电子天平不确定度.docx
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电子天平不确定度
省国绘仪器测试
文件编号：
GHT/ZYB-0036
作业指导书
页码：
第1页共7页
第1版第1次修订
标
题
电子天平示值误差测量结果CMC不确定度评定
批准人
实施
日期
2016年
11月06日
电子天平示值误差测量结果CMC不确定度评定
1•概述
1.1测量依据：
JJG1036吆008电子天平检定规程。
1・2环境条件：
环境温度（15〜25）°C,lh温差不超过1°C,相对湿度35%〜80%电源等其它因素对电子天平的影响可以忽略不计。
1・3测量标准：
相应准确度等级的标准確码
1・4测量对象：
电子天平。
1・5测量过程：
在规定的环境条件下，按JJG1036^008电子天平检定规程，将采用相应准确度等级质量的标准舷码，放在电子天平上，通过电子天平的显示值与袪码的实际值之间的差值，可得到在相应秤量点上的示值误差。
2•数学模型
根据示值误差定义，电子天平的示值误差m为
mmms
式中：
m——电子天平示值误差;
m——电子天平显示值；
ms——标准磁码的标称值。
3
•灵敏系数
4•各输入量的标准不确定评定
以下分析过程以最大秤量200gO'级电子天平（e=lmg）为例测量点选择10m,10g.20g.
50g、200g这五点展开。
4.1输入量m的标准不确定度ua来源主要是电子天平测量的重复性，用10次重复测量得到的一组数据，用贝塞尔公式采用A类评定方法评定。
1）测量点10mg：
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10J
电了天平
显示值（mg）
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
单次实验标准差:
sVn1°-00mg
2）测量点10g：
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
电子天平
显示侑（£）
10.0000
100000
100000
100000
100000
100000
100000
100000
100000
100000
单次实验标准差：
s0.00mg
1n1
3）测量点20g：
序号
1
2
3
-1
5
6
7
8
9
10
电子天平
显示值（g）
20.0001
90nnnn
90nnnn
9nnnnn
?
nnnnn
9nnnnn
?
nnnnn
?
nnnnn
?
nnnnn
?
nnnnn
单次实验标准差：
mimi
sV0.03mg
In1
4）测量点50g：
序号
1
2
3
1
5
6
7
8
9
10
电子天平
显示值（s）
50.0000
500000
500000
500001
500000
500000
500000
500001
500000
500000
单次实验标准差：
卜2
4上mimi
sL0.04mg
'n1
5）测量点200g：
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
电子天平
200.00012（显示值（£）
0.000020（
.0000200.
0001200.0
000200.00
01200.000
0200.0001
200.0000
200.0000
单次实验标准差：
h2
mimi
s\0.04mg
n1
以上五个点为例,
测量点
ua（mg）
测量点
ua（mg）
1C一-/1—C1-X
ccc
CCC/」一1-、
ar
1Umgld-=u.lmg7
u.uu
ccc
zuugkamg?
0・Q
Z\L
10g（ru—0.1nig）
CC/」一C1、
0.00
Duug\cl—1nig?
ucc/」一cc1、
0.o
4
ZUg\QU・丄Hlg
r-cZ——A1
U・UJ
0UUg\3U.UJLg/
CAZ——1——CA1\
u0gIu—0.1ing7
0.04
ZKgt11=0.01g7
ZuOg（d—v.1fllg，
0.04"
ukgvd—0.1g，
20mg（d-1mg）
c;a7—J门—1z4
0.3
20kg（d-0.1g）
oa厶门ay4
63
4.2标准舷码的标准不确定度ub
标准舷码扩展不确定度极限值，k2,用B类标准不确定度评定。
以E2等级祛码10mg为例，故
ub0.002/20.001mg
以E2等级祛码10g为例，故
ub0.02/20.01mg
以E2等级祛码20g为例，故
ub0.024/20.012mg
以E2等级祛码50g为例，故
ub0.03/20.015mg
以E2等级祛码200g为例，故
ub0.1/20.05mg
以以上五个测量点为例，其他各点分析方法同上，具体列表如下:
测量点
Ub（mg）
测量点
Ub（mg）
10mg（E）
2
0.001
200g（F）
1
07T5
TOg~CE）
2
CHH
500gQr>
1
0.4
zug（E）
2
U.U1Z
zkgqr）
i
l.b
bOg（匕）
2
0.01b
bkgQr;
1
4
200g（E2）
0.05
20kg（Fi）
15
20mg（Fi）
0.005
30kg（Fi）
23
50g（Fi）
0.05
4.3电子天平分辨力引入的不确定度uc,用B类标准不确定度评定。
O级电子天平
I
（e=0.1mg）,
则其分辨力为
0.1mg,
0.1
—003mg
Uc/
2°
3
o级电子天平
II
（e=10mg）,
则其分辨力为
1mg,
1
uc尸0.3mg
2勺3
II
O级电子天平（e=100mg）,则其分辨力为10mg,
