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F1等級砝碼計量檢定報告
點擊次數:5754 更新時間:2012-10-09

 F1等級砝碼計量檢定報告 

計量標準名稱  F1等級標準砝碼組裝置  

建立計量標準單位      計量所               

計量標準負責人    漠吹雪               

籌建起止日期 20078月修訂              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

1、申請建立計量標準應填寫《計量標準技術報告》。計量標準考核后由申請單位存檔。

2、《計量標準技術報告》由計量標準負責人填寫。

3、《計量標準技術報告》用計算機打印或墨水筆填寫,要求字跡工整清晰。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

、計量標準的工作原理及其組成 ……………………………………………(1

二、選用的計量標準器及主要配套設備 ………………………………………(2

三、計量標準的主要技術指標 …………………………………………………(3

四、環(huán)境條件 ……………………………………………………………………(3

五、計量標準的量值溯源和傳遞框圖 …………………………………………(4

六、計量標準的測量重復性考核 ………………………………………………(5

七、計量標準的穩(wěn)定性考核 ……………………………………………………(6

八、測量不確定度評定 …………………………………………………………(7

九、計量標準的測量不確定度驗證 ……………………………………………(8

十、結論 …………………………………………………………………………(9

十、附加說明 …………………………………………………………………(9

 

 

 F1等級砝碼

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

、計量標準的工作原理及其組成

1、工作原理

F1等級砝碼組標準裝置由F1等級標準砝碼、標準天平組成。

F1等級砝碼向下傳遞F2等級及以下砝碼采用ABBA循環(huán)的雙次替代法,以消除量傳過程中天平的示值誤差和線性漂移的影響。其量傳過程及工作原理如下:

a.開啟天平,將標準砝碼放在天平的稱盤上,穩(wěn)定后讀取天平示值A

b.取下標準砝碼,換上同標稱質量的被檢砝碼,穩(wěn)定后讀取天平示值B;

c.重復步驟ba的操作,計算出AB的算術平均值;

d.通過 mct  =  mcr +mcrC±ΔI×mcs/ΔI sw公式計算出被檢砝碼實際質量。

2、數學模型

                  mct  =  mcr+ mcrC +ΔI×mcs/ΔI sw+mwa                        

令:F= mcrC     簡化后       mct  =mcr+ F +ΔI×mcs/ΔI+maw         1

式中:   mct -----被測砝碼的折算質量;

mcr-----標準砝碼的折算質量;

ΔI-----天平所指示的被測砝碼示值的平均值和標準砝碼示值的平均值之差;

          mcs----實測天平靈敏度的小砝碼的折算質量;

          ΔIs----加放mcs后天平示值的變化量;

          Cw----空氣浮力修正因子,C=(ρa-ρ0(1/ρt-1/ρr

          ma-----磁性影響。

 

二、選用的計量標準器及主要配套設備

計量標準器

名稱

型號

測量范圍

不確定度或

準確度等級或zui允許誤差

制造廠及

出廠編號

檢定

證書號

標準砝碼

1mg200g

1mg200g

F1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

主要配套設備

天平

TG650

250mg50kg

橢圓: I

   6

 

 

天平

TG75

50mg5kg

橢圓: I 

       7

 

 

天平

TG328A

0.1mg200g

橢圓: I

 3

 

 

天平

TG328B

0.1mg200g

 

   橢圓: I3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

三、計量標準的主要技術指標

    .主標準器

F1等級標準砝碼:

a.測量范圍:1mg200g

      b.擴展不確定度:U≤(0.0060.3mg (k=2)

二.主要配套設備

電光分析天平:

a.秤量范圍:0.1mg200g

b.重復性:0.01mg(0mgm200g;

四、環(huán)境條件

  

   

實際情況

溫度波動:每四小時不得于3.5

2.0

符合要求

相對濕度:30%70%,每四小時不得于15%

50%65%

波動:10/4h

符合要求

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

五、計量標準的量值溯源和傳遞框圖

 
 

E2級砝碼  1mg200g 

 U≤(0.0020.10mg (k=2)  MPE=(0.0060.3mg

福建省計量科學技術研究所

 

 

 


上級

社會

橢圓: 在相應準確度的標準天平上采用直接比較法,量傳時擴展不確定度U≤(0.006~0.3)mg (k=2)            公用

標準

 
 
 

 


某某

F1級砝碼   1mg200g   

U≤(0.0060.3mg (k=2)  MPE=(0.0201.0mg

 

 
市社

會公

用標

橢圓: 在相應準確度的標準天平上采用直接比較法,量傳時擴展不確定度U≤(0.02~1.0)mg (k=2)

 

       
 
 
   
 


 
 

分析天平0.1mg

架盤天平

扭力天平

電子天平

水分測定儀

 
文本框: 0            F2等級砝碼            1mg~200g            MPE=(0.06~3.0)mg

工作

計量

器具

六、計量標準的測量重復性考核

 

