F2等級10克砝碼折算質(zhì)量測量結(jié)果的不確定度評定 摘要:砝碼質(zhì)量測量是通過與高-等級同質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化砝碼，在比較儀_上比對，實現(xiàn)對砝碼的準(zhǔn)確測量，而在測量中測量方法、標(biāo)準(zhǔn)砝碼的不確定度，測量儀器、空氣浮力、是影響測量不確定度的關(guān)鍵問題，通過10g砝碼的實測分析，具有較合理的評定，砝碼測量時不確定度問題。 關(guān)鍵詞:測量方法;標(biāo)準(zhǔn)砝碼;測量儀器;空氣浮力;不確定度
1.概述
測量依據(jù): jjg99 2006>。
環(huán)境條件:溫度每四小時變化不于3. 5°C,相對濕度不于70%。.
測量標(biāo)準(zhǔn): docin
f1等級標(biāo)準(zhǔn)砝碼.質(zhì)量為10g, u=0. 06mg，含因子k=2。電子天平(型號ae240;特種準(zhǔn)確度等級; d=0. 1mg)
被測對象: f2 等級砝碼。質(zhì)量為10g, u=0. 20mg，含因子k =2。 測量過程
①開啟天平，將標(biāo)準(zhǔn)砝碼放在天平的稱盤內(nèi)，讀取數(shù)據(jù)a。a取兩次讀數(shù)的算術(shù)平均值.
②取下標(biāo)準(zhǔn)砝碼，并在此稱盤內(nèi)放上同名義質(zhì)量的被檢砝碼，讀取數(shù)據(jù)b。b取兩次讀數(shù)的算術(shù)平均值.
③測量循環(huán)采用aba法，測得- -組讀數(shù)。
④根據(jù)以_上數(shù)據(jù)，計算出被檢砝碼實際質(zhì)量。 評定結(jié)果的使用
在符合_上述條件下的測量結(jié)果，般可直接使用本不確定度的評定結(jié)果。 2,數(shù)學(xué)模型
(1)式中:mb 被測砝碼的折算質(zhì)量，單位: g或mg;
ma- 標(biāo)準(zhǔn)砝碼的折算質(zhì)量，單位: g或mg;成豆丁
vb- 被測砝碼的體積，單位: cm3;
7a -標(biāo)準(zhǔn)砝碼的體積，單位: cm3;
pk -測量時，實驗室的實際空氣密度，單位:eom
p1, 2 約定的標(biāo)準(zhǔn)空氣密度，單位: g/ cm3;
被 測砝碼與標(biāo)準(zhǔn)砝碼的平衡位置的差值，單位: g 或mg; 假設(shè)，空氣浮力引起的質(zhì)量修正值為mp
則式(1)簡化為: (2) 3.折算質(zhì)量測量的不確定度評定由于不確定度與砝碼的質(zhì)量有關(guān)，我們以10g砝碼為例來討論。
測量過程由測量重復(fù)性導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定。
測量過程由測量重復(fù)性導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度可以通過連續(xù)測量得到測量列，采用a類方法行評定。
3.1用電子天平對10g砝碼在重復(fù)性條件下連續(xù)測量10次，得
到測量列(g)
① ② ③ ④ ⑤
10.0001 10.0001 10. 0002 10.0001 10.0001
⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ①
10.0002 10.0001 10.0002 10.0002 10.0002
單次實驗標(biāo)準(zhǔn)差為 =s/ =0. 02mg
3.2標(biāo)準(zhǔn)砝碼引起的不確定度u (mcr)的評定。 石標(biāo)準(zhǔn)砝碼引起的不確定度u (mcr)， 采用b類方法行評定。
3.2. 1標(biāo)準(zhǔn)砝碼的擴展不確定度引起的不確定度分量:根據(jù)規(guī)程，f1等級標(biāo)準(zhǔn)砝碼10g的擴展不確定度不于0.06 mg含因子k =2。u/k = 0. 06mg/2=0. 03mg
3.2. 2標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量的不穩(wěn)定性弓|起的不確定度根據(jù)規(guī)程規(guī)定，砝碼相鄰兩個周期檢定結(jié)果之差不得過該砝碼允許誤差的三分之，以均勻分布來估計這個分量。f1等級標(biāo)準(zhǔn)砝碼10g的允許誤差對值0.20 mg。uinst (mcr)=0. 20/ (3X )=0. 038mg
3.2. 3標(biāo)準(zhǔn)砝碼引起的不確定度u (mcru (mcr)==0.048mg
3.3由于檢定過程直接使用電子天平的實際分度值d,由電子天平分辨率引起的不確定度采用b類方法行評定。== 0.41d=0. 41X0.1=0. 04mg
3.4空氣浮力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(mp)的評定空氣浮力引起質(zhì)量誤差的修正: mp= (vb-va) (pk-p0),根據(jù)規(guī)程規(guī)定，當(dāng)空氣浮力引入誤差不過被測砝碼允許誤差的1/9時,可不行空氣浮力修正，即實際計算時認為mp=0。由規(guī)程得到f2等級砝碼材料密度(6. 4~10.7) g/cm3 (; 10克砝碼材料密度不做要求， 假設(shè)為g/cm3; f1等級砝碼材料密度(7.39~8.73) g/cm3 . g/cm3 (1g) ; f2等級砝碼允差為
10g士0.6mg; f1 等級砝碼允差為10g士0. 20mg ;空氣密度估計為(1.20士0.024) mg/cm3?？諝飧×σ霕O限誤差的估算如下:< 0. 6mg/9=0. 066mgatoh.”um即u()可忽略3.5被檢砝碼與標(biāo)準(zhǔn)砝碼差值引入的不確定u( )的評定被檢砝碼與標(biāo)準(zhǔn)砝碼的差值=0. 04mg很小， 故u( )可忽略。3.6天平偏載不確定度u e的評定ue= (2)其中:d為天平按照相應(yīng)檢定規(guī)程行偏載測量時值和小值之間的差，為估計的稱盤中心到砝碼中心的距離， 為稱盤中心到-個角的距離，在部分情況下，不確定度分量u e通常被檢定過程中的不確定度uw所覆蓋，可以忽略。 4、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定 傳播系數(shù)
數(shù)學(xué)模型傳播系數(shù)c(i):
c (ma)= =1c(mp) = =1c( )==14.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表
不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確 定度分量u (xi)mg豆丁mg測量重復(fù)性
0.02 10.02"W. . 標(biāo)準(zhǔn)砝碼u (mcr)
0.048 1 0. 048天平分辨力ud 0. 04 10.04 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算輸入量彼此獨立不相關(guān)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按下式得到: 5.擴展不確定度的評定= k =2X0.066mg =0. 14mg(k=2) 6.測量不確定度的報告與表示f2等級10g砝碼折算質(zhì)量測量結(jié)果的擴展不確定度為=0.14mgk=2 
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