求连续累计自动衡器（皮带秤）不确定度分析报告

求连续累计自动衡器（皮带秤）不确定度分析报告

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重力式自动装料衡器示值误差测量结果的不确定度评定

1 概述
1.1 评定项目：重力式自动装料衡器示值误差测量结果不确定度的评定
1.2评定依据：JJF1033-2001《计量标准考核规范》和JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》
1.3 测量依据：JJG564—2002《重力式自动装料衡器》国家计量检定规程。
1.4 测量标准：M1级标准砝码
1.5 被测对象：准确度为Ⅲ级，最大秤量为5000kg/t,最小秤量为4kg，检定分度值为e = 200g的重力式自动装料衡器。
1.6 评定结果的使用
在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
1.7 测量方法：衡量替代法
2 不确定度的分析和计算
2.1 数学模型：
重力式自动装料衡器的示值误差由下式得到
E = I - m
式中：E——重力式自动装料衡器的示值误差，kg；
              I——重力式自动装料衡器的示值（某一检定点），kg；
              m——标准砝码值，kg。
2.2 标准不确定度分量
a）砝码的标准不确定度
检定Ⅲ级重力式自动装料衡器，使用20kg的M1级砝码，共计25个。从《砝码》检定规程中可以查出20kg的M1级砝码的最大允许误差 ，按照均匀分布（ ）计算单个砝码的标准不确定度分量（B类）：
               
由于上级砝码的传递用的是同一标准砝码。因此，25个20kg砝码应视为相关的，相关系数r=1。25个砝码不确定度的计算，用 单个砝码的不确定度分量乘上n（这里的n指砝码的数量）：
                     
本例中用了25个砝码，其标准砝码的合成不确定度应为
=0.5774×25=14.435≈14.44g
b）读数造成的不确定度分量为
              
c）重复性的标准不确定度分量
按照国家计量检定规程的要求，重力式自动装料衡器应在50%最大秤量和最大秤量点进行重复性试验，即多次往承载器上加放同一载荷，检查秤指示的一致性。对于小于1t的秤，在两个秤量点上各进行10次。选择两个称量点标准偏差较大的一个，作为重复性试验的标准偏差。假如在非自行指示秤的最大秤量点上进行10次试验，结果如下：x1=500.02kg，x2=500.04kg，x3=500.02kg，x4=500.00kg，x5=499.98kg，x6=500.00kg，x7=500.00kg，x8=500.02kg，x9=500.04kg，x1=500.02kg。计算测量结果的标准偏差：
根据贝塞尔公式，实验标准偏差为
            
                  
算术平均值的实验标准偏差 为

A类不确定度分量为 v=n-1=10-1=9。
2.3 合成标准不确定度
      
2.4 扩展不确定度
    用韦尔奇-萨特思韦特公式计算有效自由度veff >100，可近似取为 。
查t分布表，得到：置信水准为p=0.95时， 。
最终得到重力式自动装料衡器的扩展不确定度为
     
2.5 测量不确定度汇总和报告
通过以上各节的分析和估算，可将不确定度来源按其类型、数值、概率分布、包含因子、标准不确定度及自由度等进行汇总，见下表。
                        测量结果的不确定度一览表
序号        来源        类型        不确定度/g        概率分布        包含因子
k        自由度
v
1        标准砝码        B        14.44        均匀         


2        读数        B        16.33        三角         

3        测量重复性        A        11        正态        2        9

4        重力式自动
装料衡器        合成        24.42        T        —         

5        重力式自动
装料衡器        扩展        49        t        1.96         

   根据JJF564－2002的要求，重力式自动装料衡器测量不确定度的报告为
            
    在此秤量的最大允许误差为：


实际求得的扩展不确定度U95=49g
                  
3 秤的测量不确定度
重力式自动装料衡器检定合格后，可应用到实际使用中。例如，在工厂或矿山用于成品和半成品的称量等等。这种情况下，得到的被秤物的质量值，，存在测量不确定度。这个不确定度主要来源于重力式自动装料衡器的最大允许误差。
该重力式自动装料衡器的最大允许误差mpe=1.5e-1.5×200g=300g可以看作时扩展不确定度U，并估计为均匀分布k = 。因此，标准不确定度分量

