電子天平測量結果不確定度實例分析
以前我們用一臺測量儀器進行某個量值的測量時,我們都要求出誤差。由于現代科學技術的進步與檢測技術的不斷發展完善,從而使我們對誤差理論的研究提出了更加精細周密的要求。只給出量值的誤差值,它的誤差分析是不完整、不準確的。而計量檢定是進行量值傳遞或量值溯源的重要形式,更是確保量值準確一致的重要措施。因此,每一層次的檢定或校準都是量值傳遞中的一個環節,同時也是量值溯源的一個步驟。即我們得到的誤差對于其真值來說只是一部分,相當于算出了系統誤差 ;而完整的測量結果應用估計值加上另一部分——測量不確定度,不確定度既表明了被測量值的分散性,也表明誤差值的可信賴程度。將兩部分綜合起來表示這個量值的特性,才算是一個完整的誤差分析結果。
1 電子天平實驗條件及方法
(1)測量依據:JJGIO36—2008《電子天平檢定規程》。
(2)環境條件:溫度(18~26)℃,溫度波動≤ 0.5 ℃/h,濕度≤ 75% RH。
(3)測量標準:E2 等級無磁標準砝碼,JJG99—2006《砝碼檢定規程》中給出 200g 砝碼其擴展不確定度不大于 0.3 mg,包含因子K=2。
(4)被測對象 :特種準確度級電子天平,稱量范圍(0~200)g,d =0.1 mg,e =l mg。根據規程里檢定分度數n =Max/e 可知,50 g 是該天平的MAX允許誤差轉換點,則量程(0~50) g 時,MAX允許誤差為 ±0.5e=±0.5 mg ;量程(50~200) g 時,MAX允許誤差為 ±1.0e=±1 mg。
(5)測量過程 :采用直接測量法,標準砝碼與電子天平的示值之差,即電子天平的示值誤差。
2 不確定度來源的分析
(1)標準砝碼 ms 本身引入的不確定度 u(ms)。
(2)輸入量 m 的標準不確定度 u(m)主要來源包括:測量重復性引入的標準不確定度分量 u1(m);天平本身分辨力引入的不確定度分量 u2(m);天平偏載引入的不確定度分量 u3(m);溫度不穩定及振動等引入的標準不確定度分量 u4(m);空氣浮力引入的標準不確定度分量u5(m)。