《计量与阚试技术 １４车第４１基第２搬 ３０ｋｇ电子天平示值误差测量值的不确定度评定 王 江 （周至县质量技术监督局质量计量检测所，陕西周至７１０４００） 摘要：本文就本所的Ｆ１等级砝码标准装置，结合ＪＪＧ１０３６—２Ｏｏ８《电子天平检定规程》要求，对电子天平示值误差测量结果的不确定度评定。 文献标识码：Ａ 国家标准学科分类代码：４１０．５５ 关键词：电子天平；不确定度；评定 中图分类号：ＴＢ９３２ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｉｎ ３０ｋｇ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｂａｌａｎｃｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｗａｎｇ Ｊｉａｎｇ １概述 本方法适用于电子天平的不确定度评定。 １．１测量依据：ＪＪＧ１０３６—２０ｏ８｛电子天平》检定规程。 １．２环境条件：温度（１５—２５）℃，温度波动不大于１℃／ ｈ，相对湿度不大于（５０—６０）％。 １．３测量标准：Ｆ１等级标准砝码。ＪＪＧ９９—２００６｛砝码》 检定规程中给出２０ｋｇ的Ｆ１等级砝码其扩展不确定度为 ３３．３３ｒａｇ，ｌＯｋｇ的Ｆｌ等级砝码其扩展不确定度为 １６．６７ｒａｇ，通常包含因子取 ＝２。 １．４被测对象：３０ｋｇ／Ｏ．１ｇ①级电子天平。量程０≤ｍ≤ ５ｋｇ，最大允许误差为±０．５ｅ；量程５ｋｇ＜／７／，≤２０ｋｇ，最大 允许误差为±１．０ｅ；量程２０ｋｇ＜ｍ￣＜３０ｋｇ，最大允许误差 为±１．５ｅ。 ２测量过程 准不确定度）。 （１）在２０ｋｇ时 ｕ（ ）：丁Ｕ： （２）在１０ｋｇ时 ：１６６６（ｍｇ） ．ｕ（ ）：警： ：８．３４（ｒｎｇ） ４．２电子天平分辨力引起的不确定度 该电子天平分度值ｄ＝０．１ｇ；（不确定度按Ｂ类均匀 分布计算） （ｍｄ ）： ＝ ： ＝—— 『＿＝ｕ・：ｏ．ｏ２４（ｇ）：２４（ｍｇ）ｕｚ斗 ｇ ＝ ｍｇ） ４．３天平测量重复性引起的不确定度 （１）在２０ｋ时 由于偏载引入的不确定度被天平的示值重复性引入 采用标准砝码直接测量天平的示值，可得标准砝码 与电子天平实际值之差，即为电子天平的示值误差。 ３数学模型 △ｍ＝ｍ—ｍ 式中：△ｍ一电子天平示值误差； ｍ一电子天平示值； ｍ 一标准砝码值。 ４输入量标准不确定度评定 的标准不确定度所覆盖。输入量ｍ的标准不确定度来 源于天平的测量重复性，可以用同一砝码，通过连续测量 得到测量列，采用Ａ类方法进行评定。以２０ｋｇ为天平常 用称量点，再重复性条件下连续测量１０次（标准砝码放 在秤盘不同位置），得到测量列为１９．９９９６，２０．０ｏｏｏ， ２０．０００４，１９．９９９８，２０．Ｏ００６，２０．０００３，１９．９９９７，２０．０００２， １９．９９９８，２０．０００５ ｍ＝本评定方法以１０ｋｇ；２０ｋｇ天平称量点为例，其他称 量点的示值误差ｉ见５量结果的不确定度可参照本方法进行 评定。 电子天平不确定度来源： （１）标准砝码； （２）天平分辨力； （３）天平测量重复性。 ４．１标准砝码引起的不确定度 根据《砝码》检定规程中给出２０ｋｇ的Ｆ１等级砝码的 扩展不确定度 为３３．