砝码不确定度评定过程及结果报告书.docx
M1级砝码不确定度评定
M 1 等级公斤组砝码质量测量结果不确定度的评估1 ．概述1．1 测量方法：依据 JJG99-2006 《砝码检定规程》1．2 环境条件温度： 18 ℃～23 ℃ ，温度波动：不大于 5 ℃ /4 h ，湿度 :（30 % ～ 70 %）RH 。
1．3 测量标准：F 2等级1000kg 标准砝码。
1．4 被测对象：M 1 等级1000kg 一组标准砝码。
1．5 测量过程：M 1 等级砝码的检定，可采用一对一直接比较法。
用多个 F 2 等级砝码直接一对一传递同标称质量的 M 1等级砝码。
具体操作：采用 ABA 比较方法，在沈阳8403机械天平( 1000kg /10g)测量 1000kg 砝码数据。
1. 6 评定结果的使用在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
数学模型 ()wssa r t m I m I V V m ±∆⨯∆±⨯-=∆ρ式中：∆m ——被检砝码和标准砝码的质量差值；V t ——被检砝码的体积； V r ——标准砝码的体积； ρa ——空气密度的实测值； m w ——添加小砝码的真空中质量值；I ∆——从天平上读得示值差值；s m ——测量天平灵敏度时所添加小砝码的折算质量值； s I ∆——由于添加灵敏度小砝码而引起的天平示值变化。
对一个1000kg 砝码的质量差，等精度测量 6次， 得到测量列如表1表11.测量过程的标准不确定度w u ()=∆m u w()112i-∆-∆∑=n m m ni =0.8367g式中：n ——测量次数 n =6i m ∆——衡量过程中的质量差值m ∆——衡量过程中质量差值的平均值2. 标准砝码的不确定度分量()r c m u()()r inst r m u k U m u 22+⎪⎭⎫ ⎝⎛==2.5g式中：U =5g k =2()r inst m u ——标准砝码质量的不稳定性引起的不确定度。
砝码测量结果的不确定度评定)
测量不确定度评定(二等标准砝码标准装置 g 组测量不确定度的评定)（续页）（续页）
秤量（g） 实验标准 SJ（mg）
2 0.0027
2 0.0024
2 0.0030
合并样本标准准差 Sp’为：Sp’=
1
m
m
S j2
j 1
=0.0027
mg
在实验测量中,在重复性条件下连续测量 2 次,经该 2 次测量算术平均值为测量结果,则标准不确定度
测量不确定度评定(二等标准砝码标准装置 g 组测量不确定度的评定)（续页）（续页）
3．4．1 标准不确定度 U(mB)使用 0.5mg 测 20g 天平分度值时，由规程查得扩展不确定度不大于 0.5mg, 包含因子 R=3
对 1g 砝码: U（mr）=0.001mg
估计 U (mr ) 为 0.10 ,则自由度γ U (mr )
4.3 合成标准不确定度的计算:
1kg
砝
码:Uc(mA)= [C1 U (mB )]2 [C2 U (mp )]2 [C3 U (L1)]2 [C4 U (mr )]2 [C5 U (L2 )]2 =0.011mg 500g 砝码:
Uc(mA)= [C1 U (mB )]2 [C2 U (mp )]2 [C3 U (L1)]2 [C4 U (mr )]2 [C5 U (L2 )]2 =0.24 mg
mr=50
3.4.2 测量 1kg 天平分度值使用 2mg 小砝码，由规程查得扩展不确定度不大于 0.004mg,包含因子 R=3
对 500g 砝码: U（mr）=0.0013mg
则自由度γ ’mr=50
3.5 测量天平分度值时天平测量重复性引起的标准不确定度 U(L2)的评定.
