F1毫克组技术报告.docx
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F1毫克组技术报告
计量标准技术报告
计量标准名称F1等级毫克组砝码标准装置
计量标准负责人***
建标单位名称(公章)******计量检定所
填写日期2016年12月
一、建立计量标准的目的……………………………………………………(3)
二、计量标准的工作原理及其组成……………………………………(3-4)
三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………(5)
四、计量标准的主要技术指标………………………………………(6)
五、环境条件……………………………………………………………(6)
六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………(7)
七、计量标准的重复性试验…………………………………………………(8)
八、计量标准的稳定性考核……………………………………………………(9)
九、检定或校准结果的测量不确定度评定…………………………………(10-12)
十、检定或校准结果的验证…………………………………………………(13)
十一、结论……………………………………………………………………(14)
十二、附加说明…………………………………………………………………(14)
一、建立计量标准的目的
为了保证辖区内在用天平、砝码量值的统一准确可靠,保证产品质量,特建立“F1等级毫克组砝码标准装置”进行天平、砝码的量值传递。
二、计量标准的工作原理及其组成
1、砝码检定采用替代法,以削除天平不等臂所引起的系统误差,此方法符合JJG99-2006的规定。
其原理是:
将被检物体Q放在天平某盘上,另一盘放上平衡物体T,使之平衡。
设天平两臂长分别为a、b,则Q·b=T·a,即Q=T·a/b,然后不动平衡物,只把被检物品Q取下,并在该盘放上砝码P,使之平衡,则P·b=T·a,即P=T·a/b,则Q=P。
在衡量过程中不再含有横梁不等臂误差因素影响。
其原理如下图:
ab
TQ
ab
TP
三、计量标准器及主要配套设备
计量标准器
名称
型号
测量范围
不确定度
或准确度等级
或最大允许误差
制造厂及
出厂编号
检定或
校准机构
检定周期或复校间隔
砝码
/
(1~
500)mg
F1等级
蓬莱
1191
***计量检定测试院
1年
主要配套设备
微量
分析天平
TG332A
(0~20)g
3级
上海
6721
******计量检定所
1年
水平仪
83mm
(0~2)mm/m
/
沈阳
91357
***计量检定测试院
1年
干湿温度计
272
(0~50)℃
/
上海
02
***计量检定测试院
1年
四、计量标准的主要技术指标
1、测量范围:
1mg~500mg
2、准确度等级:
F1等级
3、MPE:
±(0.020~0.08)mg
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
1
温度
18~23℃
20℃
合格
2
湿度
不大于70%RH
65%RH
合格
3
4
5
6
六、计量标准的量值溯源和传递框图
F2等级及其以下砝码1mg~500mg
3级及其以下机械天平
(0~200)g
级架盘天平
(0.1~500)g
F1等级毫克砝码标准装置
1mg~500mg
MPE:
±(0.020~0.08)mg
在相应精度的标准天平上用单次替代法或比较法
在相应精度的标准天平上用替代法或比较法
E2等级毫克砝码标准器组
1mg~500mg
U=0.004mg(k=3)
***计量检定测试院
上
一
级
计
量
器
具
本
单
位
计
量
器
具
下
一
级
计
量
器
具
七、计量标准的重复性试验
选取一盒砝码,从中选取标称质量为500mg的砝码一个,在TG332A天平上,在重复性条件下,重复测量10次,测量结果如下:
测量次数
测量结果(mg)
平均值
(mg)
残差(mg)
vi=xi-
残差平方
vi2=(xi-
)2
1
500.162
500.1620
0.000
0.000000
2
500.168
0.006
0.000036
3
500.160
-0.002
0.000004
4
500.164
0.002
0.000004
5
500.160
-0.002
0.000004
6
500.158
-0.004
0.000016
7
500.162
0.000
0.000000
8
500.160
-0.002
0.000004
9
500.164
0.002
0.000004
10
500.162
0.000
0.000000
∑
5001.620
0.0
0.000072
实验标准差s=
=0.0028(mg)
结论:
计量标准的重复性小于计量标准的合成不确定度uc=0.0117mg符合要求。
选取一盒编号为1191的砝码,选取标称质量为500mg的砝码,在重复性条件下,对其重复测量10次,共测4组,测量结果如下:
日 期
16年3月22日
16年4月22日
16年5月22日
16年6月22日
次数组别
一
二
三
四
1
500.162
500.160
500.164
500.158
2
500.168
500.164
