摘 要 F1等級(jí)砝碼折算質(zhì)量值的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定,關(guān)系到上級(jí)砝碼標(biāo)準(zhǔn)裝置是否滿足量傳要求,是質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)之一。以E2等級(jí)砝碼標(biāo)準(zhǔn)裝置量傳F1等級(jí)砝碼為例,分析了被檢砝碼折算質(zhì)量的不確定度。
關(guān)鍵詞 檢定規(guī)程 砝碼 擴(kuò)展不確定度 折算質(zhì)量值
一、引言
測(cè)量不確定度是“表征合理地賦予被測(cè)量之間的分散性,與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)”,描述了測(cè)量結(jié)果正確性的可疑程度或不肯定程度。測(cè)量不確定度的研究對(duì)科研、生產(chǎn)以及國(guó)際經(jīng)濟(jì)、技術(shù)交流等諸多相關(guān)測(cè)量領(lǐng)域影響甚大。砝碼在科研和生產(chǎn)中是一個(gè)十分重要的物理量。
二、F1等級(jí)砝碼折算質(zhì)量值的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定
(一)測(cè)量過程
F1等級(jí)砝碼是由二位檢定員使用E2等級(jí)砝碼的相應(yīng)精度天平上采用ABA測(cè)量循環(huán)進(jìn)行檢定,二人分別檢定一次,取二人檢定結(jié)果平均值做為最終結(jié)果。
(二)建立數(shù)學(xué)模型
依據(jù)JJG99-2006砝碼檢定規(guī)程,其數(shù)學(xué)模型為
式中:mct----被測(cè)砝碼的折算質(zhì)量值; mcr----標(biāo)準(zhǔn)砝碼的折算質(zhì)量值;
Vt----被測(cè)砝碼的體積; Vr----標(biāo)準(zhǔn)砝碼的體積;
€%ja----實(shí)際空氣密度; €%j0----標(biāo)準(zhǔn)空氣密度;
△I----標(biāo)準(zhǔn)砝碼與被測(cè)砝碼的示值差;
mcs----測(cè)靈敏度砝碼的質(zhì)量;
△Is----測(cè)靈敏度時(shí)引起的天平的的改變;
(三)不確定度來(lái)源
1.測(cè)量過程的不確定度uw
2.標(biāo)準(zhǔn)砝碼的不確定度u(mcr)
3.空氣浮力的不確定度ub
4.衡量?jī)x器的不確定度uba。
(四)分量不確定度評(píng)定:
1、測(cè)量過程的不確定度uw(A類)
測(cè)量過程的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uw(△mc)是質(zhì)量差值的標(biāo)準(zhǔn)偏差
用標(biāo)準(zhǔn)砝碼對(duì)被測(cè)砝碼的相應(yīng)精度天平上進(jìn)行一組測(cè)量,測(cè)量質(zhì)量差值為△mc:
利用天平檢定證書中全量的重復(fù)性為△(極差法)則標(biāo)準(zhǔn)偏差取
使用不同天平,由測(cè)量過程引入的不確定度見表1:
2、標(biāo)準(zhǔn)砝碼引入的不確定度分量u(mcr)B類
砝碼上次檢定/校準(zhǔn)時(shí)的不確定度u1和砝碼的穩(wěn)定性u(píng)inst引起的不確定度兩部分組成。
(1)上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的不確定度當(dāng)k=2時(shí),不超過其質(zhì)量允差的1/3,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 u=
具體數(shù)值如表2:
3、空氣浮力引起的不確定度ub
由于遼寧地區(qū)的海拔高度低于800m,F(xiàn)2等級(jí)及其以下砝碼的檢定不進(jìn)行空氣浮力修正,又據(jù)規(guī)程當(dāng)空氣浮力m0c小于被檢砝碼允差的1/9可不進(jìn)行空氣浮力修正(表5)。按極限情況處理,假設(shè)均勻分布,F(xiàn)1的質(zhì)量允差 MPE=△
6、擴(kuò)展不確定度U(mc)
評(píng)定完畢。
三、結(jié)論
不確定度評(píng)定作為評(píng)定測(cè)量結(jié)果與真值的分散性的依據(jù),以其表述合理等特點(diǎn)在各種測(cè)量領(lǐng)域已開始廣泛使用。由于每個(gè)人對(duì)其概念理解的不同,造成對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度的評(píng)定各不相同,差異很大。以上是本人通過自己的理解給出的F1等級(jí)砝碼的不確定度評(píng)定過程和結(jié)果。
參考文獻(xiàn):
[1]施昌彥.測(cè)量不確定度評(píng)定與表示指南[M].北京:中國(guó)計(jì)量出版社,2001.
[2]李宗揚(yáng). 計(jì)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:原子能出版社,2002.
[3]李慎安,施昌彥等. 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示[M].北京:中國(guó)計(jì)量出版社, 2001.
[4]姚弘,陳利等.砝碼檢定規(guī)程[M].北京:中國(guó)計(jì)量出版社,2004.
(作者單位:沈陽(yáng)航天新樂有限責(zé)任公司)