称重法与密度法检验定量包装商品的检验结果的不确定度评定

王爱莉

安徽省郎溪县市场监督检验所 安徽宣城 242000

定量包装商品生产企业选用的称重设备准确度不符合标准、使用维护方法不当，很容易导致定量包装商品缺斤短两，法定计量技术机构在检验检测工作中，抽样方法、检验方法容易偏离标准要求，因而无论是生产环节，还是监督检验环节，合理分析检验结果的不确定度，成为保障贸易双方合法权益的重要工作。以定量包装商品检验中的称重法与密度法为例，讲述检验结果的测量不确定度方法[1-2]。

1 称重法检验结果的不确定度评定

1.1 概述

（1）检验依据：JJF1070-2005《定量包装商品净含量计量检验规则》。

（2）检验标准：ACS-6电子秤（分度值0.2g，最大称量6kg）；YH-C10002电子天平（分度值0.01g，最大称量1kg）。

（3）检验对象：称重法检验适用于以质量标注的定量包装商品，以一般性商品标注净含量为500g的绿豆为样品，依据检验规则规定进行抽样。

（4）检验方法：称重法，即通过称量的方式得到总重和皮重，用总重减去皮重得到净含量的方法。

（5）检验条件：常温。

1.2 测量模型

q=GW-P

其中：q—实际净含量

GW—实际总重

P—实际皮重

此外，考虑由电子秤和电子天平误差带来的影响，实际检验中该商品皮重一致性较好，在现场直接抽取10个待包装的皮，故不考虑皮上残留物带来的影响[3]。则商品实际净含量检验结果的测量模型为：

q=GW-P+δ1+δ2

其中：δ1—电子秤误差的误差

δ2—电子天平误差的误差

式中各分量相互独立，且灵敏系数均为1。

1.3 标准不确定度分量

1.3.1 称量重复性引入的不确定度分量

在重复性条件下，用电子秤对10袋标称净含量为500g的绿豆样本的总重进行10次测量，测量结果如表1：

表1 样本总重测量结果

由贝塞尔公式计算实验标准偏差为sGW=0.40g。

因此，由总重测量重复性引入的不确定度分量为：

用电子天平对10个未使用过的皮，在重复性条件下测量10次，测量结果如表2：

表2 皮重测量结果

由贝塞尔公式计算标准偏差sP=0.14g。

因此，由皮重测量重复性引入的不确定度分量为：

1.3.2 检验设备误差引入的不确定度

ACS-6型电子秤在测量范围（4～6）kg内的最大允许误差是±1g，按均匀分布考虑，则由电子秤测量误差带来的不确定度分量：

YH-C10002型电子天平在测量范围（500～1000）g内的最大允许误差是±0.15g，按均匀分布考虑，则由电子天平测量误差带来的不确定度分量：

1.4 标准不确定度汇总

表3 不确定度分量汇总

1.5 合成标准不确定度

输入量彼此独立，则净含量标注为500g的绿豆定量包装商品的检验结果的合成标准不确定度为：

1.6 扩展不确定度

取k=2，净含量标注为500g的绿豆定量包装商品的检验结果的扩展不确定度为：

U=kuc=2uc=2×0.69=1.4g

1.7 不确定度报告

净含量标注为500g的绿豆定量包装商品的测量不确定度为U=1.4g，k=2。

2 密度法检验结果的不确定度评定

2.1 概述

（1）检验依据：JJF1070-2005《定量包装商品净含量计量检验规则》。

（2）检验标准：ACS-6电子秤（分度值0.2g，最大称量6kg）；YH-C10002电子天平（分度值0.01g，最大称量1kg），最大允许误差为±0.15ml的容量瓶。

（3）检验对象：密度法检验适用于以体积标注的定量包装商品，以均匀混合的标注净含量为250ml的牛奶为样本，依据检验规则规定进行抽样。

（4）检验方法：首先按称重法得到样品总重、皮重，再按下述方法测量样品密度：在20℃的条件下，称量容量瓶的质量，注入定量体积的牛奶样品后称量容量瓶总质量，总质量减去容量瓶质量得到定量体积样品的重量，样品密度等于定量体积样品的重量除以样品定量体积[4]。

（5）检验条件：常温。

2.2 测量模型

V=M/ρ=（GW-P）v/（m-m0）

其中：V—实际体积净含量

M—定量体积样品的质量

ρ—定量体积样品的密度

GW—实际总重

P—实际皮重

v—样品定量体积

m—容量瓶质量

m0—定量体积样品与容量瓶总质量

2.3 标准不确定度分量

2.3.1 总重和皮重称量引入的不确定度分量

由测量模型可知，该标准不确定度分量可参照称重法检验结果的不确定度评定，得到由总重和皮重称量的重复性和称量使用的设备引入标准不确定度后，密度法检验时，由总重和皮重称量引入的相对标准不确定度为：

ur1=0.03%

2.3.2 密度测量引入的标准不确定度

（1）牛奶质量测量误差引入的标准不确定度。用YHC10002型电子天平称量体积为250ml的牛奶，在重复性条件下测量10次，测量结果如表4：

表4 250ml的牛奶质量的测量结果

计算的算术平均值为259.679，由贝塞尔公式计算实验标准偏差s=0.09g。

因实际检验时取3次测量的算术平均值，且需要分别测量空瓶和注入样片后质量，需要使用电子天平两次，则测量重复性引入的不确定度分量为：

YH-C10002型电子天平在测量范围（200～500）g内的最大允许误差是±0.01g，按均匀分布考虑，则由电子天平称量误差带来的不确定度为：

则牛奶质量测量误差引入的相对标准不确定度为：

（2）牛奶体积测量引入的标准不确定度。忽略牛奶体积

测量重复性的影响，仅考虑称量牛奶体积的容量瓶最大允许

误差引入的标准不确定度。容量瓶最大允许误差为±0.15ml，

则牛奶体积测量引入的标准不确定度为：

牛奶体积测量引入的相对标准不确定度为：

2.4 标准不确定度汇总

表5 不确定度分量汇总

2.5 合成标准不确定度

输入量彼此独立，标注净含量为250ml的牛奶定量包装商品的检验结果的相对合成标准不确定度为：

2.6 扩展不确定度

取k=2，标注净含量为250ml的牛奶定量包装商品的检验结果的相对扩展不确定度为：

Ur=kucr=2×0.054%≈0.11%

2.7 不确定度报告

标注净含量为250ml的牛奶定量包装商品的检验结果的测量不确定度为Ur=0.11%，k=2。

3 结语

实际监督检验中，应该根据固液等商品的特征特性，选择符合检验规则的检验方法，综合分析检验方法的具体要求和影响检验结果的因素，科学合理评定检验结果的测量不确定度，维护企业和消费者合法利益。