论文部分内容阅读
1 概述
1.1测量依据
依据：JJG539-1997《数字指示秤检定归程》
测量标准：M2级砝码
1.2被测对象
检定分度值e为20kg的电子汽车衡，最大允许误差值：0～500e为±0.5e，500e～2000e为±1.0e，2000e以上为±1.5e。
1.3测量过程
用砝码直接加载.卸载的方式，分段测量示值与标准砝码之差即为示值误差。
2 数学模型
[E][=I-L+0.5e-ΔL]
式中：[E]——电子汽车衡示值误差；[L]——标准砝码值；[I]——在电子汽车衡上的标准砝码是[L]时的示值；[e]——分度值；[ΔL]——附加砝码值。
3 检定电子汽车衡的不确定度分量的计算
3.1电子汽车衡示值I的标准不确定度[u（I）]
（1）电子汽车衡测量重复性引起的标准不确定度分量[u（I1）]
用标准砝码直接加载.卸载检定方法，在人员操作。读数等方面不可避免会产生随机误差，通过对电子汽车衡的某点进行重复性测量，来计算由此而带来的不确定度，即[u（I1）]。
选1#电子汽车衡，型号SCS-80，测量范围为0～80t，检定分度值为20kg。在40t测量点对此汽车衡进行5次重复测量，测得值为[Xi]，测量数据如下表：
表1
表2
由贝赛尔公式得标准偏差[S（Xi）]为：
[S（Xi）=i=1n（Xi-X）n-1]=0.71kg
平均值[（X）]的标准不确定度即[u（I1）]为：
[u（I1）=S（Xi）n=0.71kg5]=[0.32]kg
自由度：[v（I1）=n-1=4]
（2）电子汽车衡分辨力引起的标准不确定度分量[u（I2）]
对于数字显示式测量仪器，由分辨力[（δx）]引起的标准不确定度为[u（δx）]=0.29[δx]。
因此：[u（I2）]=0.29e=0.29×10kg=2.90kg
估计[Δu（I2）/u（I2）]=0.10
自由度：[v（I2）=12×（0.10）-2]=50
（3）电子汽车衡偏载误差引起的标准不确定度分量[u（I3）]
电子汽车衡进行偏载检定时，用最大量程1/3的砝码，放置在1/4秤台面积中，最大值与最小值之差一般不会超过相应秤量的允许误差值，即±10kg，半宽为10kg，一般取其误差为偏载检定时的1/3，并服从均匀分布，包含因子k=[3]，可得：
[u（I3）=10kg33]=1.92kg
估计[Δu（I3）/u（I3）]=0.10，
自由度[v（I3）=12×（0.10）-2]=50
（4）电子汽车衡示值I的标准不确定度[u（I）]
由于示值I的分项彼此独立不相关，因此，
[u（I）=u（I1）2+u2（I2）+u（I3）2=0.322+2.902+1.922]kg=3.49kg
自由度[v（I）=ui4（I）ui4vi]=62
4.2标准砝码L的标准不确定度[u（L）]
查表得到1t砝码的最大允许误差为±0.05kg，服从均匀分布，包含因子k=[3]，1t砝码的标准不确定度为：
[u（L）=0.05kg3]=0.03kg
因标准砝码共30t，故得：
[u（L）=30×u（L）]=30×0.03kg=0.90kg
估计[Δu（L）/u（L）]=0.10
自由度[v（I）=1/2×（0.10）-2]=50
4.3环境变化引起的标准不确定度[u4]
电子汽车衡在检定使用中要受到温度、湿度和室外条件的影响，室外检定现场无风雪及4级以上风力，在检定过程中可以把温度、湿度、室外条件控制在要求范围内，因此可以不考虑以上条件引入的不确定度[u4]。
5 合成标准不确定度
5.1灵敏系数
[C1=?E/?I]；[C2=?E/?L=-1]；[C3=?E/?ΔL=-1]
5.2标准不确定度汇总
5.3合成标准不确定度
由于以上各标准不确定度分量互不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到：
[uc2（E）][=?E/?I×u（I）2+?E/?L×u（L）2]
[uc2（E）=3.492+0.902]=3.6kg
5.4合成标准不确定度的有效自由度
[veff=uc4（E）c1u（I）4vI+c2u（L）4vL]=73
取[veff]=50
6 扩展不确定度的评定
置信概率取95%，[veff]=50，查t分布表，k=2。
扩展不确定度为：[U95]=2×3.6=7.2kg
7 测量不确定度的报告
电子汽车衡示值误差测量结果的扩展不确定度为[U95]=7.2kg。
