机械天平不确定度分析

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1、机械天平测量不确定度分析（一）测量方法根据国家检定规程JJG98—2006《机械天平检定规程》中用小于被校天平在该载荷下的最大允许误差的1/3标准砝码进行校准（检定），主要检测参数包括天平分析度及其误差，天平的示值重复性，机械砝码的组合误差（有的话），游码标尺误差（有的话）。（1）测量方法：依据JJG98-2006《机械天平检定规程》（2）测量方法：采用标准砝码直接测量天平各技术参数得出各示值误差。（3）评定结果的使用：符合上述条件下的测量结果，一般可参照使用本不确定度的评定方法。（二）数学模型Δm=P-m式中：

2、Δm——机械天平示值误差；P——机械天平示值；m——标准砝码值（三）各输入量的标准不确定度评定1.输入量m的标准不确定度的评定输入量m的标准不确定度的采用B类方法评定。（1）测量天平分度值所用标准小砝码引起的标准不确定度的评定根据JJG99-2006«砝码检定规程»中规定F1等级10mg砝码的扩展不确定度≤0.008mg，包含因子，置信概率p=99.73%，则：=（2）测量天平挂码组合误差所用标准砝码引起的标准不确定度的评定对该型号天平来说，测天平挂码组合误差时所用F1等级标准砝码是10mg～200g砝码与挂码一

3、一对应进行测量。以挂码最大组合200g称量点为例，根据JJG99-2006«砝码检定规程»中规定F1等级200g标准砝码的扩展不确定度=0.333mg，包含因子，则：=（3）输入量的标准不确定度的计算已知和互相独立，则：2.输入量P的标准不确定度的评定.输入量P的标准不确定度主要来源于天平的示值变动性，即测量重复性。用两个等量的200g砝码在重复性条件下进行全秤量示值变动性的测量，连续测量10次，得到测量列（分度）：3.0、3.2、3.0、3.3、3.1、3.5、3.9、4.0、3.7、3.8。分度单次实验标准差

4、任意选取3台同类型天平，对每台天平进行3组测量，每组测量均在重复性条件下连续测量10次，共得到9组测量列，每组测量列分别按上述方法计算，得到9个单次实验标准差，如表所示：9组实验标准差计算结果实验标准差合成样本标准差为：实际情况下，每校准TG328A型的天平示值变动性为6次，则：3、合成不确定度的评定（1）灵敏系数数学模型：灵敏系数：(2)标准不确定度分量汇总表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度（mg）测分度值用的标准小砝码0.0040.167测挂码用的标准砝码0.167示值变动性（测量重复性）0.031(

5、3)合成标准不确定度的计算输入量与彼此独立不相关，所以合成标准不确定度，可按下式计算得到：4、扩展不确定度评定取=2，则相对扩展不确定度为5、测量不确定度报告与表示机械天平在最大秤量200g时示值误差测量结果的扩展不确定度为：K=2本评定方法以1kg天平最大秤量点1kg进行评定：输入量P的标准不确定度主要来源于天平的示值变动性，即测量重复性。用TG51型天平来说，分度值是2mg.用两个等量的1000g砝码在重复性条件下进行全秤量示值变动性的测量，连续测量10次，得到测量列（分度）：2.8、3.0、2.6、2.8、

6、3.0、3.1、3.5、3.0、2.9、3.0分度单次实验标准差任意选取3台同类型天平，对每台天平进行3组测量，每组测量均在重复性条件下连续测量10次，共得到9组测量列，每组测量列分别按上述方法计算，得到9个单次实验标准差，如表所示：9组实验标准差计算结果实验标准差合成样本标准差为：扩展不确定度评定取=2，则相对扩展不确定度为测量不确定度报告与表示机械天平在最大秤量1000g时示值误差测量结果的扩展不确定度为：，k=2本评定方法以5kg天平最大秤量点5kg进行评定：输入量P的标准不确定度主要来源于天平的示值变动性

7、，即测量重复性。用TG35型天平来说，分度值是2.5mg.用两个等量的5000g砝码在重复性条件下进行全秤量示值变动性的测量，连续测量10次，得到测量列（分度）：4.5、4.0、4.2、4.5、4.0、4.0、3.9、4.4、4.0、4.1分度单次实验标准差任意选取3台同类型天平，对每台天平进行3组测量，每组测量均在重复性条件下连续测量10次，共得到9组测量列，每组测量列分别按上述方法计算，得到9个单次实验标准差，如表所示：9组实验标准差计算结果实验标准差合成样本标准差为：扩展不确定度评定取=2，则相对扩展不确定

8、度为测量不确定度报告与表示机械天平在最大秤量1000g时示值误差测量结果的扩展不确定度为：，k=2本评定方法以30kg天平最大秤量点30kg进行评定：输入量P的标准不确定度主要来源于天平的示值变动性，即测量重复性。用TG630型天平来说，分度值是150mg.用两个等量的25kg砝码在重复性条件下进行全秤量示值变动性的测量，连续测量10次，得到测量列（分度）：4.0、4.0