３３ｍｇ，１０ｋｇ的Ｆ１等级砝码其扩展 不确定度为１６．６７ｍｇ，通常包含因子 取２（属于Ｂ类标 收稿日期：２０１３—０９—１６ ｛互 ＝２０．Ｏ０００９０（ｋｇ） ＝单次实验标准差：Ｓ＝ （ｋｇ）＝３５７（ｍｇ） ０．Ｏ０ｏ３５７ 不确定度／２，ｍ １２．４（ｒａｇ） （２）在１０ｋｇ时 由于偏载引入的不确定度被天平的示值重复性引入 的标准不确定度所覆盖。输入量／７／，的标准不确定度来 源于天平的测量重复性，可以用同一砝码，通过连续测量 得到测量列，采用Ａ类方法进行评定。以１０ｋｇ为天平常 ｊ江：３Ｏ 电子天平示值误差测量值的不确定度评定 用称量点，再重复性条件下连续测量１０次（标准砝码放 Ｕｃ＝在秤盘不同位置），得到测量列为９．９９９７，１０．００００， √ （ ） ＋ｕ（ ） ＋ ＝￣／８． ＋ ＋７７．５２ ＝８１．５（Ⅱ ） １０．０００３，９．９９９８，１０．００Ｏ２，１０．０００１，９．９９９９，１０．０００３， ６扩展不确定度的评定 ９．９９９６，１０．０００１ 取包含因子ｋ＝２， ｍ＝÷．，■在２０ｋｇ时测量： １ １ ＝１０．Ｏ０００００（ｋｇ） ｒ＿＝ ———————一 Ｕ＝ｋ・ ＝２×１１６＝２３２（ｍｇ） ／ （ 一 ） 单次实验标准差 Ｓ：＾／ —— ｒｔ 一上 ＝０．００００２４５ 取Ｕ＝２４ｏ（ｒａｇ）在１０ 时测量： （ｋｇ）＝２４５（ｍｇ） Ｕ＝ｋ・／／Ｃ＝２Ｘ ８１．５＝１６３（ｍｇ） 不确定度 ＝ ＝ ２４ ５－７７．５（ｎ１ｇ） 取Ｕ＝１７０（ｍｇ） ７测量不确定度的报告与表示 ５合成不确定度（以上各分量互不相关） 电子天平示值误差测量值的扩展不确定度为： （１）在２０ｋｇ时 Ｕ＝２４０ｍｇ （在最大称量２０ｋｇ时测量）； ｃ＝√ （ ） ＋Ｍ（ｍｄ） ＋ｕ Ｕ＝１７０ｒａｇ （在最大称量ｌＯｋｇ时测量）。 ＝￣／１６．６６２＋ ＋１１２．４２＝ｌｌ６（ｍｇ） （２）在ｌＯｋｇ时 作者简介：王江，男，助理工程师。工作单位：周至县质量技术监督局质量计量 检测所。通讯地址：７１０４００陕西省西安市周至县二曲镇瑞光路１２５号。 （上接第５４页） １２—１０］．ｈｔｔｐ：／／ｓｏｎｇｓｈｕｈｕｉ．ｎｅｔ／ａｍｈｉｖｅｓ／６２５７０． ［４］李龙风，王新明，赵利容，等．广州市街道环境ＰＭＩＯ和ＰＭ２．５质量 ［１Ｏ］欧阳松华．ＰＭ２．５在线监测技术概述［Ｊ］．中国环保产业，２０１２ 浓度的变化特征［Ｊ］．地球与环境，２００５，３３（２）：５７～６０。 （４）：１４～１８． ［５］潘纯珍，陈刚才，杨清玲，等．重庆市地区道路ＰＭＩＯ／ＰＭ２．５浓度 ［１１ ３陆钒，刘建国，陆亦怀，等．基于振荡天平技术的大气颗粒物ＰＭＩＯ 分布特征研究［Ｊ］．西南农业大学学报：自然科学版，２Ｏ０４，２６（５）：５７６—５７９． 浓度连续监测系统设计［Ｊ］．大气与环境光学学报大气，２ＯＯ７，２～５：３６１一 ： ［６］王玮，汤大钢，刘红杰，等．中国Ｐ１Ｋ２．５污染状况和污染特征的研 ３６５． 究［Ｊ］．环境科学研究，２０００，１３（１）：１～５． ［１２］李丰果，杨冠玲，何振江．ＰＭＩＯ冲击采样器切割头设计参数对切 ［７］吕建皴，李定凯．可吸入颗粒物研究现状及发展综述［Ｊ］．