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標準砝碼質(zhì)量允差測量不確定度評估：

用替代法校準砝碼時采用*密衡量法(替代法)測量,其模型為mA=mB+(VA-VB)·!"K±(LA-LB)·e±mW(對于等砝碼)(3)式中A—被檢砝碼下標B—標準砝碼下標K—空氣密度下標L—稱量平衡位置e—天平實際分度值mW—為*次平衡稱量時,*加小砝碼m—質(zhì)量V—體積ρ—密度由于替代法包含了兩個過程,即上級砝碼對標準裝置的測量過程和標準裝置對被測砝碼的測量過程,其校準不確定度的影響因素應包含標準砝碼質(zhì)量的不確定度、空氣浮力的不確定度、天平平衡位置的變動性、天平分度值的不確定度、天平平衡時*用標準砝碼質(zhì)量的不確定度。

2.1數(shù)學模型2.1.1建立微分關(guān)系式當ΔρK影響較小時,取浮力項為獨立量,并取為mρK,則有dmA=dmA+dmρK±(dLA-dLB)·e±(LA-LB)de±dmw(4)2.1.2建立不確定度傳遞關(guān)系式u2(mA)=u2(mB)+u2(mρK)+2u2(L)·e2+(LA-LB)2u2(e)+u2(mW)(5)

2.2不確定度

2.2.1評估對象及裝置

被測量為200g二等砝碼,要求:Δ20(0mA)=±1.5mg;U20(0mA)=0.6mg;及50g二等砝碼,要求:Δ5(0mA)=±0.6mg;U5(0mA)=0.3mg;標準量為200g*等砝碼,已知:Δ20(0mB)=±0.5mg;U20(0mB)=0.2mg;50g*等砝碼,已知:Δ5(0mB)=±0.3mg;U5(0mB)=0.1mg。其中U為砝碼質(zhì)量的總不確定度或擴展不確定度(K=3);稱量裝置采用*大秤量Max=200g;e=d=0.1mg,Ⅰ3級天平(TG328)。

2.2.2確定不確定度分量

(1)標準砝碼的標準不確定度u20(0mB)=U20(0mB)K=0.2mg3=0.067mgu5(0mB)=U5(0mB)K=0.1mg3=0.033mg(2)空氣浮力的不確定度,u(mρK)由JJG99-90規(guī)程知空氣浮力引入誤差小于被檢砝碼擴展不確定度1/5時可不作具體空氣浮力修正,取其*大值,并取正態(tài)分布u20(0mρK)=U20(0mA)5×3=0.6mg5×3=0.04mgu5(0mρK)=U5(0mA)5×3=0.3mg5×3=0.02mg(3)u(L)是由天平平衡位置引起的測量不確定度,按天平*大變動性±1分度估計,取正態(tài)分布u(L)=1分度3=0.33分度因為200g、50g砝碼用同*臺天平稱量,*以u20(0L)=u5(0L)=u(L)=0.33分度(4)u(e)是天平分度值不確定度,按10mg分度值砝碼使天平走100±2分度計,取均勻分布u(e)=2×0.1mg100!3=0.0012mgLA-LB為標準與被檢砝碼兩次稱量平衡位置讀數(shù)值之差,取*等砝碼與二等砝碼質(zhì)量允差的*大差值:對200g砝碼有(LA-LB)200=1.5+0.5=2.0mg=20分度×0.1mg對50g砝碼有(LA-LB)50=0.6+0.3=0.9mg=9分度×0.1mg(5)u(mW)為添加在平衡位置端的小砝碼的不確定度,取為二等毫克組砝碼擴展不確定度0.02mg,均勻分布u(mW)=0.02mg!3=0.0115mg

2.2.3確定合成不確定度

2u20(0mA)=0.0672+0.042+2×0.12×0.332+202×0.00122+0.01152=0.00895mgu20(0mA)=0.095mg2u5(0mA)=0.0332+0.022+2×0.12×0.332+92×0.00122+0.01152=0.00385mgu5(0mA)=0.062mg

2.2.4確定擴展不確定度取

K=3u20(0mA)=3u20(0mA)=3×0.095mg=0.285mgu5(0mA)=3u5(0mA)=3×0.062mg=0.186mg