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(shí)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(chēng)量平衡位置e—天平實(shí)際分度值mW—為*次平衡稱(chēng)量時(shí),*加小砝碼m—質(zhì)量V—體積ρ—密度由于替代法包含了兩個(gè)過(guò)程,即上級砝碼對標準裝置的測量過(guò)程和標準裝置對被測砝碼的測量過(guò)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(dòng)性、天平分度值的不確定度、天平平衡時(shí)*用標準砝碼質(zhì)量的不確定度。

2.1數學(xué)模型2.1.1建立微分關(guān)系式當ΔρK影響較小時(shí),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(chēng)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(shí)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(dòng)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(chēng)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(chēng)量平衡位置讀數值之差,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