在電光分析天平TG328B,器號為53557的天平上,以82430號的F1等級砝碼對個F2等級20g砝碼行重復性測試,重復性技術指標為0.005mg,其結果為:

序號

xig

1

20.00014

2

20.00016

3

20.00017

4

20.00016

5

20.00014

6

20.00015

7

20.00016

8

20.00017

9

20.00016

10

20.00016

20.000157

結論

七、計量標準的穩(wěn)定性考核

 

標稱質量

允許變差

2004

2005

變化量

2006

變化量

2007

變化量

200g

±1.5mg

 

 

+1.1mg

 

+1.2

 

+1.0

*200g

±1.5mg

 

 

+0.2mg

 

+0.3

 

+0.2

100g

±1.0mg

 

 

-0.4mg

 

-0.3

 

-0.3

*100g

±1.0mg

 

 

0.0mg

 

+0.1

 

+0.1

50g

±0.6mg

 

 

+0.4mg

 

+0.6

 

+0.3

20g

±0.3mg

 

 

+0.07mg

 

+0.06

 

+0.06

*20g

±0.3mg

 

 

+0.12mg

 

+0.13

 

+0.11

10g

±0.2mg

 

 

+0.22mg

 

+0.22

 

+0.20

5g

±0.15mg

 

 

0.00mg

 

0.00

 

0.00

2g

±0.10mg

 

 

-0.02mg

 

-0.02

 

-0.02

*2g

±0.10mg

 

 

-0.03mg

 

-0.03

 

-0.03

1g

±0.10mg

 

 

+0.03mg

 

+0.03

 

+0.03

500mg

±0.05mg

 

 

0.00mg

 

0.00

 

-0.01

200mg

±0.05mg

 

 

+0.02mg

 

+0.02

 

+0.02

*200mg

±0.05mg

 

 

-0.01mg

 

0.00

 

-0.01

100mg

±0.05mg

 

 

+0.02mg

 

+0.02

 

+0.02

50mg

±0.05mg

 

 

+0.04mg

 

+0.03

 

+0.03

20mg

±0.05mg

 

 

+0.03mg

 

+0.02

 

+0.02

*20mg

±0.05mg

 

 

+0.01mg

 

0.00

 

0.00

10mg

±0.05mg

 

 

-0.01mg

 

0.00

 

0.00

5mg

±0.05mg

 

 

+0.03mg

 

+0.03

 

+0.03

2mg

±0.05mg

 

 

+0.03mg

 

+0.02

 

+0.02

*2mg

±0.05mg

 

 

+0.01mg

 

+0.01

 

+0.01

1mg

±0.05mg

 

 

+0.01mg

 

+0.01

 

+0.01

 

上述砝碼周期內的變差值均小于其相應zui允許誤差的三分之,因而標準器的穩(wěn)定性符合要求。

 

八、測量不確定度評定

 

F2等級砝碼組折算質量測量結果的不確定度評定

1.概述

1.1 測量依據:JJG99-2006 砝碼檢定規(guī)程。

1.2 環(huán)境條件:溫度:(1823) ,波動:≤3.5/4h;相對濕度:30%70%,波動:15%/4h。

1.3 測量標準:F1等級砝碼(1mg~200g,U≤(0.0060.3mg ,k=2。

  1.4 被測對象:F2等級砝碼(1mg200g,U≤(0.021.0mg ,k=2

1.5 測量方法:

砝碼的量傳采用ABBA循環(huán)的雙次替代衡量法,方法如下:

a.開啟天平,將標準砝碼放在天平的稱盤上,穩(wěn)定后讀取天平示值A

b.取下標準砝碼,換上同標稱質量的被檢砝碼,穩(wěn)定后讀取天平示值B;

c.重復步驟ba的操作,計算出AB的算術平均值;

d.通過 mct  =  mcr +mcrC±ΔI×mcs/ΔI sw公式計算出被檢砝碼實際質量。

2.數學模型

                  mct  =  mcr+ mcrC +ΔI×mcs/ΔI sw+mwa                        

令:F= mcrC     簡化后       mct  =mcr+ F +ΔI×mcs/ΔI+maw         1

式中:   mct -----被測砝碼的折算質量;

mcr-----標準砝碼的折算質量;

ΔI-----天平所指示的被測砝碼示值的平均值和標準砝碼示值的平均值之差;

          mcs----實測天平靈敏度的小砝碼的折算質量;

          ΔIs----加放mcs后天平示值的變化量;

          Cw----空氣浮力修正因子,C=(ρa-ρ0(1/ρt-1/ρr

          ma-----磁性影響。

3.輸入量的標準不確定度評定

1mg200g為例。

3.1 測量過程的標準不確定度的評定。

測量過程的標準不確定度可以通過連續(xù)測量得到測量列,采用A類方法行評定。

TG328B天平對1mg砝碼在重復性條件下連續(xù)測量10次,得到測量列

1.02,1.03,1.02,1.03,1.02,1.03,1.02,1.03, 1.02,1.03 (mg )。

實驗標準差為0.00699mg

檢定時以兩組讀數的算術平均值作為測量結果

1mg砝碼:0.00494mg      

TG328B天平對200g砝碼在重復性條件下連續(xù)測量10次,得到測量列為200 000.14,200 000.24200 000.18,200 000.14,200 000.20200 000.24,200 000.15200 000.20,00 000.20200 000.16(mg)

