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電子計(jì)價(jià)臺(tái)秤測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定方法
點(diǎn)擊次數(shù):2610 更新時(shí)間:2015-12-21

電子計(jì)價(jià)臺(tái)秤測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定方法

本文主要就使用電子計(jì)價(jià)臺(tái)秤進(jìn)行稱重計(jì)量得到的測(cè)量結(jié)果的不確定度做些研究與分析,介紹了相關(guān)技術(shù)法規(guī)、測(cè)量原理及數(shù)學(xué)模型,重點(diǎn)論述了測(cè)量結(jié)果不確定度的來源和評(píng)定問題。

一、引言

電子臺(tái)秤現(xiàn)在已被社會(huì)所*,它能完成一般機(jī)械秤所不能實(shí)現(xiàn)的計(jì)量問題。電子計(jì)價(jià)臺(tái)秤是電子臺(tái)秤的一種,被廣泛使用于商場(chǎng)、超市和集貿(mào)市場(chǎng)等場(chǎng)合,由于是數(shù)字顯示,所以使用起來一目了然,極大地方便了銷售方和廣大消費(fèi)者,但由此對(duì)該種衡器的控制、監(jiān)督和管理也成為生產(chǎn)商、流通領(lǐng)域和政府有關(guān)部門一項(xiàng)重要的工作和職責(zé)。本文就使用電子計(jì)價(jià)臺(tái)秤進(jìn)行稱重測(cè)量得到的測(cè)量結(jié)果的不確定度問題進(jìn)行一些簡(jiǎn)要的研究和分析,希望與廣大相關(guān)計(jì)量領(lǐng)域的技術(shù)工作者們共同探討。

二、技術(shù)要求

根據(jù)衡器相關(guān)技術(shù)法規(guī)要求,電子計(jì)價(jià)臺(tái)秤測(cè)量結(jié)果的不確定度要不大于該秤的zui大允許誤差MPE1/3,即U1/3MPE, 本文涉及到的電子計(jì)價(jià)臺(tái)秤準(zhǔn)確度等級(jí)為三級(jí),即中準(zhǔn)確度級(jí)。

三、測(cè)量原理及數(shù)學(xué)模型

本文討論的電子計(jì)價(jià)臺(tái)秤是非自動(dòng)秤中的數(shù)字指示秤,相關(guān)國家檢定規(guī)程是JJG539-1997《數(shù)字指示秤》。數(shù)字指示秤通常利用稱重傳感器作為能量轉(zhuǎn)換元件,稱重傳感器將承載器上被測(cè)物的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為彈性體的位移量,并將這個(gè)量轉(zhuǎn)化

為電信號(hào)輸出,這個(gè)輸出信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)化和放大,被稱重顯示器轉(zhuǎn)化為被測(cè)物的質(zhì)量值,這個(gè)輸出的質(zhì)量顯示值與檢定用的標(biāo)準(zhǔn)砝碼的標(biāo)稱值之差,就是我們要測(cè)量的量,即示值誤差。考慮到影響測(cè)量不確定度的因素后,其數(shù)學(xué)模型為:

E=I+0.5e-L-L+Ed+Es+EC+ER,式中:E—被檢秤的數(shù)值誤差;I—被測(cè)量數(shù)值;L—砝碼標(biāo)稱值;e—檢定分度值;△L—附加砝碼;△Ed—顯示器的分度值引進(jìn)的讀數(shù)誤差;△Es—測(cè)量重復(fù)性誤差;△EC—偏載誤差;△ER—干擾引進(jìn)的誤差。

非自動(dòng)秤的日常檢定更加注重示值誤差E(或EC),看其是否超過檢定規(guī)程中規(guī)定的zui大允許誤差。本文將重點(diǎn)討論如何確定電子計(jì)價(jià)臺(tái)秤的測(cè)量結(jié)果的不確定度。

四、電子計(jì)價(jià)臺(tái)秤的測(cè)量結(jié)果的不確定度來源及評(píng)定

1. 測(cè)量結(jié)果的不確定度來源

1)檢測(cè)用標(biāo)準(zhǔn)砝碼;

2)測(cè)量環(huán)境;

3)測(cè)量人員;

4)測(cè)量方法;

5)顯示器的分度值;

6)偏載;

7)測(cè)量重復(fù)性;

8)干擾;

2. 測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

本文對(duì)zui大秤量MAX=15kg,zui小稱量MIN=100g,檢定分度值 e=5g的電子計(jì)價(jià)秤進(jìn)行測(cè)量結(jié)果不確定度的分析和計(jì)算。

1)各輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定

①標(biāo)準(zhǔn)器砝碼引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

檢定三級(jí)電子計(jì)價(jià)臺(tái)秤,使用1kgM1級(jí)砝碼,共計(jì)15塊,從《砝碼》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程中可以查出1kgM1級(jí)砝碼的zui大允許誤差MPE=Um=±50mg,按照均勻分布,K=根號(hào)3,計(jì)算單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的不確定度分量(B)類,

U(M)=U(M)/=50/mg=28.868mg0.029g

15塊砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量,按相關(guān)合成應(yīng)為:U1(M)=U(M)×15=0.029×15g=0.435g

②測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量(A類)

按照JJG539-1997《數(shù)字指示秤》檢定規(guī)程的要求,秤應(yīng)在50%zui大秤量和zui大秤量點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn),在兩個(gè)稱量點(diǎn)上各進(jìn)行10次,選擇兩個(gè)稱量點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)偏差較大的一個(gè),作為重復(fù)性試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。經(jīng)過比較,本文在計(jì)價(jià)秤的zui大稱量點(diǎn)上進(jìn)行的10次試驗(yàn),結(jié)果如下:XI=15.000,15.005,15.005,15.000,14.995,15.000,15.005,15.000,15.005,15.000(kg)

③衡器示值分辨率引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

采用“閃變點(diǎn) ”法電子計(jì)價(jià)臺(tái)秤數(shù)字示值分辨率為0.1e,其帶來的不確定度,按均勻分布處理

2)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

3)擴(kuò)展不確定度

五、測(cè)量結(jié)果不確定度匯集與報(bào)告

通過上述分析和計(jì)算,可將不確定度來源按其類型、數(shù)值、概率分布等進(jìn)行匯集,如表1所示。

根據(jù)JJF1059-1999的要求,電子計(jì)價(jià)臺(tái)秤測(cè)量

六、結(jié)果判定

電子計(jì)價(jià)臺(tái)秤在15kg處稱量點(diǎn)的zui大允許誤差MPE=1.5e=1.5×5g=7.5g,MAU≤1/3MPE=2.5g,本文實(shí)際求得的擴(kuò)展不確定度U95=2.3g,由此得U95<MAU≤1/3MPE,符合規(guī)定要求。

以上內(nèi)容來自上海偉酷電子臺(tái)秤有限公司,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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