100g砝码校准结果的测量不确定度评定
100g 砝码校准结果的测量不确定度评定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（18～26）℃，温度波动不大于0.5℃/h ，相对湿度不大于75%。
1.3 测量标准：F 1级标准砝码。
测量范围：100g ，由于JJG99-2006《砝码检定规程》中给出其扩展不确定度不大于0.167mg ，包含因子k =2。
1.4 被测对象： F 2级砝码组，量程100g 。
1.5 测量过程：采用单次替代称量法，将F 2级被测砝码在天平上一对一与F 1级标准砝码显示值直接对比法，得出被测砝码的误差值。
2 模型△m=m －m s式中：△m —机械天平示值误差m —电光天平示值m s —标准砝码值3 灵敏系数灵敏系数 C 1=э△m/эm=1C 2=э△m s /эm s =-14输入量的标准不确定度评定4.1 输入量m s 的标准不确定度u (m s )的评定:输入量m s 的标准不确定度u (m s )采用B 类方法进行评定。
根据JJG99-2006《砝码检定规程》中所给出F 1等级标准砝码100g 的扩展不确定度不大于0.167mg ，包含因子k =2。
标准不确定度u (m s )=0.167mg/2=0.084mg估计 △u (m s )/u (m s )为0.10，则自由度v ms =50。
4.2 输入量m 的标准不确定度u (m)的评定u (m )由3个标准分量构成：a) 天平测量重复性导致的不确定度分量u (m 1)；b) 天平刻度值估读误差不确定度分量u (m 2)；c) 测量天平分度值添加标准小砝码引起的不确定度分量u (m 3)；4.2.1天平测量重复性标准不确定度分量u (m 1)的评定：用同一砝码，通过天平TG328A 连续测量得到测量列，采用A 类方法进行评定。
在重复性条件下连续测量10次，得到测量值为：100.00009g ，100.00008g ，100.00008g ，100.00007g ，100.00008g ，100.00006g ，100.00008g ，100.00009g ，100.00009g ，100.00007g ， m = n 1∑=n i im 1=100.00008(g) 单次实验标准差：S=1)(12-∑-=n m m n i i =0.01mg自由度：v m1==10-1=94.2.2天平刻度值估读误差不确定度分量u (m 2)的评定：TG328A 天平的最小分度值为0.1mg ，示值估读到最小分度值的1/5，所引起的误差区间半宽为0.02/2=0.01mg ，为均匀分布，包含因子k=√3，其标准不确定度为u (m 2)=0.01/√3 =0.008mg, 自由度：v m2=504.2.3测量天平分度值添加标准小砝码引起的不确定度分量u (m 3) 的评定：测量天平分度值添加标准小砝码引起的不确定度分量u (m 3)，采用B 类方法进行评定： 测TG328A 天平分度值可能添加10mg 小砝码，根据根据JJG99-2006《砝码检定规程》中所给出F 2标准砝码10mg 的扩展不确定度不大于0.02mg ，包含因子k=3，标准不确定度u (m 3)=0.02mg/3=0.007mg估计可靠性为10%，自由度v m3=504.2.4标准不确定度u (m)的合成标准不确定度u (m) 由3个标准不确定度分项u (m 1)、u (m 2)、u (m 3)构成u (m )= 222007.0008.001.0++=0.013mg自由度v m =0.0134/（0.0014/9+0.0034/50+0.0074/50）=105 合成标准不确定度的评定输入量m 与m s 彼此独立不相关，合成标准不确定度可按下式得到：u c 2(△m )=[ э△m /эm ·u (m )]2+[э△m /эm s ·u(m s )]2=[C 1u(m )]2+[C 2u(m s )]2u c (△m )=22013.0084.0+ =0.085mg5.3合成标准不确定度的有效自由度V eff = u c 4(△m )/( u (m )]4/v m + u ( m s )]4/v m s )= 0.0854/(0.0134/10+ 0.0844/50)=53取合成标准不确定度的有效自由度V eff 为50。
