电子天平不确定度.docx
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电子天平不确定度
省国绘仪器测试
文件编号:
GHT/ZYB-0036
作业指导书
页码:
第1页共7页
第1版第1次修订
标
题
电子天平示值误差测量结果CMC不确定度评定
批准人
实施
日期
2016年
11月06日
电子天平示值误差测量结果CMC不确定度评定
1•概述
1.1测量依据:
JJG1036吆008电子天平检定规程。
1・2环境条件:
环境温度(15〜25)°C,lh温差不超过1°C,相对湿度35%〜80%电源等其它因素对电子天平的影响可以忽略不计。
1・3测量标准:
相应准确度等级的标准確码
1・4测量对象:
电子天平。
1・5测量过程:
在规定的环境条件下,按JJG1036^008电子天平检定规程,将采用相应准确度等级质量的标准舷码,放在电子天平上,通过电子天平的显示值与袪码的实际值之间的差值,可得到在相应秤量点上的示值误差。
2•数学模型
根据示值误差定义,电子天平的示值误差m为
mmms
式中:
m——电子天平示值误差;
m——电子天平显示值;
ms——标准磁码的标称值。
3
•灵敏系数
4•各输入量的标准不确定评定
以下分析过程以最大秤量200gO'级电子天平(e=lmg)为例测量点选择10m,10g.20g.
50g、200g这五点展开。
4.1输入量m的标准不确定度ua来源主要是电子天平测量的重复性,用10次重复测量得到的一组数据,用贝塞尔公式采用A类评定方法评定。
1)测量点10mg:
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10J
电了天平
显示值(mg)
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
单次实验标准差:
sVn1°-00mg
2)测量点10g:
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
电子天平
显示侑(£)
10.0000
100000
100000
100000
100000
100000
100000
100000
100000
100000
单次实验标准差:
s0.00mg
1n1
3)测量点20g:
序号
1
2
3
-1
5
6
7
8
9
10
电子天平
显示值(g)
20.0001
90nnnn
90nnnn
9nnnnn
?
nnnnn
9nnnnn
?
nnnnn
?
nnnnn
?
nnnnn
?
nnnnn
单次实验标准差:
mimi
sV0.03mg
In1
4)测量点50g:
序号
1
2
3
1
5
6
7
8
9
10
电子天平
显示值(s)
50.0000
500000
500000
500001
500000
500000
500000
500001
500000
500000
单次实验标准差:
卜2
4上mimi
sL0.04mg
'n1
5)测量点200g:
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
电子天平
200.00012(显示值(£)
0.000020(
.0000200.
0001200.0
000200.00
01200.000
0200.0001
200.0000
200.0000
单次实验标准差:
h2
mimi
s\0.04mg
n1
以上五个点为例,
测量点
ua(mg)
测量点
ua(mg)
1C一-/1—C1-X
ccc
CCC/」一1-、
ar
1Umgld-=u.lmg7
u.uu
ccc
zuugkamg?
0・Q
Z\L
10g(ru—0.1nig)
CC/」一C1、
0.00
Duug\cl—1nig?
ucc/」一cc1、
0.o
4
ZUg\QU・丄Hlg
r-cZ——A1
U・UJ
0UUg\3U.UJLg/
CAZ——1——CA1\
u0gIu—0.1ing7
0.04
ZKgt11=0.01g7
ZuOg(d—v.1fllg,
0.04"
ukgvd—0.1g,
20mg(d-1mg)
c;a7—J门—1z4
0.3
20kg(d-0.1g)
oa厶门ay4
63
4.2标准舷码的标准不确定度ub
标准舷码扩展不确定度极限值,k2,用B类标准不确定度评定。
以E2等级祛码10mg为例,故
ub0.002/20.001mg
以E2等级祛码10g为例,故
ub0.02/20.01mg
以E2等级祛码20g为例,故
ub0.024/20.012mg
以E2等级祛码50g为例,故
ub0.03/20.015mg
以E2等级祛码200g为例,故
ub0.1/20.05mg
以以上五个测量点为例,其他各点分析方法同上,具体列表如下:
测量点
Ub(mg)
测量点
Ub(mg)
10mg(E)
2
0.001
200g(F)
1
07T5
TOg~CE)
2
CHH
500gQr>
1
0.4
zug(E)
2
U.U1Z
zkgqr)
i
l.b
bOg(匕)
2
0.01b
bkgQr;
1
4
200g(E2)
0.05
20kg(Fi)
15
20mg(Fi)
0.005
30kg(Fi)
23
50g(Fi)
0.05
4.3电子天平分辨力引入的不确定度uc,用B类标准不确定度评定。
O级电子天平
I
(e=0.1mg),
则其分辨力为
0.1mg,
0.1
—003mg
Uc/
2°
3
o级电子天平
II
(e=10mg),
则其分辨力为
1mg,
1
uc尸0.3mg
2勺3
II
O级电子天平(e=100mg),则其分辨力为10mg,
