浅谈架盘天平示值误差测量不确定度评定

陈宇阳，付裕芳

（江西省计量测试研究院，南昌 330002）

浅谈架盘天平示值误差测量不确定度评定

陈宇阳，付裕芳

（江西省计量测试研究院，南昌 330002）

通过一系列计算对架盘天平示值误差测量结果的不确定度评定进行阐述。

架盘天平；误差；测量

1 概述

架盘天平是测量的重要工具，广泛应用于医药卫生、工矿企业、农业、科技等单位，具有操作简便、携带便捷等特点。但在使用架盘天平进行测量时，容易受到多种因素的影响，使其出现示值出现偏差。针对这种现象，必须对影响误差进行研究，并对天平进行校准，保证架盘天平的准确性。

1.1 测量依据

JJG 156-2004《架盘天平》

OIML R111砝码国际建议

JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》

1.2 环境条件

常温。

1.3 测量标准

F2等级标准砝码。

1.4 测量对象

以架盘天平型号JP-100为例，最大称量100g，检定分度值e=0.1g。

1.5 测量过程

依据JJG 156-2004《架盘天平》计量检定规程的规定。用F2等级标准砝码直接测量架盘天平的各项技术指标，从而得到各项示值误差。

1.6 评定结果的使用

在符合上述条件下的测量结果，一般可以直接使用该不确定度的评定结果。

2 数学模型

依据JJG 156-2004《架盘天平》计量检定规程的规定，所以有示值误差公示：

式中：△m——架盘天平示值误差；

I——架盘天平测量示值；

m——F2等级标准砝码值。

3 各输入量的标准不确定度分量的评定

本评定方法以最大称量100g检定分度值e=0.1g的架盘天平为例。依据JJG 156-2004《架盘天平》计量检定规程的相关规定，F2等级标准砝码直接测量天平的各项技术指标，从而得到各项示值误差。

本例中选取最大称量100g测量点为例进行说明，而其他测量点的示值误差测量结果的标准不确定度可以参照此方法评定。

（1）输入量F2等级标准砝码m的不确定度u1的评定

依据JJG 156-2004《架盘天平》计量检定规程的规定，检定100g架盘天平最大称量时的检定分度值选取的标准砝码为0.1g，再根据其最大允许误差MPE进行计算。如本例中F2等级标准砝码0.1g的最大允许误差为±0.16mg，其扩展不确定度为最大允许误差的三分之一，即U=MPE/3=0.053mg包含因子k=2，则标准不确定度u(m)：

（2）输入量I的标准不确定度u(I)的评定

选择100g F2等级标准砝码，在重复性条件下连续测量10次得到质量差值测量列，如表1所示。

表1 100g F2等级标准砝码在重复性条件下连续测量10次得到质量差值测量列表

算术平均值：

单词实验标准差：

任选两台同型号架盘天平，对每台架盘天平进行5组测量，要求每组测量均在重复性条件下连续测量10次，这样就可以得到10组测量列。然后，对每组测量列按上述方法进行计算共得到10个单次实验标准差。见表2所示。

表2 10个单次实验标准差表

实际工作中，平时检定校准一台架盘天平示值重复性误差只用1次，则为：

标准不确定度：

4 合成标准不确定度的评定

4.1 标准不确定度汇总表（见表3）

表3 标准不确定度汇总表

4.2 合成标准不确定度的计算

以上各分量相互独立，合成标准不确定度为：

5 扩展不确定度的评定

6 测量结果的扩展不确定度为

7 测量不确定度报告

架盘天平在100g最大称量的示值误差测量结果的扩展不确定度是：

在架盘天平的使用中难免会受到环境因素和人为因素的影响，使天平失去原来的准确性，造成测量上的误差，对于这种问题，要对架盘天平示值误差结果进行不确定性评定，通过对其输入量标准的评定，确定其是否存在测量上的偏差，并对架盘天平加以调整，使其满足测量要求，更好地服务于测量工作。

[1] JJG156-2004,架盘天平检定规程[S].北京:中国计量出版社,2004.

[2] JJF1059.1-2012,测量不确定度评定与表示[S].北京:中国计量出版社,2012.

[3] 赵亚军.天平 砝码 秤测量不确定度评定[M].中国质检出版社,2012.

The Analysis and Expression of Uncertainly of Tabla Balances

CHEN Yu-yang, FU Yu-fang
(Jiangxi Institute of Metrology and Testing, Nanchang 330002, China)

This paper describes the uncertainly assessment of indication error measurement of frame-pan balance according to a series of calculations.

frame-pan balance; indication error; measurement

TH715.1+1

A

1672-6286(2016)7-0051-3

陈宇阳（1988—），男，山西高平人。助理工程师，硕士，主要从事质量、转速的计量工作。