E等级砝码技术报告.docx
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E等级砝码技术报告
计量标准技术报告
计量标准名称
E2等级克组砝码标准装置
计量标准负责人
董英刚
建立单位名称
天津市蓟州区计量检定所
填写日期
2017年
一、建立计量标准的目的………………………………………（）
二、计量标准的工作原理及其组成……………………………（）
三、计量标准器及主要配套设备………………………………（）
四、计量标准的主要技术指标…………………………………（）
五、环境条件……………………………………………………（）
六、计量标准的量值溯源和传递框图…………………………（）
七、计量标准的稳定性考核……………………………………（）
八、检定或校准结果的重复性试验……………………………（）
九、检定或校准结果的不确定度评定………………………（）
十、检定或校准结果的验证…………………………………（）
十一、结论……………………………………………………（）
十二、附加说明………………………………………………（）
一、建标计量标准的目的
加强计量器具管理，规范计量器具检定要求，保障国家计量单位制的统一和量值传递的一致性、准确性，为国民经济发展以及计量监督管理提供公正、准确的检定数据或结果。
一、计量标准的工作原理及其组成
E2等级砝码标准装置的工作原理是：
利用精密天平的测量求出被检定物质的对应值，在砝码的计量检定过程中，将标准砝码放在天平的右盘，在左盘放置被检定砝码，利用精密天平的平衡原理，经过多次循环的测量，通过公式计算，求出被检定砝码的实际值。
E2等级砝码标准装置的标准及配套设备由：
标准砝码，天平等组成
三、计量标准器及主要配套设备
.
名称
型号
测量范围
不确定度或准确度等级或最大允许误差
制造厂及出厂编号
检定周期或复校间隔
检定或校准机构
计
量
标
准
器
标准砝码
1mg~500g
E2等级
常州富月/3013
1年
市院
主
要
配
套
设
备
电子天平
BT25S
~21g
级
1年
蓟州所
电子天平
BT224S
~220g
级
1年
蓟州所
机械天平
4SP1K-1
1mg~1kg
4级
沈阳/518853
1年
蓟州所
四、计量标准的主要技术指标
1、计量标准的测量范围：
标准砝码100mg~500g
2、计量标准的总不确定度，误差或准确度等级
标准砝码E2等级
五、环境条件
项目
要求
实际情况
结论
温度
18℃-23℃
22℃
符合要求
湿度
（30-70）%RH
60%RH
符合要求
外电磁场
无外电磁场影响
无影响
符合要求
六、计量标准的量值溯源和传递框图
上一级计量器具
天津市计量监督检测科学研究院
E1等级砝码标准装置
标准砝码1mg~500gE1等级
直接比对法
本级计量器具
天津市蓟州区计量检定所
E2等级砝码标准装置标准砝码
砝码1mg~500gE2等级
：
直接比对法
下
一级计量器具
天津市蓟州区计量检定所所属企事业单位
砝码1mg~500gF1等级及以下
七、计量标准的稳定性考核
本计量标准的稳定性，主要指用该标准在规定的一定时间间隔内测量稳定的被测对象时所得到的测量结果的一致性。
E2等级标准砝码，在不同时期对同一20g的F2等级标准砝码进行测量，每个时期测量6次，取平均值，共测四组，取四组测量结果之中的最大值和最小值之差。
测量结果如下表：
计量标准稳定度考核记录
测量次数
2017年1月
2017年3月
2017年5月
2017年7月
变差
结论
1
合格
2
3
4
5
6
经测试，本计量标准测量的稳定性（最大变化量），故用本计量标准进行测量时，其稳定性符合要求。
八、检定或校准结果的重复性试验
用E2等级标准砝码，在短时间内，F2等级标准砝码进行测量，在20g砝码测量10次，测量结果如下表：
序号
测量值Xi（g）
平均值X（g）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
=×10-4
S（
）=
=×10-4
经测试，本计量标准测量重复性为，根据测量结果不确定度分析，用F2等级砝码测量的合成标准不确定度为：
，故用本计量标准进行测量时，计量标准重复性符合要求。
九、检定或校准结果的不确定度评定
1.概述
测量依据：
JJG99-2006《砝码检定规程》。
环境条件：
温度（18-23）℃。
测量标准：
E2等级砝码，1mg-500g砝码质量最大允许误差为±（）。
被测对象：
F2等级砝码，1mg-500g
测量过程：
用砝码直接加载、卸载的方式，测量示值与标准砝码之差即为示值误差。
具体操作:
比较20g砝码时在BT224S（220g/上采用ABA比较方法，测量各参考点砝码的比较数据。
2数学模型
mt=mr+（vt-vr）×pa±mw+?
