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E2等級(jí)砝碼校準(zhǔn)方法
E2等級(jí)砝碼校準(zhǔn)方法
測(cè)量依據(jù)：JJG99-2006《砝碼檢定規(guī)程》
環(huán)境條件：溫度為常溫，相對(duì)濕度不大于80%。
測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：等砝碼，測(cè)量范圍1mg～500g。由JJG99-2006《砝碼檢定規(guī)程》中給出擴(kuò)展不確定度U為0.004mg～0.4mg，包含因子k=3。
被測(cè)對(duì)象：F2等砝碼，測(cè)量范圍1mg～500g,擴(kuò)展不確定度U為0.02mg～2.5mg,包含因子k=3.
測(cè)量方法：采用單次替代秤量法。由兩人分別使用天平，將標(biāo)準(zhǔn)砝碼（等砝碼）直接對(duì)測(cè)量同標(biāo)稱質(zhì)量的F2等砝碼，可得到標(biāo)準(zhǔn)砝碼與被檢砝碼之間差值，將兩人測(cè)得差值的算數(shù)平均值加上等標(biāo)準(zhǔn)F2等級(jí)砝碼的質(zhì)量值作為F2等砝碼的測(cè)量結(jié)果。
評(píng)定結(jié)果的使用:在上述條件下的測(cè)量結(jié)果,般可直接使用本不確定度的評(píng)定結(jié)果。
數(shù)學(xué)模型： mA=mB+Δm
式中：mA---二等砝碼的質(zhì)量值；
mB---等標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量值；
Δm---被測(cè)砝碼與標(biāo)準(zhǔn)砝碼的差值。
測(cè)量結(jié)果不確定度報(bào)告：A.擴(kuò)展不確定度；B.合成擴(kuò)展不確定度；及包含因子k之乘積而得到。
E2等級(jí)砝碼質(zhì)量值測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定
E2等級(jí)砝碼概述：
測(cè)量依據(jù)：JJG99-2006《砝碼檢定規(guī)程》
環(huán)境條件：溫度為常溫，相對(duì)濕度不大于80%
測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：E2等級(jí)克組標(biāo)準(zhǔn)砝碼，測(cè)量范圍為1g ~500g，擴(kuò)展不確定U為0.01mg ~0.25mg，包含因子k=3；E2等級(jí)毫克組標(biāo)準(zhǔn)砝碼，測(cè)量范圍為1mg ~500mg，擴(kuò)展不確定U為0.002mg ~0.0083mg，包含因子k=3。
被測(cè)對(duì)象：F2等級(jí)砝碼，測(cè)量范圍為1mg ~500g，擴(kuò)展不確定度U為0.02mg~2.5mg，包含因子k=3。
輔助設(shè)備：①機(jī)械天平，型號(hào)：TG31B，檢定分度值e=d=0.5mg，出廠編號(hào)：5136， zui大測(cè)量值：1kg，生產(chǎn)廠家：上海第二天平儀器廠。
②電子天平，型號(hào)：BD211D，出廠編號(hào)：16032393，檢定分度值e=0.1mg，實(shí)際分度值：d=0.01mg，zui大測(cè)量值：200g / 80g，生產(chǎn)廠家：北京賽多利斯儀器有限公司。
測(cè)量過(guò)程：F2等級(jí)砝碼的測(cè)量是采用單次替代稱量法。由兩人分別使用天平，將標(biāo)準(zhǔn)砝碼（E2等級(jí)砝碼）直接對(duì)測(cè)量同標(biāo)稱質(zhì)量的F2等級(jí)砝碼可得到標(biāo)準(zhǔn)砝碼與被測(cè)砝碼之間差值。將兩人測(cè)得差值的算術(shù)平均值加上E2等標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量值作為被測(cè)F2等級(jí)砝碼的測(cè)量結(jié)果。
評(píng)定結(jié)果的使用：
在符合上述條件下的測(cè)量結(jié)果，般可直接使用本不確定度的評(píng)定結(jié)果。
E2等級(jí)砝碼數(shù)學(xué)模型：
式中： m — M1級(jí)砝碼的質(zhì)量值；
ms — F2等（級(jí)）標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量值；
d — 被測(cè)砝碼與標(biāo)準(zhǔn)砝碼的差值；
輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定
（1）輸入量ms的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(ms)的評(píng)定。
輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確度采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。
u(ms)的評(píng)定（以500g砝碼為例）
根據(jù)JJG99-2006《砝碼檢定規(guī)程》中給出的E2等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)500g的擴(kuò)展不確定度不大于0.25mg，包含因子 k=3。
標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ms)＝ ≈0.083mg；
估計(jì) 為0.10，則自由度
（2）輸入量d的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(d)的評(píng)定
u(d)由3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)構(gòu)成。
a).天平測(cè)量重復(fù)性引起來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(d1)；