實驗標準差為  。

檢定時以兩組讀數的算術平均值作為測量結果

200g砝碼:0.0262mg

3.2 由標準砝碼引起的不確定度umcr評定

3.2.1標準砝碼檢定證書中給出的擴展不確定度umAC

      F1等級的200g砝碼:  umAC)=U/k=0.3mg/2=0.15mg

F1等級的1mg砝碼:    umAC)=

3.2.2由標準砝碼質量不穩(wěn)定引入的不確定度uinstmAC

根據JJG 99-2006砝碼檢定規(guī)程,砝碼的質量不穩(wěn)定度不于砝碼質量zui允許誤差的1/3。估計為均勻分布,因此

F1等級的200g砝碼:  uinstmAC)=

     F1等級的1mg砝碼:  uinstmAC)=  

3.2.3合成后由輸入量mcr 引入的不確定度umcr

umcr)=        因此:

F1等級的200g砝碼:umcr)=

F1等級的1mg砝碼: umcr)=  

3.3 由衡量儀器引起的不確定度uba

3.3.1由天平靈敏度引入的不確定us評定:

F1等級實際質量為10.02mg的砝碼,在TG328B測得其分度數為100.8,并連續(xù)測量十次,測量結果分別為(mg):10.02,10.02,10.0410.00,10.02,10.0210.04,10.00,10.02,10.02

3.3.2  由機械天平分辯力引起的不確定度 ud評定:

       ud)=

3.3.3由磁性引入的不確定度uma評定

根據JJG 99-2006砝碼檢定規(guī)程,符合F級的砝碼,磁性引起的不確定度uma可假設為。

3.3.4由偏載引起的不確定度uE評定

根據JJG 99-2006砝碼檢定規(guī)程規(guī)定,此處可忽略。

3.3.4 天平的合成標準不確定度uba

 =0.014mg

3.4 由空氣浮力引起的不確定度ub評定:

通過空氣浮力引入的極限誤差來評定,采用B類方法行評定。

空氣浮力引起質量誤差的修正:m0C=(Vt-Vr)(pa-p0)= m0(pa-p0)(1/ pt-1/pr

查有關資料,福建的空氣密度估計為(1.20±0.024)mg/cm3,所以(ρa-ρ0=0.024mg/cm3

由規(guī)程表15可知,因F2等級砝碼采用鋁質材料制作,其密度為2.7 g/cm3;F1等級采用了不銹鋼材料制作,其密度為7.95 g/cm3。所以, 1mg、200gF2等級砝碼,其因空氣浮力引入的不確定度分別為:

1mg砝碼: m0C=

200g砝碼: m0C=

m0C估計為均勻分布,則200gub=m0C/=1.1712mg/1.732=0.6762mg

同理,1mgub)=3.386×10-6mg

4. 合成不確定度uc(mct評定

4.1標準不確定度分量匯總

                       1 標準不確定度分量匯總表  1mg

標準不確定度分量u(xi

不確定度來源

標準不確定度(mg

測量重復性

0.00494

u(mcr

標準砝碼

0.00489

ub

衡量儀器

0.014

uba

空氣浮力

0.000 003386

2 標準不確定度分量匯總表  200g

標準不確定度分量u(xi

不確定度來源

標準不確定度(mg

測量重復性

0.0262

u(mcr

標準砝碼

0.2440

ub

衡量儀器

0.014

uba

空氣浮力

0.6762

 

 

因此,對1mgF2等級的砝碼:

        =0.016mg

200gF2等級的砝碼:

=0.72mg

5 擴展不確定度的評定

    k=2,擴展不確定度U 為,則

200g U = k×umct=2×0.72mg =1.44mg

1mgU = k×ucmct=2×0.016mg =0.032mg

6 測量不確定度的報告與表示

F2級標準砝碼折算質量測量結果的擴展不確定度為

200gU=1.44mg      k=2

    1mg  U=0.032mg     k=2

 

備注非建標內容):測量不確定度評估時,zui后的數據偏了,還沒改過來,不好意思,所以在下列不確定度驗證時我不作計算,請家自己改吧。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

九、計量標準的測量不確定度驗證

計量標準的測量不確定度驗證采用傳遞比較法。

驗證方法如下:

請自行驗證。

 

十、結論

 

F1等級毫克組砝碼標準裝置的測量不確定度、重復性、穩(wěn)定性指標均符合要求,可開展F2等級以下1mg200g砝碼量傳工作。

十、附加說明

 

                   

 

F1等級砝碼計量檢定報告

 
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