鄒志凌 朱 江

(1.中國鐵路武漢局集團有限公司 武漢 430000；2.隨州市公共檢驗檢測中心 隨州 441300)

1 概述

電子秤是實驗室中常用的實驗設備，主要用于計量稱重用，隨著實驗室管理規(guī)范適應ISO IEC 17025-2017《檢測和校準實驗室能力的通用要求》的要求，對實驗中所使用的計量稱重設備要進行不確定度的評價，有利于實驗室開展檢測分析數據的準確性、精密度分析是十分必要的。但大多數實驗室在對檢測方法的不確定分析時，忽略了對電子秤的測量不確定度分析，所以我們對直接影響檢測結果測定準確性因素較大的稱量過程進行分析，對電子秤測量結果不確定度評定。

1.1 測量依據

JJG539-2016《數字指示秤檢定規(guī)程》。

1.2 測量標準

M1級砝碼，依據JJG99-2006《砝碼檢定規(guī)程》中給出100mg～3kg砝碼，質量最大允許誤差為±(0.5mg～0.15g)。

1.3 被測對象

電子秤三級，型號為ZHT-A，檢定分度值e為1g，0～500e為±0.5e；>500～2000e為±1.0e；>2000e～Max為±1.5e。

1.4 測量過程

用砝碼直接加載、卸載的方式。

2 運用數學模型建立測量不確定度評定方法

△E=P-m

式中：△E表示電子秤示值誤差；

P表示電子秤示值；

m表示標準砝碼質量值。

2.1 靈敏系數分析

2.2 輸入量的標準不確定度評定

因為電子秤的最大誤差最有可能出現在最大稱量點，故本次只對最大稱量點3kg進行評定。

2.2.1電子秤示值引入的不確定度分量u(p)。

2.2.2測量重復性引起的標準不確定度分項u(p1)的評定

用固定砝碼在重復性條件下對電子秤進行10次連續(xù)測量，得到測量列2998.7，2998.7，2998.9，2998.7，2998.7，2998.8，2998.9，2998.6，2998.8，2998.7g。

u(p1)=0.11(g)

2.2.3電子秤的偏載誤差引起的標準不確定度分項u(p2)的評定

電子秤進行偏載試驗時，用最大稱量1/3的砝碼，放置在1/4秤臺面積中，最大值與最小值之差一般不會超過1g，半寬a=0.5g，而測量時放置砝碼的位置較為注意，偏載量

2.2.4電源電壓穩(wěn)定度引起的標準不確定度分項u(p3)評定

2.2.5輸入量p的標準不確定度的計算

由于輸入量p的分項彼此獨立不相關，因此

u2(p)=u2(p1)+u2(p2)+u2(p3)

=0.19g

2.2.6由標準砝碼引入的不確定度分量u(m)

3 合成標準不確定度的評定

表1 標準不確定度匯總表

(1)合成標準不確定度的計算

輸入量p與m彼此獨立不相關，所以合成標準不確定度可按下式得到

uc2=u(p)2+u(m)2

(2)合成標準不確定度的有效自由度

合成標準不確定度的有效自由度υrff為

4 結論

擴展不確定度的評定

取包含因子k=2，則擴展不確定度

U=k×uc=2×0.21=0.42(g)

5 討論

影響電子秤稱量的因素有：電子感量靈敏度[1]、稱取量的輸入量[2]、電子秤的偏載誤差及電源電壓穩(wěn)定度[3～4]。因此在評定電子秤的測量不確定度時，一定要將上述影響因素考慮到測定過程中[5]，采用數學建模的方式，合成標準不確定度評價，可以有效的得到電子秤的測量結果擴展不確定度為U=0.42g(k=2)。此評價方法簡單、易行，適用于同類型實驗的不確定度的評定。