重力式自动装料衡器的不确定度评定
对重力式自动装料衡器国家标准和规程几个问题的认识
对重力式自动装料衡器国家标准和规程几个问题的认识作者：林建伟来源：《商品与质量·消费视点》2013年第04期摘要：本文对《重力式自动装料衡器》国家标准在关于准确度等级、误差、物料试验等问题的理解和一些体会，提出来进行探讨交流。
关键词：自动衡器；准确度；误差自动装料衡器作为自动化程度很高的自动衡器，称量精度高、速度快、效率高；广泛应用在定量包装行业上。
JJG564-2002《重力式自动装料衡器》检定规程贯彻实施至今已10年，GB/T27738-2011重力式自动装料衡器国家标准也已实施。
结合实际检定工作和对规程的理解谈一些学习自动装料衡器标准的体会与同行共同交流探讨。
一、关于准确度等级（1）标准5.2.2规定：每次装料与装料平均值的最大允许偏差（MPD）是使用中检验最大允许误差0.8倍。
这规定和OIML国际建议R61-1规定每次装料与所有装料平均值的最大允许偏差一致。
JJG564-2002《重力式自动装料衡器》检定规程规定：对每次装料与所有装料平均值的最大允许偏差首次检定是使用中检验最大允许误差0.7倍。
那么，重力式自动装料衡器生产厂家出厂检验是依据GB/T27738-2011重力式自动装料衡器国家标准进行出厂检验；而计量部门是依据JJG564-2002《重力式自动装料衡器》检定规程进行检定，这样就可能造成出厂检验合格而检定不合格，建议加快对应规程修订。
既然参考等级X（1）作为标准进行比较就不必要给出其他等级参数。
这种处理方式容易产生计算结果与其它等级允许误差之间的差异，影响对准确度等级的确定。
从而导致对国际建议和我国采用的规程理解和执行。
二、定量包装商品的净含量的要求《定量包装商品计量监督管理办法》要求定量包装商品允许负偏差为T，平均值误差必须大于或等于零，这是对定量包装商品的最低要求，而标准要求平均值允许误差范围为-0.25T～+0.25T，我们可以解决这个问题，在进行定量包装时把预设值略大于净含量。
浅谈重力式自动装料衡器检定及其发展
浅谈重力式自动装料衡器检定及其发展摘要：定量秤通常由给料装置，承载装置，灌装装置和机架等组成。
在自动装料衡器检定过程中，常常会出现如何选用控制自动衡器的问题，自动衡器基本功能是将被测散装物料输入到称重单元，利用传感器进行重量测量，由自动给料装置控制装料量，使其达到预设的装料值，然后将此料装入容器，由此，通过自动称量的方式，将散状物料分成为预定的实际上恒定质量的装料或载荷，通常这些装料或载荷保持相互分离状态.对选择控制衡器检定，是能对被检定计量器具测量时产生较大影响的控制衡器，需要判别控制衡器在检定过程中的最大允许误差是否满足。
被测重力式自动装料衡器每次装料的最大允许偏差和最大允许预设值误差的相应载荷最大允许误差的1/3。
关键词：自动装料衡器；控制衡器；检定方法的选择引言在对自动装料衡器进行检定的过程中，对控制衡器的方法选择方面，始终存在着一个问题。
控制衡器的准确度是对物料的约定量进行确定，而物料约定真值会对检定结果产生直接的影响。
因此，对于重力式自动装料衡器的检定方法的选择，是一个十分关键的步骤，有关部门也制定了重力式自动装料衡器计量检定规程，用最经济适用的方法对不同的自动装料衡器进行检定以达到最佳效果。
以下将对其有关问题展开剖析。
一、关于检验项目与检验方法的选取自动载重衡器检定的内容主要有：目测、测量管理、测量仪器的标志；校验标志和测量安全，性能构造。
材料检验有分立检验和综合检验两种方法。
分开检验方法要求使用一个独立于待测物料天平的控制天平，以便测量出符合规定的物料天平。
综合检验方法是使用被测试的装载衡器自己的设备来测定装载质量的公认的真实值。
综合校验方法，应用于待测试装料天平的下列设备中的一种：一种特别设计的使能设备；配有一种指示器，可以用标准重量来判断化整误差。
在每一次材料检定加载期间，在加载完毕和卸载完毕后，应该自动关闭装载天平，以便静称。
整体检验法静态称重检验如果使用整体检验法，则装料秤的静态称重特性必须在物料检验之前，按照下列方法进行检验。
重力式自动装料衡器测量结果不确定度评定
等级 ２ ０ ｋ ｇ 砝码 ２ 个 ，２ ｇ
ｄ 一
控制衡器的分度值 ；△ Ｌ ——加到承载器上 的 装料衡器的示值
附加砝码 的总量 ；ｎ ——装为次数 ；ｓ ｅ ——预设值 误差 ； 厂一 装料预设值 ；卜
误差 ； —— 砝码 的标 称值 ｍ。
３ 不确 定 度评 定