砝码不确定度评定过程及结果报告
不确定度评定过程及结果报告1、测量方法所用测量标准: E 2等级克组砝码标准装置 被测对象：F 1等级克组砝码由于质量计量的量值是实物量具砝码本身属性所反映的，他是借助于衡量仪器进行量值传递，标准装置复现量值是靠标准砝码和衡量仪器。
标准装置的输出量质量值。
依据JJG99-2006《砝码》检定规程中的替代称量法，得到被测砝码与标准砝码的质量差值以确定被测砝码的质量值。
2、影响计量标准器具复现量值的影响量在砝码进行量值传递时的影响量主要由标准砝码、衡量仪器和环境条件。
3、测量模型2)()())((21212.1t t r r a A B r t m m m m V V m m +-++--+=ρρ式中: 21,r r m m __________被检砝码的两次读数； 21,t t m m __________标准砝码的两次读数；t m _________被检砝码的质量；V A 、V B ________分别为标准砝码和被检砝码的体积； ρa _________实验室空气密度； ρ1.2_________约定标准空气密度。
4、不确定度来源（1）对砝码的重复性测量引入的不确定度； （2）标准砝码引入的不确定度； （3）空气浮力修正引入的不确定度； （4）衡量仪器引入的不确定度。
5、标准不确定度分量的评定（1） 对砝码的重复性测量引入的不确定度u cf :在测量过程中天平的重复性可采用连续测量得到的测量数据来作为A 类评定方法计算标准不确定度。
分别对2g 、20g 、100g 砝码进行连续测量10次，分别测得的数据如下:u cf (2g)=110)(2--∑iiMM=0.002mgu cf (20g)=110)(2--∑iiMM=0.001mgu cf (20g)=110)(2--∑iiMM=0.008mg（2）标准砝码引入的不确定度分量u cr：标准砝码的不确定度包括其质量的标准不确定度和其质量的不稳定性引入的不确定度。
砝码测量结果不确定度评定
该分量为正态分布 k=3，四级砝码的检定精度为充差的 1/3
浮力按均匀分布 K= 3 ，估算 (B2)的相对不确定度为 10%
四级毫克组砝码 u(B2)=1/5×0.25/3/3／ 3=0.0032mg
四级克组砝码
u(B2)1=(1/5×0.03/3/3)／ 3 =0.0038mg
千克组砝码
u(B2)500=(1/5×7.5/3/3)／ 3=0.0096mg u(B2)1=(1/5×15/3/3)／ 3 =0.192mg
此：
对于毫克组砝码 u(B1) = 0.02／3=0.007mg
对于克组砝码
u(B1) = 0.03／3=0.01mg
u(B1) = 1.2／3=0.4mg
对于千克组砝码 u(B1) = 0.02／3=0.667mg
u(B1) = 90／3=30 mg
v=1/2×（10/100）-2 =50
2.2.2 空气浮力引入的标准不确定度分量
旷庆祥 朱双华 （湖南汽车工程职业学院，湖南 株洲 412001）
摘 要：本文通过具体案例分析了汽车怠速不走路的故障原因，并结合该系统的结构与工作原理对故障进行排除。为汽车维
修技师、汽车运用与维修技术专业教师从事汽车故障诊断提供有益的参考。
关键词：怠速不走路；故障诊断；检修方法
中图分类号院U472.4
量程为 1g～500g 的二等砝码（g 组）和量程为 1Kg～20Kg 的 F2 相对不确定度 10%，TG406 天平以其灵敏阀作为标准不确定度
级砝码（Kg 组）。
分量检其分度值为 20mg，均匀分布 k= 3 , 相对不确定度为
整套标准装置的不确定度分量包括：测量过程的随机影响 10%。则有：
引入的不确定度，为 A 类标准不确定度分量；标准砝码的标准 不确定度分量，空气浮力引入的标准不确定度分量，标准天平引 入的标准不确定度分量及读数误差引入的标准不确定度分量 为 B 类标准不确定度分量。
砝码测量不确定度评定
