12的标准不确定度检定证书中未指出扩展不确定度，查询允误差表可知 ，l5 砝码 的允许误 差为±0.75g，因此可以计算输入量 m 的标准不确定度：u( O.43g由于△ ( l( )0.1O，进而可以计算自由度：V (1/2)-[Au( )/u( )r504.3合成标准不确定度本次研究中，输入量 P和输入量 m相互独立，首先可以求出二者的灵敏系数：CI6△E/a PlC a△E/a m-1因此有：u (AE)[Cj×u( )] [C2×u( )]最终可以求出合成标准不确定度：u (△E)(0.86。O.43。) 0.96g经计算，合成标准不确定度的有效自由度为 179。

4.4扩展不确定度将合成标准不确定度的有效自由度估算为 100，置信率取 95%，查 t表可得到：K t。 (10O)1.984最终，扩展不确定度为：u95t95×uc(AE)1.984×0.93：1.8gV。rf i00总结 ：笔者在此分析了数字指示秤计量结果的不确定度，希望对相关工作有所帮助，在实际工作中，检定工作还面临着-些问题，例如以下两个方面：(1)-些检定部门拥有的砝码有限，很难测试大型衡器的最大称量。

(2)目前大型衡器越来越多，-些检定部门运输力量薄弱，即使具备了大型砝码，也很难运输到检定现常因此在以后的发展中，各位同仁还要继续研究，进-步提高电子衡器计量检定工作的整体水平，从而维护市场秩序，促进公平贸易，