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1、计量标准技术报告 计量标准名称 天平检定装置 计量标准负责人 鄢琼霞 建标单位名称（公章） 荆门市计量检定测试所 填 写 日 期 2011.03 目 录一、建立计量标准的目的 ( )二、计量标准的工作原理及其组成( )三、计量标准器及主要配套设备( )四、计量标准的主要技术指标( )五、环境条件( )六、计量标准的量值溯源和传递框图( )七、计量标准的重复性试验( )八、计量标准的稳定性考核( )九、检定或校准结果的测量不确定度评定( )十、检定或校准结果的验证( )十一、结论( )十二、附加说明( )一、建立计量标准的目的为了适应市场经济发展的需要，提高服务企业的质量与能力，促进量值传递的准
2、确可靠，保障工作计量器具的准确使用，特建立本标准。二、计量标准的工作原理及其组成1、工作原理F1等级砝码组标准装置由F1等级标准砝码、标准天平组成。F1等级砝码向下传递F2等级及以下砝码采用ABBA循环的双次替代法，以消除量传过程中天平的示值误差和线性漂移的影响。其量传过程及工作原理如下：a.开启天平，将标准砝码放在天平的称盘上，稳定后读取天平示值A；b.取下标准砝码，换上同标称质量的被检砝码，稳定后读取天平示值B；c.重复步骤b和a的操作，计算出A和B的算术平均值；d.通过 mct = mcr +mcrCImcs/I sw公式计算出被检砝码实际质量。2、数学模型mct = mcr+ mcrC
3、 +Imcs/I sw+mwa 令：F= mcrC 简化后 mct =mcr+ F +Imcs/I+maw （1）式中： mct -被测砝码的折算质量；mcr-标准砝码的折算质量；I-天平所指示的被测砝码示值的平均值和标准砝码示值的平均值之差( )；mcs-实测天平灵敏度的小砝码的折算质量；Is-加放mcs后天平示值的变化量；Cw-空气浮力修正因子，C=（a-0）(1/t-1/r)；ma-磁性影响。 三、计量标准器及主要配套设备计 量 标 准 器名 称型 号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定或校准机构检定周期或复校间隔标准砝码1mg500gF1等山东蓬莱（109）省
4、计量院1年标准砝码1kg20gF1等山东蓬莱（80122）省计量院1年天平TG328A0200g3级湘仪荆门市计量检定测试所1年天平TG3103kg3级上海第二天平厂荆门市计量检定测试所1年天平TG332A020g3级湘仪荆门市计量检定测试所1年天平TG630030kg6级上海第二天平厂荆门市计量检定测试所1年天平TG50505kg5级上海第二天平厂荆门市计量检定测试所1年电子天平AUY2200220g级日本荆门市计量检定测试所1年主 要 配 套 设 备四、计量标准的主要技术指标1.F1等砝码标准装置 测量范围 : 1mg20kg；等级:F1等2.天平(机械天平、电子天平)测量范围: 0200
5、g； 等级:3级； 精度:0.1mg测量范围: 020g； 等级:3级； 精度:0.01mg 测量范围: 01kg； 等级:3级； 精度:0.5mg测量范围: 05kg； 等级:5级； 精度:10mg测量范围: 030kg； 等级:6级； 精度:150mg测量范围: 0220g； 等级: 级； 精度: e=1mg d=0.1mg五、环境条件序号项 目要 求实际情况结 论1温 度（202）（202） 合格2湿 度80%75%合格3456六、计量标准的量值溯源和传递框图上级计量标准湖北省计量测试技术研究院天平、砝码本级计量标准荆门市计量检定测试所F1等砝码下级计量标准F1等以下砝码、3级以下天平七
6、、计量标准的重复性试验选取一个100g、F2等(级)被检砝码，在重复性条件下测量10次，其各次测量结果如下:序号测量值xi(L)V=xi-XV13.00.0241023.00.0241032.96-0.0241042.95-0.0391052.97-0.0111063.00.0241073.00.0241082.94-0.04161092.95-0.03910103.00.02410X29.78X(平均)2.98根据贝塞尔公式求得实验标准偏差s =0.02mg 小于扩展不确定度，故重复性得到验证八、计量标准的稳定性考核选用1g500g、F1等标准砝码 ，在同一台天平上，同等条件下每隔一段时间测
