E2等级毫克组砝码的不确定度评定

2016-09-26 19:39王雪程小雷
卷宗 2016年7期
关键词:空气密度砝码天平

王雪 程小雷

1 概述

在现代质量计量中,砝码是质量量值传递的标准量具。依据JJG99—2006砝码检定规程,本次测量采用双次替代衡量法,检定时先把标准砝码(E2等级砝码)放在微量天平上读取数值mA,取下标准砝码,再放上被检砝码 (F1等级砝码) 放在微量天平上读取数值mB,如不能读数相差大加放上小砝码读取数值mw,根据规程提供的公式算出被检砝码的折算质量。

由于受标准、设备、环境条件、人员、方法和测量对象等因的影响对测量结果会引起测量不确定度。下面对E2等砝码标准装置的不确定度加以完整叙述和分析。

2 建立数学模型

采用双次替代衡量法,建立质量比较测量过程的平衡方程式:

式中:

mct—被测砝码折算质量值;

mcr—标准砝码折算质量值;

Vt—被测砝码的体积;

Vr—标准砝码的体积;

ra—空气密度的实测值或当地空气密度的平均值;

ro—空气密度的参考值;

mcw—添加小砝码的折算质量值;

DI—从天平上读取的质量差值(不同的衡量方法,DI的含义不同);

mcs—测量天平灵敏度时所添加小砝码的折算质量值;

—由于添加灵敏度小砝码而引起的天平示值變化

4 不确定度分量的分析与计算

1、列出各种不确定度的来源:

(1)E2等标准砝码引入的不确定度

(2)空气浮力修正引入的不确定度

(3)读数时引入的不确定度

(4)为使天平平衡添加的标准小砝码引入的不确定度

2、各标准不确定度分量的计算

(1)E2等标准砝码引入的不确定度

E2等标准砝码200mg的最大允许误差 =0.020mg,属正态分布,取k=3,

其标准不确定度u(ms)=0.020/9=0.0022mg

标准不确定度分量u2= c1u(ms)=1×0.0022=0.0022mg

(2)空气浮力修正引入的不确定度

根据JJG99-2006 砝码检定规程可知:

查资料得200mg的E2、F1等砝码误差分别为±0.020mg与±0.060mg,制造E2、F1等砝码的奥氏体不锈钢材料密度为(7.85~7.90)g/cm3;我省空气密度(1.20±0.03)mg/cm3。实验室空气浮力引入极限误差的估算:

参考文献

[1] 赵亚军.天平 砝码[M].北京:中国计量出版,2010.

[2] 阚小妹.机械天平原理与调修[M].北京:化学工业出版社,2013.

[3] JJG99-2006,砝码检定规程[S].国家质量监督检验检疫总局.

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