１ ． ５ 被 测对 象 ： （ １ ） 级重 力式 自动 装料 衡器 ， 常用 装料 为 ４ ０ ｋ ｇ ，ｄ ＝ ｌ Ｏ ｇ 。
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｇ ｒａ ｖ ｉ ｔ ｙ ｔ ｙ ｐ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ ｗ ｅ ｉ ｇ ｈ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ； ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ； ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｃ ｅ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｔ ｙ
１ 测 量依 据 和方 法
装料 预设 值误 差 的数 学模 型 ： 力 式 自动装
ｓ ｅ ＝ ｘ－ Ｍｐ ＝
ｉ ＝ ｌ
１ ． １ 测量 依 据 ：Ｊ Ｊ Ｇ ５ ６ ４ — ２ ０ ０ ２ 料衡 器 （ 定 量 自动衡 器） 检定 规程 》 。
Ｍｌ ｎ—Ｍ Ｐ
１ ． ２ 温 度 范 围 ：一 １ ０ ％～ ４ ０ ℃ ；相 对 温 度 ≤
定真值 ；并使用 闪变点砝码方法确定数字指示衡
器 的化整 误 差 。
质 量的 平均 值， ＝ ∑ ； ， —一 控制 衡器的 示值；
ｉ ＝ ｌ
１ ． ４ 测量标准 ：控制衡器 为一 台 Ｏ ｋ ｇ ～ ｌ Ｏ Ｏ ｋ ｇ 、 ｅ ＝ ２ ０ ｇ 、① 的电子秤 ，
砝码 １ ０个 。
Ｓｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ Ｒ Ｕ Ｉ 。 。 ｌ 标 准 规 程
重力式自动装料衡器测量结果的不确定度评定
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结果随机变动，所以该区间是个随机区间（U 值不 器上，然后读取装料衡器的示值
卷
变）。区间的全宽度 为 2U，该区间(指 全宽度）， （x- U，x+U）以 95%的概率套住真值。
E=P- L
第
E— ——装料衡器的示值误差或化整前的示值误
8
2 不确定度的构成
差；
期
（1） 各种因素造成的随机误差；
P— ——装料衡器化整前的示值；
uc （se）=姨u2 （I1）+u（2 x）
= 姨3.872+2.602
=4.66(g） 静态示值的合成不确定度
uc （e）=姨u（2 m）+u（2 z） = 姨1.442+0.292 =1.44 （g）
4.3 扩展不确定度 U U=kuc （k=2） 每次装料的扩展不确定度：U=kuc=2×17.32g =34.64g 预设值的扩展不确定度：U=kuc=2×4.66g=9.32g 静态示值的扩展不确定 度： U=kuc=2×1.44g =2.88g 4.4 测量不确定度一览表 通过以上对装料质量为 50kg 测量不确定度各 个分量的分析和评定计算，可将不确定度按其来 源、类型、数值、概率分布、包含因子及自由度 进行汇总，见表 2。
1 前言
真值。
在日常生活中，人们所做的一切测量结果都
根据要求和数学分析，对物料试验可建立如
是不可避免的具有不确定性。为了对测量结果有 下的数学模型
一个更加准确的评定，就需要对测量结果进行不
md=I- x
确定度的评定。
md— ——每次装料与装料平均值的偏差；
2009
所谓不确定度是指：一个与测量结果具有相
重力式自动装料衡器测量结果的 不确定度评定
重力式自动装料衡器检定的不确定度评定
重力式自动装料衡器检定的不确定度评定作者：程敏秀来源：《品牌与标准化》2014年第08期1 概述（1）测量依据：JJG564-2002《重力式自动装料衡器检定规程》。
（2）测量环境条件：温度为常温，相对湿度不大于80%。
（3）测量标准：M1级标准砝码（4）被测对象：X（0.2）级定量自动衡器最大秤量为10kg，装料衡器的分度值为2g。
（5）测量方法：把装料衡器已称重后的试验装料放到与装料衡器相分离的控制衡器上再次称量。
2 数学模型[md][=I-x]式中：[md]——每次装料与装料平均值的偏差（g）；[I]——控制衡器的示值（g）；[x]——标准砝码（g）。