环境保 割粒径的影响［Ｊ］．环境工程学报，２００３，４（１）：２６—２９． 护科学，３１：５—８． ［１３］刘俊杰，张文阁．可吸入颗粒物采样器准确性计量检测方法的设 ［８］Ｗａｔｓｏｎ Ｊ Ｇ，Ｃｈｏｗ Ｊ Ｃ，Ｍｏｏｓｒｎｕｌｌｅｒ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｇｕｉｄａｍ￣ｆｏｒｌｌｓｉｎｇ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ 计及研究［Ｊ］．粉体测试与表征，２００５，５：５—７． ｍｏｎｉｔｏｒｓ ｉｎ ＰＭ２．５ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋｓ【ＥＢ／ＯＬＪ．（１９９８—０６—２９）ｌ２０１１—１０— １９］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｐａ．ｇｏｖ／ｔｔｎａｍｔｉｌ／ｆｉｌｅｓ／ａｍｂｉｅｎｔ／ｐｍ２５／ｒ一９８—０１２．ｐｄｆ． 作者简介：冯进，男，主任，工程师。工作单位：常州市计量测试技术研究 ［９］谭知还．关于ＰＲ２．５的十个问答［ＥＢ／ＯＬ］．（２０１１—１２—０６）［２０１１— 所。通讯地址：２１３１６４江苏省常州市武进区鸣新中路１６号。 （上接第５５页） 与比对的实验室对测量结果不确定度概念还不能完全理 ６比对结果及不确定度分析 解，影响分量考虑的不完整，忽略被检温度计估读引起的 本次比对试验采用ＧＢ／Ｔ１５４８３—１９９９（实验室间比 不确定度分量和恒温槽温度波动引人的不确定度分量， 对的能力验证》中推荐的 值计算方法： 导致计算的测量结果不确定度出现较大偏差。（２）部分 一 Ｅ ｎ 参与比对的实验室记录和报告中，测量结果表达不规范， 数据划改后未签字，核验员未签名等现象，还有待各参比 式中： 一参比实验室的测量值； 实验室对检定质量多加把关。 一参考值（以主导实验室提供值作为参考值）； ８比对结论 ６—参比实验室的测量不确定度（ｋ＝２）； 根据比对试验结果判断标准，主导实验室采用“直接 广一参考值的测量不确定度（ｋ＝２）。 测量法”对传递标准（双金属温度计）进行温度测量，测量 用上式进行评价：若 ≤１，则表明参比实验室的结 结果作为参考值；以１００℃点检测结果作为比对结果的 果为满意，否则为不满意。从表２可知，参加比对实验室 判定依据，各参比实验室对双金属温度计检定结论最大 的 值均小于１，评价均为满意。 为０．４℃，判定合格；经过比对试验的验证，证明“双金属 ７比对中发现的问题和原因分析 温度计比对实施方案”可行，能够对各参比实验室对该项 目的检定或校准综合能力进行有效的评价；比对试验结 在实验过程中，我们发现以下几个问题：（１）个别参 果客观、科学地反映出各技术机构的检定或校准质量。 比实验室不按照ＧＢ／Ｔ１５４８３—１９９９（实验室间比对的能 力验证》和ＪＪＦｌ ｌ ｌ７—２ＯＬＯ（计量比对技术规范》的要求组 作者简介：翁祖文，男，工程师。工作单位：福建省福清市质量计量检测所。 织实施，特别是在测量结果不确定度评定报告中，个别参 通讯地址：３５０３００福建省福清市福塘路质监局６楼。