砝码示值误差测量结果不确定度的评定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：(18～23) ℃,波动：≤3.5℃/4h ；相对湿度：30%～70%，波动：≤15%/4h 。
1.3 测量标准：E 2等级砝码(1mg ～500g)、F 1等级砝码(1kg ～5kg)、F 2等级砝码（5kg ~20kg ）。
1.4 被测对象：F 1等级砝码（1mg ~500g ），F2等级砝码（1mg ~5kg ），M 1等级砝码（1mg ～25kg ）。
1.5 测量方法：砝码的量传采用ABBA 循环的测量方法。
1.6.评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
2.数学模型m ct =m cr + m cr C +ΔI ×m cs /ΔI sw令：F= m cr C 简化后 m ct =m cr + F +ΔI ×m cs /ΔI sw 式中： m ct —被测砝码的折算质量；m cr —标准砝码的折算质量；ΔI —天平所指示的被测砝码示值和标准砝码示值之差2/)(A B I I -；m cs —实测天平灵敏度的小砝码的折算质量； ΔI s —加放m cs 后天平示值的变化量；C w —空气浮力修正因子，C=（ρa -ρ0）(1/ρt -1/ρr )；3．各输入量的标准不确定度分量的评定以1mg 、500g 、1000g 、5000g 、5kg 和20kg 为例3.1 测量重复性的标准不确定度______w c u m ⎛⎫∆ ⎪⎝⎭的评定。
1）测量过程的标准不确定度可以通过连续测量得到测量列，采用A 类方法进行评定。
对1mg 砝码在重复性条件下连续测量10次，得到测量列: 0.0010, 0.0010, 0.0010, 0.0010, 0.0010,0.0010，0.0010， 0.0010， 0.0010，0.0010 ( g )。
F2等级砝码折算质量修正值的不确定度评定
式中： Ｕ ｉ ｎ ｓ ｔ （ 厂一 标准砝码质量的不稳定性引起的不 确定度 ；
—
１ ． ５ 测量方法 ： 采用 Ａ Ｂ Ｂ Ａ循环 的方法， 将 被测砝码用 天平一对一与相 同标称值 的标准砝码 比较 ， 得到被测砝 码与标准砝码 之间的差值 ｄ 。则标 准砝码 的折算质量 ｍ 加 上被 测砝 码 与标 准 砝 码 之 间 的差 值 ｄ为 被 测砝 码
的折算 质量 ｍ。每 次重 复 测 量 ２次 ， 取 ２次 测 量 的算 术 平 均 值作 为 被测砝 码 的测量 结果 。
２ 测 量模 型
ｍ ＝ｒ ｒ ｔ ｃ ｒ＋ｄ
扩展 不确 定度 （ 根 据 规程 估 计 值 为 １ ／ ３｝
Ｍ Ｐ Ｅ ｆ ） 。
因为相应的标准砝码只有 四个检定周期 ， 相应 的标 准砝码质量的不稳定性引起的不确定度 Ｕ ｉ ｎ ｓ ｔ （ ） 可根据
Ｍ ｄ：
２ ０ ０ ｇ：
［ ０ ． ３ —０ ． ０ ０ １ ／ （ ２ ． ０ ６× ） ＝０ ． ０ ７ ３ ｍ ｇ
＝
×
：０． Ｏ ０ ５ ｍｇ
ｕ（
√ （ 詈 ）
２
， ）
／ ＿ 『
不 确定 度 ｕ Ｄ
册 ｚ ８ ２ 嘴
此时 ， 电子天平 的分 辨 力是 ０ ． １ ｍ ｇ ， 考 虑 其 引 入 的 不 确定 度是 均匀分 布 ， ＝ ， 则
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４—０ ２—１ ７
ｍ。 ＝ ２ ０ ０ｇ：
李晓 霞： Ｆ ２ 等级砝码折算质量修正值 的不确定度译 定
Ｕ ｉ ￣ ｔ （ ） ＝【 ｍ（ 一） 一ｍ （ ｉ ） ］ ／ （ ２ ． ０ ６ × ）
M1等级砝码测量结果的不确定度评定
其标准不确定度 （ ： ｍ）
估计 ：０１ ， ．０
：．ｇ ０１ ２
６ 测量不 确定度 的报告 与表 示
１ｋ 电子秤称 量 １ｋ 时测量 ） ５ｇ 为
则 由 ＝ 【 自度 吉
４ 合 成标 准不 确定 度 的评定
］＝ ～５ ０
＝一１
Ｕ９ ５＝１． ５ ６ｇ
＝ １０ ０
作者简介 ： 李衡彦 ， ， 女 助理工程师。工作单位 ： 荥阳市质量 技术监督 检验