3 标准砝码引用的不确定度（1）M1级10kg标准砝码的最大允许误差为500mg[u1][=5003=289]（2）装料衡器的重复性导致的标准不确定度[u（x1）]以装料质量为10kg的[X（0.2）]级定量自动衡器为例，按照检定规程需对装料衡器进行32次装料测量结果如下：10002，10000，10004，10000，10000，10000，10000，10000，10000，10002，10000，10000，10000，9996，10000，10000，10002，9998，10000，10000，10000，9998，10000，10000，10002，10000，10002，9998，10000，10002，10000，10000（g）。
平均装料质量[x]=[i=132xi32]=10000.19单次实验标准偏差[s（xi）=132-1i=132（xi-x）]=0.001469kg[≈]1.5g[u（xi）=s（xi）3=1.53]=0.867g[≈867]mg4 合成标准不确定度及扩展不确定度的评定（1）合成标准不确定度计算输入量[I]与[x]彼此独立不相关，所以合成标准不确定度为：[uc（md）=u2（I）+u2（x）=2892+8672]=913mg[urel][=0.91310000=0.009%]（2）扩展不确定度的评定[Urel=kuc（md）=0.009%×2=0.018%≈0.02%]（k=2）5 测量不确定度的报告与表示[X（0.2）]级定量自动衡器装料质量为10kg时的扩展不确定度为[Urel=0.02%]，（k=2）。
重力式自动装料衡器宣贯资料(深色)
最大允许偏 最大允许预设值 最大允许偏 最大允许预 差（mpd） 误差（mpse） 差（mpd） 设值误差 （mpse） M≤50 50＜M≤100 100＜M≤200 200＜M≤300 300＜M≤500 500＜M≤1000 1000＜M≤10000 10000＜M≤15000 15000＜M 0．63% 0.32g 0.32% 0.63g 0.21% 1.05g 0.11% 10.5g 0.07% 0.23% 0.11g 0.11% 0.23g 0.08% 0.38g 0.04% 3.75g 0.03% 0.90% 0.45g 0.45% 0.90g 0.30% 1.50g 0.15% 15.0g 0.10% 0.23% 0.11g 0.11% 0.23g 0.08% 0.38g 0.04% 3.75g 0.03%
计量性能要求
准确度等级 准确度等级和准确度等级的参考值应符合5.2允 许误差限的规定
．准确度等级的参考值Ref(x)只适用在型式评价
阶段，进行静态试验和影响因子试验。
．实际准确度等级X(x)是自动装料衡器最终的准
确度等级。 X(x) ≥Ref(x)
装料衡器准确度等级的开放性： 本规程没有明确规定自动装料衡器准确度 等级有多少个，准确度等级是开放的，这 一规定与R61国际建议是一样的。 准确度等级的确定： 首先根据静态试验试验结果确定Ref(x)， 然后根据物料试验试验结果确定X(x)。
概述 本规程适用于通过自动称量方式，将散装物料分成预定 的、实际上（相对）恒定质量的装料或载荷的装料衡器。 通常这些载荷保持相互分离状态。 装料衡器广泛应用于各行业对散状物料的定量称量。 装料衡器主要包括一个或多个称重单元和其相关联的一 个或多个自动给料装置，以及相应的控制装置和出料装 置。 本规程中未限制适用本规程的装料衡器的最大秤量或最 小秤量。 装料衡器作为非自动衡器使用时应符合JJG555—1996的 要求。 本规程适用于传统的重力式自动装料衡器（还包括组合 衡器、累加衡器、减量衡器和机电结合式自动装料衡器） 在我国重力式自动装料衡器又称为定量自动衡器、定量 包装秤、打包秤、灌包机、打包机。
重力式自动装料衡器测量结果的不确定度评定
重力式自动装料衡器测量结果的不确定度评定摘要：本文根据JJG564—2002《重力式自动装料衡器(定量自动衡器)检定规程》对自动装料衡器测量结果进行不确定度分析与评定的结果。
关键词：不确定度；不确定度的计算；重复性；误差1概述1.1测量依据：JJG564—2002《重力式自动装料衡器(定量自动衡器)检定规程》1.2环境条件：常温，相对温度不大于80%。
1.3测量条件：控制衡器为一台为一台30kg分度值1g的电子天平，25kg M1级砝码的最大允差为1．2g1.4被测对象：以装料质量为25kg、分度值d=lOg、准确度等级为x(0．2)级的自动装料衡器为例，对测量结果进行不确定度分析与评定。