7、量一次，共测量3组，其各次测量结果如下:序号第1组第2组第3组11.01.11.320.20.30.530.30.50.240.20.20.450.050.030.0260.040.050.0470.030.050.0480.030.02-0.019-0.010.01-0.0210-0.01-0.020.01 其稳定性为:max-min=0.3 小于扩展不确定度，故符合要求。九、检定或校准结果的测量不确定度评定一一.概述:1.测量依据:JJG1036-20082.环境条件 3.被测物品及主要技术指标 AUY220型电子天平 Max=220g d=0.1mg e=10d4.测量标准、主要配套设备
8、及相关技术指标 F1等标准砝码(1mg500g)5.测量方法量结果 采用直接比较法。首先将标准砝码放在天平上，当天平的力矩达到平衡状态后，读取天平的平衡位置，该天平的平衡位置即为天平称量标准砝码所显示的质量值，通过一系列的比较，检定天平的重复性误差，偏载误差和线性误差。6、评定结果的使用 符合上述条件的测量结果，一般可以直接使用本不确定度的评定结果.二、数学模型: 根据JJG1036-2008 建立如下数学模型进行不确定度的评定:d=m-ms 式中:d-电子天平示值误差g(mg) ； m-电子天平示值，g(mg )； ms-标准砝码的折算质量，g(mg)；因为m和ms相互独立，由不确定度传播率
9、，用方和根的方法给出被测量结果m的合成不确定度uc（d）= 灵敏系数c1=m/ms=1，c2=m/d=1三，标准不确定度的评定1.测量不确定度的来源(1)F1等级标准砝码ms的不确定度来源主要包括标准砝码引入的不确定度u(ms)(2)输入量m的不确定度来源主要包括天平测量重复性引入的不确定度u1(m)，天平的灵敏性引入的不确定度u2(m)，天平的漂移引入的不确定度u3(m).(3)由测电子天平偏载误差和电子天平线性误差时，所用标准砝码引入的不确定度分量(属于B类评定方法)不在讨论2.F1等级标准砝码质量ms引入的标准不确定度u(ms)的评定该不确定度采用B类方法评定。(1)由JJG1036-2
10、008可知，200gF1等级标准砝码质量ms的扩展不确定度;us=0.3mg 包含因子 k=2。因此，其标准不确定)度为u(ms)=us/k=0.3/2=0.15mg 其不可靠性为10，故自由度为1=1/21/(10)=50 (2)输入量m的不确定度u(m)的评定199.9999、199.9998、199.9999、200.0000、199.9999、200.0000、199.9999、200.0000、199.9999、199.9998.其算术平均值 =199.9999其单次测量的实验标准差u1(m)=s(m)=0.074mg.因实际检定(校准)时测量二次，故测量重复性引入的标准不确定度u1
11、(m)=s(m)/=0.052mg,其自由度为2=n-1=9.读数的量化分量u2(m)影响此分量的因数是天平的灵敏性，即0.1mg(均匀分布，该值可靠性很高)，则u2(m)=0.1/2=0.0289mg 3= 天平的漂移引入的不确定度分量u3(m) 此天平漂移量为0.1mg(均匀分布，该值可靠性很高)，则u3(m)=0.1 /=0.058mg4= 输入量m的标准不确定度u(m)、u1(m) 、u2(m) 、u3(m)组成，它们互不相关，u(m)可用方和根法合成:u(m)=)= =0.083mgm=58电子天平示值误差合成标准不确定度u(d) uc(d)=0.17mg其有效自由度eff=50四、电子天平示值误差测量的扩展不确定度U(d)按置信概率p95=0.95,查t分布表得k95=t95(50)=2.01故扩展不确定度u95(d)=t95uc(d)=2.010.17=