４ １ 灵 敏 系数 Ｃ － ． １
＝１ ｃ ＝ ，
测试 中心。通讯地址 ：５０６郑州文化宫路 １３号。 ４００ ０
４２ 标准不确定度分量一览表见表 ２ ． ４３ 合成标准不确定度的计算 ．
０ ５ ） ．ｇ 。
， ，
Ｓ＝
＝０．０ｇ ４
任选 ５台 同类 型电子秤 ， 每一 台电子 秤 在 １ｋ 进 对 ５ｇ 行 ２组 测 量 ， 组 测 量 均 在 重 复 性 条 件 下 连 续 测 量 ｌ 每 Ｏ 次， 共得 到 ｌ Ｏ组测 量 列 ， 每组 测量 列 分 别按 上 述方 法 计 算， 得到 １ 个单 次实验 标准 差 ， 表 １ ０ 如 所示 。
（ ， 的评定 Ｐ）
式 中： Ａ 一电子秤示值误差 ； 一 电子秤示值 ； 一 Ｐ ｍ 标准砝码质量值。
３ 输入 量 的标 准不确 定度评 定 输 入量 的标 准不确 定度 来源 （ 主要 是 电子 秤 测 尸）
量重复性 、 四角偏载误差以及示值随电源电压变化等。 （） １电子秤测量重复性引起的标准不确定度分量 （ １的评定 （ Ｐ） Ａ类评定方法）
电子 秤进行偏 载试 验时 ， 用最 大称量 １３的砝 码 ， ／ 放
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不确定度评定过程及结果报告
1、测量方法
所用测量标准 : E 2等级克组砝码标准装置及E2等级毫克组砝码标准装置
被测对象： F1等级克组砝码及 F1等级毫克组砝码
2、测量模型
m t m r
(m r1 m r 2 ) (m t 1 m t 2 ) (V B V A )( a 1 .2 )
2
式中 :m
r 1
, m
r 2__________被检砝码的两次读数；
m
t1
, m
t 2__________标准砝码的两次读数；
m t_________被检砝码的质量；
V A、V B________分别为标准砝码和被检砝码的体积；
ρa_________实验室空气密度；
ρ1.2 _________约定标准空气密度。
3、不确定度来源
（1）对砝码的重复性测量引入的不确定度；
（2）标准砝码引入的不确定度；
（3）空气浮力修正引入的不确定度；
（4）衡量仪器引入的不确定度。
4、标准不确定度分量的评定
（1）对砝码的重复性测量引入的不确定度u cf :
在测量过程中天平的重复性可采用连续测量得到的测量数据来作为 A 类评定方法计算标准不确定度。
分别对500mg、2g、 20g 砝码进行连续测量10 次，分别测得的数据如下 :
次数
砝码
12345678910 500mg0.500080.500050.500070.500080.500070.500070.500050.500070.500080.50007 2g 1.99998 1.99999 2.00002 2.00002 2.00001 2.00000 2.00001 2.00002 1.99998 2.00001 20g20.0000620.0000720.0000520.0000620.0000720.0000320.0000620.0000620.0000720.00006
(M i M i ) 2 u cf (500mg)=
10=0.0104mg
1
(M i M i ) 2 u cf (2g)=
1=0.015mg
10
( M i M i ) 2 u cf (20g)=
1=0.0114mg
10
（2）标准砝码引入的不确定度分量u cr：
标准砝码的不确定度包括其质量的标准不确定度和其质量的不稳定性引入的不
确定度。
标称值为 500mg、2g、20g 的 E2等级标准砝码的最大允许误差MPE分别为：± 0.025mg、±0.04mg、± 0.08mg。
检定规程中规定单个砝码的质量扩展不确定度（k=2）应不大
于其最大允许误差绝对值的三分之一。
由于该套E2等级标准砝码为新构设备，其质量的不稳定性引入的不确定度依据
规程中规定，相邻两个周期的检定结果之差不得超过该砝码最大允许误差的三分之
一，按照均匀分布处理，包含因子k= 3。
因此由 E2等级标准砝码校准引入的不确定
度 u cr分别为：
22