500.162
500.156
3
500.160
500.160
500.168
500.162
4
500.164
500.158
500.168
500.164
5
500.160
500.156
500.162
500.166
6
500.158
500.152
500.160
500.158
7
500.162
500.158
500.168
500.156
8
500.160
500.162
500.168
500.162
9
500.164
500.152
500.166
500.164
10
500.162
500.150
500.162
500.156
500.162
500.157
500.165
500.160
:
为算术平均值
X=
max-
min=0.008(mg)
结论:
计量标准的稳定性小于计量标准的扩展不确定度U=0.023mg符合要求。
八、计量标准的稳定性考核
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
1、概述
1.1测量依据:
JJG99-2006《砝码》检定规程
1.2环境条件:
温度为常温,相对湿度不大于70%
1.3测量标准:
二等标准砝码,测量范围1mg~500mg,由JJG99-2006中给出的扩展不确定度U为0.02mg,包含因子k=3
1.4被测对象:
F2等(级)砝码,测量范围1mg~500mg,扩展不确定度U为0.6mg~0.25mg,包含因子k=3
1.5测量过程:
F2等(级)标准砝码的测量是采用单次替代称量法。
由两人分别使用天平,将标准砝码(二等砝码)直接对一测量同标称质量的F2等(级)砝码,可得到标准砝码与被测砝码之间差值。
将两人测得差值的算术平均值加上二等标准砝码的质量值作为被测F2等(级)砝码的测量结果。
2、数学模型:
m=ms+d
式中:
m为F2等(级)砝码的质量值
ms为二等标准砝码的质量值
d为被测砝码与标准砝码的差值
3、输入量的标准不确定度的评定:
以测量毫克组砝码500mg为例
3.1输入量ms的标准不确定度u(ms)的评定:
(采用B类方法进行评定)
500mg砝码和1mg u为0.02mgk=3
标准不确定度u(ms)=0.02mg/3=0.0067mg
3.2输入量d的标准不确定度u(d)的评定:
u(d)由3个标准不确定度分项构成)
3.2.1天平测量重复性引起的标准不确定度分项u(d1)
通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定
以500mg砝码为例,本实验在TG332A天平上在重复条件下连续测量500g砝码10次,得到如下测量列:
500.052,500.054,500.056,500.051,
500.057,500.052,500.053,500.054,500.051,500.052
单次实验标准差为:
s=
=0.0019(mg)
近似为u(d1)=0.0019mg
3.2.2测天平分度值的标准小砝码引起的标准不确定度分项:
u(d2)
采用B类方法进行评定
在TG332A天平上测实际分度值使用1mg小砝码,检定规程中给出扩展不确定度不大于0.004mg,包含因子k=3,则:
u(d2)=0.004/3=0.0013mg
3.2.3添加标准小砝码引起的标准不确定度分项u(d3),采用B类方法评定
添加最大小砝码为1mg,u=0.02mg,k=3则:
u(d3)=0.02/3=0.0067mg
3.2.4标准不确定度u(d)的计算:
u(d)=
=0.0096mg
4、合成标准不确定度的评定
4.1 灵敏度系数:
c1=∂m/∂ms=1 c2=∂m/∂d=1
4.2标准不确定度汇总表:
标准不确定度分量u(xi)
不确定度来源
标准不确定度(mg)
ci
|ci|u(xi)(mg)
u(ms)
标准砝码
0.0067
/
0.0067
u(d)
/
0.0096
/
0.0096
u(d1)
天平重复性
0.0019
/
0.0019
u(d2)
测量天平分度值准小砝码
0.0013
/
0.0013
u(d3)
使天平平衡添加标准小砝码
0.0067
/
0.0067
4.3合成标准不确定度:
uc(m)=
=0.0117mg
5.扩展不确定度的评定:
U=kuc(m)=0.023mg k=2
十、检定或校准结果的验证
选取一盒F2等砝码,在本装置上用单次替代法测得值为y,送省计科所测得值为比对结果为y0,比对结果如下:
测量点
(g)
市计量所所测得值
y0(mg)
本标准检测数据
y(mg)
差值
y-y0
1mg
1.018
1.015
0.003mg
500mg
500.00
499.99
0.01mg
u=0.023mg k=2
|y-y0|<u
计量标准的不确定度得到验证
十一、结论
通过实验验证,该标准符合国家计量检定系统表,和JJG99-2006砝码、JJG98-2006机械天平检定规程的要求,可以开展对F2等级及其以下砝码和3级以下(分度值≥0.1mg)的天平的检定工作
十二、附加说明
JJG99-2006砝码检定规程
JJG98-2006机械天平检定规程
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- F1 毫克 技术 报告