机械天平不确定度分析[指南]

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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标准祛码进行校准（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，机械舷码的组合误差（有的话），游码标尺误差（有的话）。（1）测量方法：依据JJG98-2006《机械犬平检定规程》（2）测量方法：采用标准祛码直接测量天平各技术参数得出各示值误差。（3）评定结果的使川：符合上述条件卜•的测量结果，一般可参照使用本不确定度的评定方法。（二）数学模型卜m=P_m式屮：△/〃——机械天平示值误差；P——机械天平示值；m标准祛码

2、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w（m）的评定输入量刃的标准不确定度况（加）的采用B类方法评定。（1）测量天平分度值所用标准小砥码引起的标准不确定度u（mr）的评定根据JJG992006知去码检定规程》中规定F1等级10mg祛码的扩展不确定度U^0.008mg,包含因了k=2,置信概率尸99.73%,贝山"（%）=耳=°笃吨=0.004吨（2）测屋天平挂码组合误差所用标准祛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等级标准祛码是10mg〜200g祛码与挂码一一对应进行测量。以挂码最大组合200g称量点为例，根据J

3、JG99-2006«祛码检定规程》中规定F1等级200g标准祛•码的扩展不确定度［/二0.333mg,包含因子R=2,贝I」：仏）厶空如=0」61mg（3）输入量m的标准不确定度“伽）的计算已知mr和mB互相独立，贝ij：u{in）=Ji（2（叫）+i（2（叫）=Vo.0042+0.1672^7^=0」61mg2.输入最戶的标准不确定度u（P）的评定输入量"的标准不确定度"（P）主要來源于天平的示值变动性，即测量重复性。川两个等量的2oogsi码在重复性条件卜•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、

4、3.9、4.0、3.7、3.8。P二丄=3.35分度n/=i单次实验标准差£=*=0.40分度=0.040"?In-任意选取3台同类型天平，对每台天平进行3组测最，每组测最均在重复性条件下连续测最10次，共得到9组测最列，每组测最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巧・$1=().048加g$2=0.052n?g$3=0.067/Tig$4=().()35%g$5=0.077加gs6=0.069mg57=0.070吨必=0.060/7?gs9=0.05Smg合成样本标准差Sp为:=0.077mg实际悄况下，每校准TG3

5、28Am的天平示值变动性为6次，则:“(P)V6O.OllmgV6=0.03lmg3、合成不确定度的评定Am=P-mdm,C[==11dPSAm1=—1dm(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w(x,)不确定度来源标准不确定度(mg)u(in)测分度值用的标准小祛码0.0040.167测挂码用的标准舷码0.167“(p)示值变动性(测量重复性)0.031(3)合成标准不确定度的计算输入量加与P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：iic(A/??)=J[G“(PF+[C?•"(〃)『=J(0」67)2+(0.0

6、31)2加g=°」70加g4、扩展不确定度评定取k二2,则相对扩展不确定度为U=k•uc(A/w)=2xO.nOmg=0.34加g5、测最不确定度报告与表示机械天平在最人秤量200g时示值谋差测量结果的扩展不确定度为:U=0.34加gK=2木评定方法以lkg天平最大秤量点1kg进行评定：输入量P的标准不确定度“(P)主要來源于天平的示值变动性，即测量重复性。用TG51型天平来说，分度值是加g.用两个等量的lOOOg祛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、3.0、3・1、3.5、3.0、2.9、3.0

7、—1P=-YPt=2.97分度n/=!加-可2单次实验标准差$=旦=0.24分度=0.48加gn-l任意选収3台同类型天平，对每台天平进行3组测量，每组测量均在重复性条件下连续测虽10次，共得到9组测量列，每组测量列分别按上述方法计算，得到9个单次实验标准差，如表所示：9组实验标准左计算结果=0.36吨实验标准差Sj$]=0.48/ngs2=0.30加g$3=0.36mgs4=0.30mgs5=0.3lmgs6=OAOmg$7=0.28哗屯=035mgs9=0.41mg合成样木标准差》为:扩展不确定度评泄取£二2,则相对扩展不