10kg二等砝碼不確定度計算：

1檢定方法

我*的標準10kg*等砝碼由**進(jìn)行檢定,其材料為不銹鋼。根據JJG99-90砝碼檢定規程我*以10kg*等砝碼作為標準,檢定10kg二等砝碼,共25塊,其材料也為不銹鋼。本文以檢定*塊二等10kg砝碼為例，計算其測量結果的不確定度。對二等砝碼檢定室有如下基本要求:檢定室不允許有容易覺(jué)察的振動(dòng)和氣流。檢定室應盡量遠離振源和磁源。檢定室溫度波動(dòng)每4h不得大于1C。檢定室內的天平和砝碼應避免陽(yáng)光直接照射。室內空氣相對濕度不大于70%,砝碼的溫度應與室溫相*致。砝碼存放時(shí)間不得少于12h等。檢定過(guò)程采用單次替代稱(chēng)量法,由兩人分別檢定*次,取其算術(shù)平均值作為*終結果。具體操作過(guò)程如下:在10kg①4級天平上，將標準砝碼mp放在天平左盤(pán)內，在右盤(pán)內放入替代砝碼m,讀取平衡位置Lp,將測分度值的標準小砝碼m,放入左盤(pán)內,讀取平衡位置Lg,然后取下標準砝碼mp和標準小砝碼m,，將被檢砝碼mA放在左盤(pán)內，讀取平衡位置LA。

2建立數學(xué)模型

根據JJG99-90砝碼檢定規程,建立數學(xué)模型mx=mp+(V^-VB)●(Pk-P1:2)+(Lx-Ly)d+mw(1)其中:d=m,/(LBr-LB)式中:ma為被檢砝碼折算質(zhì)量,kg;mA標準砝碼折算質(zhì)量,kg;V為被檢砝碼的體積,cm';V;為標準砝碼的體積,cm';LA為被檢砝碼的平衡位置;Lp為標準砝碼的平衡位置;m,為測天平分度值的標準小砝碼2.1的折算質(zhì)量,mg;Lp為測天平分度值加放m,后的平衡位置;pk為檢定時(shí)實(shí)驗室的實(shí)際空氣密度g/cm,P12=0.0012g/cm';mw為使天平平衡時(shí)*添加的標準小砝碼的折算質(zhì)量,mg。設L=La-LB;L2=LBr-Lg;mp=(Va-Vz).(Pk-P1:2)則上述關(guān)系式(1)變?yōu)?/span>:ma=mg+mp+L;m,/Lz+mw由(1)和(2)式,求傳播系數C(mp)=ams/0mp=1,C(mp)=oma/0mp=1C(m)=ams/8m=L/L2,C(d)=am,/ad=LC(mw)=8ma/8mw=1計算合成方差(2)2.2根據u2(v)=u2(x)2可得:xJu2(m)=C(m).u*(mn)+C(m).u2(m)+C*(m)●u2(m)+C(L).u2(L)+C(d)●ur?(d)+C2(m,).u2(m,)

3標準不確定度的來(lái)源及評定

3.1標準不確定度來(lái)源(1)由標準砝碼引入的不確定度u(m;)(2)由空氣浮力引入的不確定度u(mp)(3)由測量的重復性引入的不確定度u(L)(4)由天平的靈敏度引入的不確定度uy(5)由標準小砝碼m,和mw引入的不確定度u(m)、u(m,)(6)由溫度、氣流、振動(dòng)、磁場(chǎng)等環(huán)境因素影響,造成質(zhì)量漂移,引入的不確定度u,(7)由檢定人員讀數誤差引人的不確定度us

3.2標準不確定度的評定

1. 標準砝碼引人的不確定度u(m;)根據JG99-90砝碼檢定規程,*-等10kg砝碼檢定*度為28mg,屬于正態(tài)分布,k=3,故標準不確定度為u(mB)=28/3=9.3(mg)自由度γ(mp)-→∞
2. 由空氣浮力引入的不確定度u(mp)空氣浮力修正mp=(Vx-VB).(ρk-ρ1.2)根據JJC99-90砝碼檢定規程，由于10kg*等砝碼和二等砝碼材料相同,同為不銹鋼。盡管其質(zhì)量有微小不同，但它們的體積可以認為是相同的,可不進(jìn)行空氣浮力修正。本*天平室環(huán)境條件為:溫度每.4h波動(dòng)不超過(guò)19C,空氣密度變化很微小,*以由空氣浮力引人的不確定度可以忽略不計。故標準不確定度為u(mp)=0自由度γ(mp)-→∞根據JJG98-90天平檢定規程，天平示值的變動(dòng)性不超過(guò)1個(gè)分度,即20mg,呈均勻分布,k=3,故其標準不確定度為u(L)=20/3=6.7(mg)自由度γ(L)-→∞
3. 由天平靈敏度引人的不確定度u天平的靈敏度為20mg,呈均勻分布,k=√3,故其標準不確定度為ug=20/√3=11.5(mg)自由度γa→∞(5)由標準小砝碼m,和mw引人的不確定度u(m)、u(mw)由于本次檢定過(guò)程中未添加小砝碼mw,故u(m,)=0。根據JJG99-90砝碼檢定規程,二等100mg砝碼的檢定*度為0.02mg,呈正態(tài)分布。k=3,其標準不確定度為u(m,)=0.02/3=0.007(mg)自由度γ(m)-→∞
4. 由溫度、氣流、震動(dòng)、磁性等環(huán)境因素影響,造成質(zhì)量漂移,引人的不確定度up=4/√3=2.3(mg)設質(zhì)量漂移為天平分度值的0.2個(gè)分度，即為0.2x20=4(mg),呈均勻分布。k=3,故其標準不確定度為up=4/3=2.3(mg)自由度γb-→∞
5. 由檢定人員讀數誤差引人的不確定度us天平指針為擺動(dòng)式機械指針,讀取數值時(shí),*般是估讀到*小分度的1/10,即0.1分度。設讀數誤差為0.2個(gè)分度,即:20x0.2=4(mg),呈均勻分布。k=v3,故其標準不確定度為us=4/3=2.3(mg)自由度γo→∞

4.不確定度報告

4.1測量結果

根據檢定數據計算出砝碼的實(shí)際質(zhì)量為20.000010kg*以測量結果為(20.000010+0.000040)kgk=3

4.2技術(shù)依據

JJG99*90JJG98-90砝碼檢定規程。

非自動(dòng)天平檢定規程。

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