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公斤砝码(2kg)倍量质量量值的不确定度测试
时间:2019/9/29 13:53:35 点击次数:2350

公斤砝码(2kg)倍量质量量值的不确定度测试:

    砝码是一种能复现给定质量值的实物量具,具有一定的物理特性和计量特性:形状、材料、尺寸、表面状况、密度、磁性、质量标称值和最大允许误差。这种特性可以借助天平(或质量比较仪)实现质量值的确定。JJG99-2006《砝码》检定规程自从07年实施以来,我们依据新规程通过大量实验,逐渐对新规程的测量不确定度评定有了清晰的认识。JJG99-2006《砝码》检定规程将砝码按最大允许误差分为9个等级(根据JJG2053-2006质量计量器具国家量值传递系统),即E1E2F1F2M1M12M2M23M3等级,下面列举采用倍量组合比较法测量单个2kg砝码质量量值的不确定度评定。

1概述

1.1测量依据:JJG99-2006《砝码检定规程》。

1.2环境条件:温度:19℃±1℃(4h),温度波动:不大于0.5/4h。湿度:(40%60%RH,湿度波动:不大于5RH/4h

1.3测量标准:E1等级标准砝码1kg(编号:0022,体积:124.975cm3E1等级标准砝码1kg(编号:17,体积:126.940cm3该砝码由国家计量院提供其数据,包括:真空修正值、质量不确定度,砝码体积及体积不确定度。

1.4被测对象:盲样砝码2kg(编号:925,体积:249.8cm3

1.5测量过程:在质量比较仪CC5001(5kg/0.5mg)上采用倍量组合比较法测量其质量。衡量过程采用ABBA2次循环模式比对,每组10次,共做了10组。2数学模型

  1. 采用双次替代衡量法,建立起在空气中比较时的平衡方程式:

Δm=mt-Σmr=(Vt-ΣVr)×ρa±mw+ΔI×msΔIs

式中:Δm———被检砝码与标准砝码组真空中质量差值;Vt———被检砝码的体积;ΣVr———标准砝码组的体积和;ρa———空气密度的实测值;mw———添加小砝码的真空质量值;ΔI———从天平上读的质量差值;ms———测量天平灵敏度时所添加小砝码的折算质量值;ΔIs———由于添加灵敏度小砝码而引起的天平的示值变化。

2)由于采用倍量组合比较法,选用根据《砝码》规程变化而来的平衡方程式[1#]+[1]+Δm=[2]模式进行比对测量,其中:[2]—盲样砝码2kg[1#]0022#标准砝码1kg[1]17#标准砝码1kg。用以下的公式计算出2kg的真空质量修正值:mc2=mc1#+mc1+Δm式中:mc1#0022#标准砝码1kg的真空质量修正值;mc117#标准砝码1kg的真空质量修正值。

3不确定度分量的评定

3.1标准砝码的不确定度分量ur(mr)B类)由于在倍量组合比较法中,采用了标准砝码组,因此在对标准砝码组的不确定度计算中,应分别计算出各个标准砝码的不确定度,即该砝码的总不确定度与不稳定性引入的不确定度的合成分量,再将各个合成分量进行线性累加,作为最终标准砝码组的不确定度分量。

报告:2kg砝码真空质量修正值的测量结果=1.86mg,该测量结果的合成标准不确定度u2kg=0.50mgVeff=206

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