HZT-A型电子秤测量结果不确定度评定

邹志凌 朱 江

(1.中国铁路武汉局集团有限公司 武汉 430000；2.随州市公共检验检测中心 随州 441300)

1 概述

电子秤是实验室中常用的实验设备，主要用于计量称重用，随着实验室管理规范适应ISO IEC 17025-2017《检测和校准实验室能力的通用要求》的要求，对实验中所使用的计量称重设备要进行不确定度的评价，有利于实验室开展检测分析数据的准确性、精密度分析是十分必要的。但大多数实验室在对检测方法的不确定分析时，忽略了对电子秤的测量不确定度分析，所以我们对直接影响检测结果测定准确性因素较大的称量过程进行分析，对电子秤测量结果不确定度评定。

1.1 测量依据

JJG539-2016《数字指示秤检定规程》。

1.2 测量标准

M1级砝码，依据JJG99-2006《砝码检定规程》中给出100mg～3kg砝码，质量最大允许误差为±(0.5mg～0.15g)。

1.3 被测对象

电子秤三级，型号为ZHT-A，检定分度值e为1g，0～500e为±0.5e；>500～2000e为±1.0e；>2000e～Max为±1.5e。

1.4 测量过程

用砝码直接加载、卸载的方式。

2 运用数学模型建立测量不确定度评定方法

△E=P-m

式中：△E表示电子秤示值误差；

P表示电子秤示值；

m表示标准砝码质量值。

2.1 灵敏系数分析

2.2 输入量的标准不确定度评定

因为电子秤的最大误差最有可能出现在最大称量点，故本次只对最大称量点3kg进行评定。

2.2.1电子秤示值引入的不确定度分量u(p)。

2.2.2测量重复性引起的标准不确定度分项u(p1)的评定

用固定砝码在重复性条件下对电子秤进行10次连续测量，得到测量列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电子秤的偏载误差引起的标准不确定度分项u(p2)的评定

电子秤进行偏载试验时，用最大称量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1g，半宽a=0.5g，而测量时放置砝码的位置较为注意，偏载量

2.2.4电源电压稳定度引起的标准不确定度分项u(p3)评定

2.2.5输入量p的标准不确定度的计算

由于输入量p的分项彼此独立不相关，因此

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

=0.19g

2.2.6由标准砝码引入的不确定度分量u(m)

3 合成标准不确定度的评定

表1 标准不确定度汇总表

(1)合成标准不确定度的计算

输入量p与m彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到

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

(2)合成标准不确定度的有效自由度

合成标准不确定度的有效自由度υrff为

4 结论

扩展不确定度的评定

取包含因子k=2，则扩展不确定度

U=k×uc=2×0.21=0.42(g)

5 讨论

影响电子秤称量的因素有：电子感量灵敏度[1]、称取量的输入量[2]、电子秤的偏载误差及电源电压稳定度[3～4]。因此在评定电子秤的测量不确定度时，一定要将上述影响因素考虑到测定过程中[5]，采用数学建模的方式，合成标准不确定度评价，可以有效的得到电子秤的测量结果扩展不确定度为U=0.42g(k=2)。此评价方法简单、易行，适用于同类型实验的不确定度的评定。