1.1测量依据
依据：JJG539-1997《数字指示秤检定归程》
测量标准：M2级砝码
1.2被测对象
检定分度值e为20kg的电子汽车衡，最大允许误差值：0～500e为±0.5e，500e～2000e为±1.0e，2000e以上为±1.5e。
1.3测量过程
用砝码直接加载.卸载的方式，分段测量示值与标准砝码之差即为示值误差。
2 数学模型
[E][=I-L+0.5e-ΔL]
式中：[E]——电子汽车衡示值误差；[L]——标准砝码值；[I]——在电子汽车衡上的标准砝码是[L]时的示值；[e]——分度值；[ΔL]——附加砝码值。
3 检定电子汽车衡的不确定度分量的计算
3.1电子汽车衡示值I的标准不确定度[u（I）]
（1）电子汽车衡测量重复性引起的标准不确定度分量[u（I1）]
用标准砝码直接加载.卸载检定方法，在人员操作。读数等方面不可避免会产生随机误差，通过对电子汽车衡的某点进行重复性测量，来计算由此而带来的不确定度，即[u（I1）]。
选1#电子汽车衡，型号SCS-80，测量范围为0～80t，检定分度值为20kg。在40t测量点对此汽车衡进行5次重复测量，测得值为[Xi]，测量数据如下表：
表1
表2
由贝赛尔公式得标准偏差[S（Xi）]为：
[S（Xi）=i=1n（Xi-X）n-1]=0.71kg
平均值[（X）]的标准不确定度即[u（I1）]为：
[u（I1）=S（Xi）n=0.71kg5]=[0.32]kg
自由度：[v（I1）=n-1=4]
（2）电子汽车衡分辨力引起的标准不确定度分量[u（I2）]
对于数字显示式测量仪器，由分辨力[（δx）]引起的标准不确定度为[u（δx）]=0.29[δx]。
因此：[u（I2）]=0.29e=0.29×10kg=2.90kg
估计[Δu（I2）/u（I2）]=0.10
自由度：[v（I2）=12×（0.10）-2]=50
（3）电子汽车衡偏载误差引起的标准不确定度分量[u（I3）]
电子汽车衡进行偏载检定时，用最大量程1/3的砝码，放置在1/4秤台面积中，最大值与最小值之差一般不会超过相应秤量的允许误差值，即±10kg，半宽为10kg，一般取其误差为偏载检定时的1/3，并服从均匀分布，包含因子k=[3]，可得：
[u（I3）=10kg33]=1.92kg
估计[Δu（I3）/u（I3）]=0.10，
自由度[v（I3）=12×（0.10）-2]=50
（4）电子汽车衡示值I的标准不确定度[u（I）]
由于示值I的分项彼此独立不相关，因此，
[u（I）=u（I1）2+u2（I2）+u（I3）2=0.322+2.902+1.922]kg=3.49kg
自由度[v（I）=ui4（I）ui4vi]=62
4.2标准砝码L的标准不确定度[u（L）]
查表得到1t砝码的最大允许误差为±0.05kg，服从均匀分布，包含因子k=[3]，1t砝码的标准不确定度为：
[u（L）=0.05kg3]=0.03kg
因标准砝码共30t，故得：
[u（L）=30×u（L）]=30×0.03kg=0.90kg
估计[Δu（L）/u（L）]=0.10
自由度[v（I）=1/2×（0.10）-2]=50
4.3环境变化引起的标准不确定度[u4]
电子汽车衡在检定使用中要受到温度、湿度和室外条件的影响，室外检定现场无风雪及4级以上风力，在检定过程中可以把温度、湿度、室外条件控制在要求范围内，因此可以不考虑以上条件引入的不确定度[u4]。
5 合成标准不确定度
5.1灵敏系数
[C1=?E/?I]；[C2=?E/?L=-1]；[C3=?E/?ΔL=-1]
5.2标准不确定度汇总
5.3合成标准不确定度
由于以上各标准不确定度分量互不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到：
[uc2（E）][=?E/?I×u（I）2+?E/?L×u（L）2]
[uc2（E）=3.492+0.902]=3.6kg
5.4合成标准不确定度的有效自由度
[veff=uc4（E）c1u（I）4vI+c2u（L）4vL]=73
取[veff]=50
6 扩展不确定度的评定
置信概率取95%，[veff]=50，查t分布表，k=2。
扩展不确定度为：[U95]=2×3.6=7.2kg
7 测量不确定度的报告
电子汽车衡示值误差测量结果的扩展不确定度为[U95]=7.2kg。