邮用秤示值误差测量结果的不确定度评定
1  概述
1.1 评定项目：邮用秤示值误差测量结果不确定度的评定
1.2评定依据：JJF1033-2001《计量标准考核规范》和JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》
1.3 测量依据：JJG16—87《邮用秤》国家计量检定规程。
1.4 测量标准：M1级砝码
1.5 被测对象：准确度为Ⅲ级，最大秤量为6000g，最小秤量为5g，检定分度值为e = 5g的邮用秤。
1.6 评定结果的使用
在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
1.7 测量方法：直接比较法。
2 不确定度的分析和计算
2.1数字模型：邮用秤的示值误差由下式得到
E = I - m
式中：E——邮用秤的示值误差，g；
                   I——邮用秤的示值（某一检定点），g；
                  m——标准砝码值，kg。
的示值误差由下式得到
2.2  标准不确定度分量：
a）砝码的标准不确定度：
检定Ⅲ邮用秤，使用1mg-500g的M1级标准砝码，共计25个。从《砝码》检定规程中可以查出1mg-500g的M1级标准砝码各量程的最大允许误差 ，按照均匀分布（ ）计算单个标准砝码的标准不确定度分量（B类）：
               
由于上级砝码的传递用的是同一标准砝码。因此，25个1mg-500g标准砝码应视为相关的，相关系数r=1。25个标准砝码不确定度的计算，用 单个标准砝码的不确定度分量乘上n（这里的n指砝码的数量）：
                     
本例中用了25个砝码，其标准砝码的合成不确定度应为
=0.173×25=4.325≈4.33g
b）读数造成的不确定度分量为
              
c）重复性的标准不确定度分量
按照国家计量检定规程的要求，邮用秤应在50%最大秤量和最大秤量点进行重复性试验，即多次往承载器上加放同一载荷，检查秤指示的一致性。对于小于1t的秤，在两个秤量点上各进行10次。选择两个称量点标准偏差较大的一个，作为重复性试验的标准偏差。假如在邮用秤的最大秤量点上进行10次试验，结果如下：x1=500.02kg，x2=500.04kg，x3=500.02kg，x4=500.00kg，x5=499.98kg，x6=500.00kg，x7=500.00kg，x8=500.02kg，x9=500.04kg，x1=500.02kg。计算测量结果的标准偏差：
根据贝塞尔公式，实验标准偏差为
            
                  
算术平均值的实验标准偏差 为

A类不确定度分量为 v=n-1=10-1=9。
2.3 合成标准不确定度
      
2.4 扩展不确定度
    用韦尔奇-萨特思韦特公式计算有效自由度veff >100，可近似取为 。
查t分布表，得到：置信水准为p=0.95时， 。
最终得到邮用秤的扩展不确定度为
     
2.5 测量不确定度汇总和报告
通过以上各节的分析和估算，可将不确定度来源按其类型、数值、概率分布、包含因子、标准不确定度及自由度等进行汇总，见下表。
                        测量结果的不确定度一览表
序号        来源        类型        不确定度/g        概率分布        包含因子
k        自由度
v
1        标准砝码        B        4.33        均匀         


2        读数        B        16.33        三角         

3        测量重复性        A        11        正态        2        9

4        邮用秤        合成        20.16        T        —         

5        邮用秤        扩展        39        t        1.96         

   根据JJF16－87的要求，邮用秤测量不确定度的报告为
            
    在此秤量的最大允许误差为：


实际求得的扩展不确定度U95=49g
                  
3 秤的测量不确定度
邮用秤检定合格后，可应用到实际使用中。例如，邮局中用于信件称重。这种情况下，得到的被秤物的质量值，，存在测量不确定度。这个不确定度主要来源于邮用秤的最大允许误差。
该邮用秤的最大允许误差mpe=1.5e-1.5×200g=300g可以看作时扩展不确定度U，并估计为均匀分布k = 。因此，标准不确定度分量