10
uc3mg
2、3O级电子天平（e=lg）,则其分辨力为lbonig,
n
100
Uc7=-29mg
2丁3
以以上四个分辨力为例，具体各测量点列表如下:
测量点
Uc（mg）
测量点
Uc（mg）
10mg（d二0.1mg）
0.03
200g（d二1mg）
0.3
10g（d=0.1mg）
0.03
500g（d=lmg）
0.3
20g（d二0.1mg）
0.03
500g（d二0.01g）
3
50g（d=0.1mg）
0.03
2kg（20.01g）
3
200g（d=0.1mg）
0.03
5kg（d二0.1g）
29
20mg（d=lmg）
0.3
20kg（d二0.1g）
29
50g（d=lmg）
0.3
30kg（d=0.1g）
29
5•标准不确定度一览表
测量点
输入量Xi
不确定度来源
标准不确定度
uXimg
灵敏系数Ci
|ci|uXi
mg
10mg
（d=0.1mg）
m
电子天平重复性
0.00
1
0.00
m
电子天平分辨力
0.03
1
0.03
ms
标准舷码不确定度
0.001
-1
0.001
10g
（d二0.1
mg）
m
电子天平重复性
0.00
1
0.00
m
电子天平分辨力
0.03
1
0.03
ms
标准祛码不确定度
0.01
-1
0.01
20g
（d=0.1mg）
m
电子天平重复性
0.03
1
0.03
m
电子天平分辨力
0.03
1
0.03
ms
标准舷码不确定度
0.012
-1
0.012
50g
（d=0.1mg）
m
电子天平重复性
0.04
1
0.04
m
电了天平分辨力
0.03
1
0.03
ms
标准祛码不确定度
0.015
-1
0.015
200g
（d=0.1mg）
m
电子天平重复性
0.04
1
0.04
m
电子天平分辨力
0.03
1
0.03
ms
标准舷码不确定度
0.05
-1
0.05
20mg
（d=lmg）
m
电子天平重复性
0.3
1
0.3
m
电子天平分辨力
0.3
1
0.3
ms
标准舷码不确定度
0.005
-1
0.005
50g
（d=lmg）
m
电子天平重复性
0.4
1
0.4
m
电子天平分辨力
0.3
1
0.3
ms
标准舷码不确定度
0.05
-1
0.05
200g
（d二1mg）
m
电子天平重复性
0.5
1
0.5
m
电子天平分辨力
0.3
1
0.3
ms
标准舷码不确定度
0.15
-1
0.15
500g
（d-1mg）
m
电子天平重复性
0.5
1
0.5
m
电子天平分辨力
0.3
1
0.3
ms
标准舷码不确定度
0.4
-1
0.4
500g
（d二0.01g）
m
电子天平重复性
4
1
4
m
电子天平分辨力
3
1
3
ms
标准舷码不确定度
0.4
-1
0.4
2kg
（d二0.01g）
in
电子天平重复性
7
1
7
m
电子天平分辨力
3
1
3
ms
标准祛码不确定度
1.5
-1
1.5
5kg
（d二0.1g）
m
电子天平重复性
34
1
34
m
电子天平分辨力
29
1
29
ms
标准祛码不确定度
4
-1
4
20kg
30.1g）
m
电子天平重复性
63
1
63
m
电子天平分辨力
29
1
29
mq
15
一1
15
30kg
（d-0.1g）
m
电子天平重复性
71
1
71
m
申,子天平分辨力
29
1
29
nus
标准碓码不确定度—
9?
4
9?
6•合成不确定度的评定
6.1合成标准不确定度
以10g（d二0.1mg）为例：
以
测量点
u（mg）
测量点
u（mg）
10mg（d二0.1mg）
0.03
200g（d二1mg）
0.60
10g（d=0.1mg）
0.03
500g（d=lmg）
0.71
20g（d二0.1mg）
0.044
500g（d二0.01g）
5.0
50g（d=0.1mg）
0.052
2kg（d二0.01g）
8
200g（d=0.1mg）
0.071
5kg（d二0.1g）
45
20mg（d=lmg）
0.42
20kg（*0.1g）
71
50g（d=lmg）
0.50
30kg（d=0.1g）
80
7•扩展不确定度的评定
以10mg
（d二0.1mg）
为例，
取22时：
U
k
u
0.03
2
0.06mg；
以10g
（d二0.1mg）
为例，
取k=2时：
U
k
u
0.03
2
0.06mg；
以20g
（d二0.1mg）
为例，
取k=2时：
U
k
u
0.044
2
0.1mg；
以50g
（d二0.1mg）
为例，
取k=2时：
U
k
u
0.052
2
0.2mg；
以200g
:
（d二0.1mg）
为例，
取k二2时：
U
k
u
0.071
2
0.2mg；
测量点
u（mg）
测量点
u
10mg（d二0.1mg）
0.06
200g（d=lmg）
2mg
10g（d=0.1mg）
0.06
500g（d二1mg）
2mg
20g（d二0.1mg）
0.1
500g（d=0.01g）
2mg
50g（d=0.1mg）
0.2
2kg（d二0.01g）
0.02g
200g（d=0.1mg）
0.2
5kg（d=0.1g）
0.1g
20mg（d^lmg）
1
20kg（d二0.1g）
0.2g
50g（d二1mg）
1
30kg（d二0.1g）
0.2g
8•校准和测量能力（CMC）
电子天平示值误差测量结果CMC扩展不确定度为：
0.01mg〜30kg的扩展不确定度U二0.06mg、0・2g
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