b).測(cè)量天平分度值的標(biāo)準(zhǔn)小砝碼引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(d2)；
c).為使天平平衡添加標(biāo)準(zhǔn)小砝碼引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(d3)；
1天平測(cè)量重復(fù)性引起標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(d1)可以通過(guò)連續(xù)測(cè)得測(cè)量列，采用A類方法進(jìn)行評(píng)定以500g砝碼為例，本實(shí)驗(yàn)在500g天平上重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量500g砝碼10次，得到如下測(cè)量列499.9989，499.9990，499.9989，499.9989，499.9991，499.9987，499.9990，499.9991，499.9987，499.9989。
單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為 s＝ ＝0.14 mg
實(shí)際情況下，以兩次測(cè)量的算術(shù)平均為測(cè)量結(jié)果，則可得到
u(d1)= = 0.10mg 自由度ν(d1)=10-1=9
2測(cè)天平分度值的標(biāo)準(zhǔn)小砝碼引起標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(d2)
標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(d2)采用B類方法進(jìn)行評(píng)定
測(cè)500g砝碼時(shí)，在1kg天平上測(cè)實(shí)際分度值使用2mg小砝碼，檢定規(guī)程中給出其擴(kuò)展不確定度不大于0.006mg，包含因子k=3，標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)
u(d2)= =0.002mg
估計(jì) 為0.10 ，則自由度
3添加標(biāo)準(zhǔn)小砝碼引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(d3)
在測(cè)量過(guò)程中，為使天平平衡而添加標(biāo)準(zhǔn)小砝碼引起不確定度分項(xiàng)u(d3)采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。
測(cè)500g砝碼時(shí)，可添加2mg小砝碼，檢定規(guī)程中給出其擴(kuò)展不確定度不大于0.006mg,包含因子：k=3
u(d3)= =0.002mg
估計(jì) 為0.10 ，則自由度
4標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(d)的計(jì)算：
標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(d)由3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(d1) 、u(d2)、 u(d3)構(gòu)成。
測(cè)20kg砝碼
u(d)= =0.10mg
自由度ν（d）= = = 9
合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定
靈敏系數(shù)： 數(shù)學(xué)模型：m=ms+d； 靈敏系數(shù)：
標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表：500g砝碼：輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表
標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(xi)
不確定度來(lái)源
標(biāo)準(zhǔn)不確定度
ci
|ci| u (xi)
vi
u(xs)
標(biāo)準(zhǔn)砝碼
0.083mg
1
0.083mg
50
u(d)
----
0.10mg
1
0.10mg
9
u(d1)
天平測(cè)量重復(fù)性
0.10mg
----
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u(d2)
測(cè)量天平分度值標(biāo)準(zhǔn)小砝碼
0.002mg
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----
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u(d3)
使天平平衡添加標(biāo)準(zhǔn)小砝碼
0.002mg
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合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算：
輸入量ms與d彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以合成不確定度可按下式得到：
500g砝碼 uc（m） = =0.13mg
合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度
合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度 為
νeff= = = 24≈50
擴(kuò)展不確定度的評(píng)定U95
取置信概率p=95%，按有效自由度數(shù)值，查t分布表得到t值，
擴(kuò)展不確定度U95=2.01×0.13 = 0.26 mg
E2等級(jí)砝碼校準(zhǔn)方法