1.5测量过程：根据JJG564—2002《重力式自动装料衡器(定量自动衡器)检定规程》的要求，用M1级砝码对自动装料衡器进行检定，检定包括静态试验和动态物料试验。
．静态试验采用直接加砝码法。
即将砝码直接加到被测衡器的承载器上，直接读取装料衡器指示装置的数值。
物料试验是把装料衡器已称量好的试验物料放到准确度较高的控制衡器上再次进行称量，确定装料的约定真值。
物料试验可分为集成检定法和分离检定法两种。
集成检定法：是利用被测衡器确定试验装料质量的约定真值。
就是把被测装料衡器自身作为控制衡器，即把已称量好的试验装料直接利用装料衡器指示装置，确定装料的约定真值。
分离检定法：是把装料衡器已称量好的试验装料放到与装料衡器相分离的控制衡器上再次进行称量，确定装料的约定真值。
本装置采用的是分离法故以分离检定法进行评定。
1.6评定结果的使用：在符合上述条件下的测试结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
2数学模型根据检定方法，可建立如下数学模型。
2.1．静态试验示值误差的数学模型：E=I-m。
E一装料衡器的示值误差；I一装料衡器的示值；m一载荷质量值。
2.2．动态物料试验误差的数学模型。
装料偏差(md)的数学模型：预设值误差(se)的数学模型：md一每次装料与装料平均值的偏差；I一控制衡器的示值；M一装料质量的实际值，此时装料质量的约定真值即为控制衡器的示值I；一装料质量的平均值，；se一预设值的误差；Mp-一预设装料值；n一装料次数。
衡器检定装置的不确定度评定
衡器检定装置的不确定度评定作者：王戈来源：《青年与社会》2014年第36期【摘要】衡器发展的重点是电子衡器。
程控、群控、电传打印记录、屏幕显示等现代技术的配套使用，使衡器功能齐全，效率更高。
文章以一台最大称量为15kg的电子秤为例，分析了在检定过程中的不确定度等级的评定。
【关键词】衡器；秤；不确定度衡器是衡量物体的重量的器具。
某些衡器习惯上称为秤。
衡器广泛用于工业、农业、商业、科研、医疗卫生等部门。
衡器是利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体质量的。
衡器主要由承重系统（如秤盘）、传力转换系统（如杠杆传力系统）和示值系统（如刻度盘）3部分组成。
衡器按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。
机械秤又分杠杆秤和弹簧秤。
按衡量方法分非自动秤和自动秤。
其主要品种有天平、杆秤、案秤、台秤、地中衡、地上衡、轨道衡、皮带秤、邮政秤、吊秤、配料秤和袋装秤等。
以一台电子计价秤为例。
最大秤量Max=15kg，检定分度值为e=5g，等级为Ⅲ级。
一、测量及数学模型数字指示秤通常利用称重传感器作为能量转换元件。
称重传感器将承载器上被测物质的质量转化为弹性体的位移量，并将这个量转化为电信号输出。
这个输出信号经过转化和放大，被称重显示器转化为被测物的质量值，这个输出的质量示值与标准砝码的标称值之差，就是我们要测量的量，即示值误差。
考虑到影响测量不确定度的因素后，其数学模型为：E=I+0.5e-ΔL-L+ΔEd+ΔEs+ΔEc+ΔEg式中：E——被检秤的示值误差；I——被测量示值；L——砝码标称值；e——检定分度值；ΔL——附加砝码；ΔEd——显示器的分度值引进的读数误差；ΔEs——测量重复性误差；ΔEc——偏载误差；ΔEg——干扰引进的误差。
二、不确定度的来源及分量的评定（一）标准不确定度分量1. 砝码的标准不确定度检定Ⅲ级电子计价秤，使用1kg的M1级砝码，共计15块。
从《砝码》检定规程中可以查出1kg的M1级砝码的最大允许误差mpe=U（m1）=±50mg，按照均匀分布（k=）计算单个砝码的标准不确定度分量（B类）：由于上级砝码的传递用的是同一个标准砝码。
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重力式自动装料衡器的不确定度评定
1、适用范围
适用于重力式自动装料衡器的不确定度评定
2、引用文件
jjg564-2002《重力式自动装料衡器》
jjg1059-1999《测量不确定度评定表示》
3、概述
3.1测量依据：jjg564-2002>
3.2环境条件：温度（0-40）℃
3.3测试标准：电子天平
3.4被测对象：重力式自动装料衡器
3.5测量过程：采用分离检定法
3.6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的评定结果.
