地磅测量不确定度的评定方法

地磅测量不确定度是地磅测量过程控制项目的必检项目，今天小编以我公司60吨地磅为例给大家说明下：

一、简述

1.测量依据

（1）JJG539-1997《数字指示秤检定规程》；

（2）JJG555-1996《非自动秤通用检定规程》；

（3）JJG99-2006《砝码检定规程》；

（4）JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》。

2.环境条件

温度：-10℃-+40℃。

3.测量标准

M12等级标准砝码，材料密度是7940kg/m³的不锈钢。

4.测量对象

60吨地磅，最大称量60吨，检定分度值e＝20kg,最小秤量是400kg，属于III级秤。其最大允许误差依据JJG539-1997《数字指示秤检定规程》的规定；分三段：0-500e(0-10t),允差是±0.5e;＞500e-2000e(＞10t-40t),允差是±1.0e;＞2000e(＞40t),允差是±1.5e.

5.测量过程

依据JJG539-1997《数字指示秤检定规程》和JJG555-1996《非自动秤通用检定规程》的规定，在60吨地磅上采用M12等级标准砝码进行检定，可以得到各项数值误差。

6.评定结果的使用

在符合上述条件下的测量结果，一般可以直接使用该不确定度的评定结果。

二、数学模型

根据JJG539-1997《数字指示秤检定规程》的规定，示值误差公式为：E＝-m

式中：E—60吨地磅示值误差

     m—M12等级标准砝码的折算质量差。

三、各输出量标准不确定度分量的评定

1. M12等级标准砝码不确定度U1的B类方法评定

依据JJG99-2006《砝码检定规程》的规定，60吨M12等级标准砝码最大允许误差是6kg,U＝mpe/3,包含因子K＝2,故：U＝MPE/3＝6/3＝2kg,所以标准不确定度：U1=2kg/2=1kg.

2.输入量的标准不确定度的评定

（1）地磅的测量重复性标准不确定度的评定，采用A类方法进行评定，用M12等级标准砝码的60吨砝码，在重复性条件下连续测量10次，得到测量点的示值误差10组数据，如表1所示。算数平均值=59992kg.单次试验标准差=10.33kg.

任选两台同型号的地磅，对每台地磅进行5组测量，要求每组测量均在重复性条件下连续测量10次，这样就可以得到10组测量列。对每组测量列按上述方法进行计算共得到 10个单次试验标准差，如图2所示。

合并样本标准差为：SP=10.333kg。实际工作中，除了首次检定或校准外，平时检定校准一台60吨地磅示值重复性误差只有3次，则S0=10.333kg/1.732=5.97kg.不确定度为：U2=S0=5.97kg.

(2)电源电压稳定度对地磅引入的标准不确定度U3;

由于电源电压稳定度对60吨地磅引入的标准不确定度不可忽略，所以在规定条件下电源电压的变化可能造成地磅示值变化0.2c,即4kg,假设半宽a=2kg，并且服从均匀分布，包含因子K，不确定度为U3=2kg/=1.155kg.

(3)数字指示秤60吨地磅偏载误差引入的标准不确定度U4,U4采用B类方法评定，地磅进行偏载误差检定时，选择的是最大称量的三分之一，即使20吨，将20吨M12等级标准砝放在各个承重点上时，如果此秤是合格的，偏载误差的最大值与最小值之差不大于10kg,半宽a=5kg,而检定测试时严格按照JJG539-1997《数字指示秤检定规程》的规定操作，偏载误差会较小。假如偏载误差是试验时的三分之一并且服从均匀分布，包括因子K，偏载误差的不确定度为：U4=5kg/3×0.577=0.962kg.

四、合成标准不确定度的评定

1.标准不确定度统计表。（如表3所示）

2.合成标准不确定度的计算

以上各分量相互独立，互不相关，合成标准不确定为U0=kg=6.2kg。

五、扩展不确定度的评定

U=K×Ur=2×6.2kg≈12kg（K=2）

六、测量不确定度的报告与表示

数字指示秤60吨地磅在最大称量60吨时，示值误差测量结果的扩展不确定度为：U=12kg(K=2).