0.0252
0.025
2
500mg：u cr MPE MPE＝0.006mg；
2333633
MPE2MPE222
0.040.04
＝0.010mg；
2g：u cr
333633
2
MPE2MPE220.082
0.08
＝ 0.020mg 20g：u cr
333633
2
由于标准砝码的磁性经过首次检定，符合检定规程的要求，因此砝码磁性引入
的不确定度分量忽略不计。
（3）空气浮力引入的不确定度分量u b
由于本实验室在北京，可不进行空气浮力修正。
考虑其影响的极限情况，因此
空气密度在 1.2kg/m 3（ 1± 10%）范围内。
根据标准砝码首次检定证书可知标准砝码
的材料密度接近8.0g/m 3。
标称值为 500mg、2g、20g 的 E2等级标准砝码的体积 f 分
别为： 0.0625cm3、 0.25 cm 3、2.5cm3。
按照均匀分布计算，包含因子k=。
空气浮力修正的不确定度u b按照下式计算：
a V
u b
3
2
2g：u b a V0.06250.0625 0.12 ＝0mg；
3
223
20g：u b a V0.250.25 0.12 ＝0mg；
3
223
100g：u b a V 2.5 2.50.12
＝ 0mg；
2323
（4）衡量仪器引入的不确定度分量u ba
标准装置在量值传递500mg、2g、20g时使用量程 42的 MS105DU天平，分度值为 0.01mg。
在天平的周期检定中，
a.由衡量仪器平的显示分辨力引起的不确定度分量u d
视其为均匀分布，包含因子k= 3，则有：
d / 2
u d
3
500mg： u d d / 20.01/ 2
＝0.0029mg
33
2g： u d d / 20.01/ 2＝0.0029mg
33
20g： u d d / 20.01/ 2
＝ 0.0029mg
33
b. 由人员读数引入的不确定度分量 u S
根据经验，人员读数引入的极限为最小分度的0.2 ，服从均匀分布，以 20g 砝码为例，取 k= 3
500mg：u
s(0.01 0.2) 3 ＝0.00115mg
2g： u s (0.010.2) 3 ＝0.00115mg
20g： u s (0.01 0.2) 3 ＝0.00115mg
c.衡量仪器引入的不确定度分量u ba
根据不确定度的合成方法，衡量仪器的合成标准不确定度u ba即：
500mg： u ba u d2u E2u s20.002920.001152＝0.0031mg
2g： u ba u d2u E2u s20.002920.001152＝0.0031mg
20g： u ba u d2u E2u s20.002920.001152＝0.0031mg
5、合成标准不确定度
上述各不确定度分量相互独立，互不相关，所以合成标准不确定度按下式计算：u c u cf2u cr2u b2u ba2
500mg：u c u cf2u cr2u b2u ba20.0104 20.006 20.00020.00312＝0.015mg；
2g：u c u cf2u cr2u b2u ba20.01520.01020.000 20.00312
＝0.018mg；
2g：u c u cf2u cr2u b2u ba20.0114 20.020 20.00020.00312
＝0.023mg；
500mg 、2g、 20g 砝码的合成不确定度分别为0.022mg、0.020mg、0.024mg
6、扩展不确定度
扩展不确定度 U 由合成标准不确定度u c乘以包含因子 k 得到。
取 k=2，得：
500mg：U ku
c 2 0.022mg＝；
0.03mg
2g：U ku
c20.020mg ＝；
0.04mg
20g：U ku
c 2 0.024mg ＝；
0.05mg
同理可得 500mg、 2g、20g 砝码的扩展不确定度分别为0.044mg 、0.040mg 、 0.048 mg。
通过以上不确定度评定过程得出如下结果报告
砝码质量合成不确定度扩展不确定度 U
0.5g0.015mg0.03mg
2g0.018mg0.04mg
20g0.023mg0.05mg。