10
uc3mg
2、3O级电子天平(e=lg),则其分辨力为lbonig,
n
100
Uc7=-29mg
2丁3
以以上四个分辨力为例,具体各测量点列表如下:
测量点
Uc(mg)
测量点
Uc(mg)
10mg(d二0.1mg)
0.03
200g(d二1mg)
0.3
10g(d=0.1mg)
0.03
500g(d=lmg)
0.3
20g(d二0.1mg)
0.03
500g(d二0.01g)
3
50g(d=0.1mg)
0.03
2kg(20.01g)
3
200g(d=0.1mg)
0.03
5kg(d二0.1g)
29
20mg(d=lmg)
0.3
20kg(d二0.1g)
29
50g(d=lmg)
0.3
30kg(d=0.1g)
29
5•标准不确定度一览表
测量点
输入量Xi
不确定度来源
标准不确定度
uXimg
灵敏系数Ci
|ci|uXi
mg
10mg
(d=0.1mg)
m
电子天平重复性
0.00
1
0.00
m
电子天平分辨力
0.03
1
0.03
ms
标准舷码不确定度
0.001
-1
0.001
10g
(d二0.1
mg)
m
电子天平重复性
0.00
1
0.00
m
电子天平分辨力
0.03
1
0.03
ms
标准祛码不确定度
0.01
-1
0.01
20g
(d=0.1mg)
m
电子天平重复性
0.03
1
0.03
m
电子天平分辨力
0.03
1
0.03
ms
标准舷码不确定度
0.012
-1
0.012
50g
(d=0.1mg)
m
电子天平重复性
0.04
1
0.04
m
电了天平分辨力
0.03
1
0.03
ms
标准祛码不确定度
0.015
-1
0.015
200g
(d=0.1mg)
m
电子天平重复性
0.04
1
0.04
m
电子天平分辨力
0.03
1
0.03
ms
标准舷码不确定度
0.05
-1
0.05
20mg
(d=lmg)
m
电子天平重复性
0.3
1
0.3
m
电子天平分辨力
0.3
1
0.3
ms
标准舷码不确定度
0.005
-1
0.005
50g
(d=lmg)
m
电子天平重复性
0.4
1
0.4
m
电子天平分辨力
0.3
1
0.3
ms
标准舷码不确定度
0.05
-1
0.05
200g
(d二1mg)
m
电子天平重复性
0.5
1
0.5
m
电子天平分辨力
0.3
1
0.3
ms
标准舷码不确定度
0.15
-1
0.15
500g
(d-1mg)
m
电子天平重复性
0.5
1
0.5
m
电子天平分辨力
0.3
1
0.3
ms
标准舷码不确定度
0.4
-1
0.4
500g
(d二0.01g)
m
电子天平重复性
4
1
4
m
电子天平分辨力
3
1
3
ms
标准舷码不确定度
0.4
-1
0.4
2kg
(d二0.01g)
in
电子天平重复性
7
1
7
m
电子天平分辨力
3
1
3
ms
标准祛码不确定度
1.5
-1
1.5
5kg
(d二0.1g)
m
电子天平重复性
34
1
34
m
电子天平分辨力
29
1
29
ms
标准祛码不确定度
4
-1
4
20kg
30.1g)
m
电子天平重复性
63
1
63
m
电子天平分辨力
29
1
29
mq
15
一1
15
30kg
(d-0.1g)
m
电子天平重复性
71
1
71
m
申,子天平分辨力
29
1
29
nus
标准碓码不确定度—
9?
4
9?
6•合成不确定度的评定
6.1合成标准不确定度
以10g(d二0.1mg)为例:
以
测量点
u(mg)
测量点
u(mg)
10mg(d二0.1mg)
0.03
200g(d二1mg)
0.60
10g(d=0.1mg)
0.03
500g(d=lmg)
0.71
20g(d二0.1mg)
0.044
500g(d二0.01g)
5.0
50g(d=0.1mg)
0.052
2kg(d二0.01g)
8
200g(d=0.1mg)
0.071
5kg(d二0.1g)
45
20mg(d=lmg)
0.42
20kg(*0.1g)
71
50g(d=lmg)
0.50
30kg(d=0.1g)
80
7•扩展不确定度的评定
以10mg
(d二0.1mg)
为例,
取22时:
U
k
u
0.03
2
0.06mg;
以10g
(d二0.1mg)
为例,
取k=2时:
U
k
u
0.03
2
0.06mg;
以20g
(d二0.1mg)
为例,
取k=2时:
U
k
u
0.044
2
0.1mg;
以50g
(d二0.1mg)
为例,
取k=2时:
U
k
u
0.052
2
0.2mg;
以200g
:
(d二0.1mg)
为例,
取k二2时:
U
k
u
0.071
2
0.2mg;
测量点
u(mg)
测量点
u
10mg(d二0.1mg)
0.06
200g(d=lmg)
2mg
10g(d=0.1mg)
0.06
500g(d二1mg)
2mg
20g(d二0.1mg)
0.1
500g(d=0.01g)
2mg
50g(d=0.1mg)
0.2
2kg(d二0.01g)
0.02g
200g(d=0.1mg)
0.2
5kg(d=0.1g)
0.1g
20mg(d^lmg)
1
20kg(d二0.1g)
0.2g
50g(d二1mg)
1
30kg(d二0.1g)
0.2g
8•校准和测量能力(CMC)
电子天平示值误差测量结果CMC扩展不确定度为:
0.01mg〜30kg的扩展不确定度U二0.06mg、0・2g
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