15kg电子台秤示值误差测量结果不确定度评定

15kg电子台秤示值误差测量结果不确定度评定

 ,张明  

商洛市计量测试所  陕西省商洛市   726000

摘要:电子台秤是一种广泛用于贸易结算的非自动衡器，尤其用于大中型超市蔬菜、水果和肉类等的精确称量，通过对电子台秤的不确定度评定，可以更好地认识和了解其原理及性能，对其在检定过程中遇到的各种情况有了进一步的认识，也可作为其他电子秤评定其不确定度的参考。

关键字：15kg;电子台秤；示值误差；不确定度。

1概述

1.1示值误差的测量依据为：JJG 539-2016 《数字指示秤》检定规程。

1.2测量时的环境条件为：环境温度：零下10摄氏度至40摄氏度；相对湿度：符合检定规程的要求。

1.3测量标准：M1等级标准砝码。

规格型号为：0.5g、50g、100g、200g、500g、1kg、2kg、5kg、10kg的M1等级标准砝码若干，最大允许误差：±0.8mg～±500mg。

1.4被测对象：TCS-15电子台秤。最大秤量15kg，最小秤量100g，检定分度值e为5g，准确度等级级，其最大允许误差如表1所示：

                          表1 电子台秤最大允许误差               单位：g

1.5测量过程：电子台秤的示值误差测量是在其承载器上直接加卸载荷L，通过找闪变点的方法确定其化整前的示值P，计算P与L之差，即为电子台秤的示值误差E。

2 数学模型

               E=P-L                                     （1）

式中：E——电子秤化整前的误差；

      P——电子秤化整前的示值；

     L——标准砝码质量值。

3 灵敏系数

根据检定规程中误差计算的方法所建立的测量数学模型，其灵敏系数c可由数学模型对输入量求偏导数数学模型对输入量得到：

                            （2）

                （3）

4 标准不确定度的评定

4.1  测量重复性引起的标准不确定度分量u1

用M1等级标准砝码在重复性条件下，对电子台秤进行10次连续测量，得到一组测量数据为14997.0g，14997.0g，14997.0g，14996.5g，14997.0g，14997.0g，14997.0g，14997.0g，14996.5g，14997.0g。

测量平均值为：         

  =14996.9g                    （4）

由贝塞尔公式求得单次测得值的实验标准偏差

=0.211g                     （5）

则测量重复性引起的标准不确定度分量u1即为其单次实验标准偏差

                    （6）

4.2 标准砝码引起的标准不确定度分量u2

输入量L的标准不确定度可以通过查找溯源证书上获取，如果溯源证书上没有查找到相应的不确定度，可以查找检定规程，得到15kg砝码，最大允许误差为±0.75g（由于500mg砝码影响很小，因此可以忽略不计），根据《JJF1059.1-2012 测量不确定度评定与表示》中的规定，测量仪器的最大允许误差的不确定度服从均匀分布，包含因子，其标准不确定度为

                         （7）

4.3电源电压变化引起的标准不确定度分量u3

在测量过程中，因为电源电压会有浮动，电源电压稳定性可能会造成示值变化为0.2e，也就是1.0g，假设其区间半宽为a=1.0g，服从均匀分布，取

   （8）

4.4 温度变化引起的标准不确定度分量u4

温度的上下浮动可能会造成示值变化为0.2e，也就是1.0g，假设其区间半宽a=1.0g，服从均匀分布，取

    （9）

5 合成标准不确定度的评定

表2  标准不确定度一览表

由于输入量彼此独立不相关，因此合成标准不确定度为

         (10)

6扩展不确定度的评定

用我单位M1等级标准砝码对比对样品（电子台秤）在最大秤量点15kg处进行测量，其示值误差测量结果不确定度为

，k=2(11)

7 测量不确定度的报告与表示

用我单位M1等级标准砝码对比对样品（电子台秤）在最大秤量点15kg处进行测量，其示值误差测量结果不确定度为

                    ，k=2                            (12)

本文主要研究了15kg电子台秤最大秤量点示值误差的不确定度评定的评定方法，这个方法对于电子秤的检定和校准有一定的参考价值。

参考文献：

[1]罗云川,李国志.电子衡器计量检定不确定度评定相关问题研讨[J].仪器仪表标准化与计量,2020(04).

[2]刘庆华,张洪宝.150kg电子秤示值误差测量值的不确定度评定[J].计量与测试技术,2017(08).

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[4赖云.质量法检定质量流量计示值误差测量结果的不确定度评定[J].中国计量,2015(07).

[5谭斌.电子台秤示值误差检定不确定度评定[J].计量与测试技术,2013(10).

[6]林佩菊.电子衡器计量检定不确定度评定相关问题探讨[J].黑龙江科技信息,2013(9).

[7侯彦玲.电子秤示值误差测量结果的不确定度评定[J].计量与测试技术,2013(05).

[8]张力,杨兵,袁协民.电子秤示值误差测量结果的不确定度评定[J].衡器,2013(01).

[9常颖.15kg电子秤示值误差测量结果的不确定度评定[J].衡器,2010(09).

[10李会艳,王志刚,邢诚.电子台秤示值误差测量结果的不确定度评定[J].企业标准化,2008(13).