4、数学模型
直接读数法。
示值误差的数学模型可以写成：e=i-l或e=i-m。
内分辨率法。
示值误差的数学模型可以写成：e=ix-l或e=ix-m 闪变点法。
衡器化整前的示值误差p=i+0.5d-△l，化整前的误差的数学模型可以写成：e=p-l=i+0.5d-△l-l+△eq
式中：e------装料衡器的示值误差或化整前的示值误差；
i------装料衡器的示值；
l------载荷，通常为砝码的标称值m；
ix------装料衡器细分装置的示值；
p------装料衡器化整前的示值；
d------装料衡器的分度值；
△ l------加到承载器上的附加砝码的总量；
△eq------其它影响量
5、以装料质量为的重力式自动装料衡器为例进行检定。
5.1标准不确定度
5.1.1衡器的示值不准导致的测量不确定分量。
若电子天平
（d=100mg）未在检定试验前重新进行检定，那么此时电子天平称量处时最大允差为±0.3d。
对于单个装料：对于预设值
5.1.2控制衡器数字示值分辨率带来的测量不确定度分量。
直接读数法数字示值分辨率（d=100mg）的不确定度。
对于单个装料：u（δ）=0.29δx=0.29d=0.29×100mg=29mg
对于预设值：
5.1.3装料衡器的重复性导致的a类测量不确定度分量u（x）
装料质量为3000g，对装料衡器进行60次装料，其误差数据见下表
重复测量的实验标准偏差s（xi）=0.47g，以平均值的实验标准偏差sr（x）作为测量结果的标准不确定度，
自由度 v =60-1=59
5.1.4砝码的质量值不准导致的测量不确定度分量u（m）
3000g的静态载荷由不同标称值的一个2000g砝码和一个1000g的砝码组合而成，若按砝码实际值相关，进行测量不确定的合成计算，已知2000g的m1级砝码最大允差为100mg，1000g的m1级砝码最大允差为50mg。
则
5.1.5装料衡器设定装置数字示值分辨率带来的测量不确定
若装料衡器的分度值，采用内分辨率法，则装料衡器设定装置数字示值分辨率带来的测量不确定度
静态试验时，其数字示值分辨率的不确定度
5.2合成不确定度uc
5.2.1每次装料的合成不确定度：
由于，可忽略
5.2.2设值的合成不确定度：
由于可忽略。
静态示值的合成不确定度：
6、扩展不确定度u（k=2）
每次装料的扩展不确定度：
预设值的扩展不确定度：
静态示值的扩展不确定度：
7、测量不确定度汇总表
通过以上对装料质量为不确定各分量的分析和评定和计算，可将不确定按其来源、类型、数值、概率分布、包含因子及自由度进行汇总。
见下表
8、不确定度报告
装料质量为3000g的不确定度报告：
每次装料m=3000.12g，u=0.39g，k=2。
预设值mp=3000g，u=0.18g，k=2。
静态示值i=3000g，u=0.21g ，k=2。
9、判定原则
9.1 x（0.1）级装料衡器物料试验时每次装料与平均值的最大允许偏差：
，符合要求
9.2 x（0.1）级装料衡器物料试验时预设值的最大允许偏差：
则，符合要求.
9.3 x（0.2）级装料衡器静态试验的最大允许偏差：
则，符合要求.
用此装置可开展x（0.2）级以下的装料衡器的检定.。