I×ms/?
Is
式中:
mt—被检砝码真空中质量值；
mr—标准砝码真空中质量值；
vt—被检砝码的体积；
vr—标准砝码的体积；
pa—空气密度的实测值；
mw—添加小砝码的真空质量值；
?
I—从天平上读的质量差值；
ms—测量天平灵敏度时所添加小砝码的真空中质量值；
?
Is—由于添加灵敏度小砝码而引起的天平的示值变化。
3不确定度分量的评定
衡量过程的标准不确定度分量uw（A类）
衡量过程中的不确定度来源主要是BT224S（220g/电子天平的测量重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用统计分析方法即A类评定方法计算标准不确定度。
根据原始记录，对20g的砝码测量得到测量列：
质量差（mg）
平均值为，单次实验标准差为uw=，自由度v=n-1=9。
标准砝码的不确定度分量u（mr）（B类）
式中:
可约定对每个E2砝码的扩展不确定度U,当k=2时,小于或等于砝码允差表规定的最大允许误差的1/3。
ur（mr）—标准砝码质量的不稳定性引起的不确定度
ur（mr）=（Mmax-Mmin）/2
=
根据公式u（mr）=
根据需求可知：
与天平有关的标准不确定分量为ut=，自由度估为。
其它误差源忽略不计。
4标准不确定度汇总表
输入量的标准不确定度汇总于下表
标准不确定度u
不确定度的来源
测量不确定度项目
砝码
v
uw
衡量过程标准偏差
衡量过程的标准不确定度分量
9
u（mr）
标准砝码
标准砝码的标准不确定度分量
50
ut
天平
天平引入的标准不确定度分量
5合成标准不确定度u
=，有效自由度Veff=20。
6扩展不确定度的评定
20gF2等级砝码的扩展不确定度
取置信概率为95%，按有效自由度Veff=20，查t分布表得到t值为：
测量结果的扩展不确定度U95=t95（60）×u=，Veff=20。
十、检定或校准结果的验证
本计量标准的测量不确定度验证采用传递比较法
测量数据结果如下：
测量次数
使用E2等级砝码（g）
使用F2等级砝码（g）
测量点
测量结果
测量点
测量结果
1
20
20
2
3
4
5
6
7
8
9
10
平均值
X1
X2
两次测量结果应该满足|x1-x2|≤
U:
本标准扩展不确定度，（k=2）；U0:
上一级砝码扩展不确定度
查表得到E2等级砝码（20g）的允许误差为±，按均匀分布，U0=
≈。
本计量标准的扩展不确定度为：
U=
|
测量结果表明，两计量标准测量结果的一致性比较好，|x1-x2|<
故认为本计量标准测量结果可靠，验证结果符合要求。
十一、结论
经分析，该计量标准的扩展不确定度、测量稳定性、稳定性符合、JJG99-2006检定规程的要求，且经测量不确定度验证合格可以作为E2等级克组砝码标准装置使用。
十二、附加说明
本计量标准包括以下主要技术资料：
1.测量数据的全部原始纪录
2.计量标准操作程序
3.计量标准器的检定证书
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