1、试论电子衡器计量检定不确定度评定相关问题探讨摘 要：在现代化社会发展过程中，为了维护市场的发展秩序，保证市场有效的运转，就需要我们实施电子衡器计量检定工作。为此，本文以电子称为研究对象，对于测量结果的不确定度进行全面分析与评定，以期对大家以后的工作起到一定的借鉴和参考作用。 关键词：电子衡器 计量 不确定度评定 引言： 随着我国经济社会的发展，各种先进的电子衡器也出现在市面中， 但是由于各个电子衡器的功能与性质存在一定的差别，使计量检定工作面临严峻的挑战。因此我们很有必要对电子衡器计量检定工作中的不确定度进行评定与分析。 1. 相关研究对象 从我国现行的相关规定章程当中来看，在进行研究过程中，
2、我们需要将外界温度条件控制在-1040。然后采用 100m g10kg 的四等砝码进行研究，其中每一类砝码的误差值均不得超过 （0. 5m g0. 5g ） 。为了保证测量结果的准确性，顺利完成研究工作，在本研究当中决定选用的对象是级电子秤，要求该电子秤的称量最大应为 15Kg，分度值为 5g。 2. 电子衡器的测量过程 在测量过程中，研究者需要从零开始，通过不断增加砝码来分析，在增加砝码的过程中，研究者需要注意的是，应由小到大按照顺序进行增加，直到达到电子秤的最大称量，然后采用再由小到大逐渐减少砝码，最后回到零。在整个过程中，所出现的示值误差也就是标准砝码与分段示值之间的差。从我国现行的相关
3、规范章程来看，我们在检定电子秤的过程中，需要选取最大称量、最大称量的一半、2000 分度值、500 分度值等称量点来评定电子秤测量结果的不确定度。 3. 建立数学模型 为了保证研究结果的准确性，我们需要建立的数学模型为：E=P-m在本数学模型当中，E 值的是电子秤的示值误差，P 表示的是电子秤的示值，而 m 表示的是标准砝码的值。 4. 不确定度的评定方法 在本研究过程中，我们所选定的研究对象是一台级电子秤，要求该电子秤的最大称量在 15kg，其分度值要求为 5g。为了测定结果的准确性，我们决定采用重量为 100m g10kg 的四等砝码进行测量，并且要求每个砝码的误差不超过（0. 5m g0
4、. 5g） ，所以根据分析，在本研中存在的不确定主要来自以下三阶段：1 由于在测量过程中具有重复性，导致电子秤存在不确定度；2 由于温度的差异以及电子秤水平偏差而导致电子秤存在不确定度；3 由于电源或者电压的影响而导致电子秤存在不确定度。 4.1 因电子秤的示值（P）而存在的不确定度 （1） 因测量重复性而导致不确定度 在试验过程中在电子秤上通过 15 kg 的固定砝码进行测量。在本次测量中的平均值为 14.9997kg，每次试验的标准差为 0.258h。 再随机选取 5 台同类电子秤，每台电子秤均在 15kg 点进行两组测试，每组测试中 5 台电子秤均重复测定 10 次，按照以上方法计算 1
5、0 组单次实验的标准差，进而求出合并样本标准差（为 0.41g） ，最终可得出测量重复性引起的不确定度为 0.29h，其自由度为 90。 （2） 因温度条件的影响以及电子秤的水平偏差而引起的不确定度 首先，我们需要测定电子秤因水平偏载而引起的不确定度，此时要求在电子秤上最大称量的 1/ 3 砝码放在秤台面积的 1/ 4 上，此时砝码所占的半宽为 2. 5g，经过计算，最大值与最小值之间的差不大于 5g。一般情况下，在日常工作中，我们使用电子秤的过程中，砝码放置的位置所存在的误差要远远小于水平偏载所产生的误差。如果我们将电子称使用过程中的偏载误差设定为试验中误差的 1/ 3，并且要求其分布满足设
6、计要求，那么我们可以计算出电子秤因水平偏差而引起的不确定度为 0. 48g，也可以计算出其自由度为 50。 （3） 因电源或电压而引起的不确定度 在试验过程中，如果电源电压发生变化，那么示值也会发生变化。一般来说，示值变化的幅度为 0. 2 分度值，也就是 1. 0g，如果说半宽为 1. 0g，并且其分布情况满足设计要求，那么我们可以计算出其不确定度为 0. 58g， 自由度为 50。 （4） 输入量 P 的不确定度 由于测量重复性引起的不确定度、电子秤偏载误差引起的不确定度、电源电压引起的不确定度是输入量 P 不确定度的三个分项，并且三者彼此独立，因此我们可以将上述的不确定度联系起来，进而就
7、可以计算出输入量 P 的不确定度以及自由度为 150。 4.2 输入量 m 的标准不确定度 检定证书中未指出扩展不确定度，查询允误差表可知，15kg 砝码的允许误差为0.75g，因此可以计算输入量 m 的标准不确定度为 0.43g，由于u（m）/u（m）=0.10，进而可以计算自由度为 50。 4.3 合成标准不确定度 本次研究中，输入量 P 和输入量 m 相互独立，首先可以求出二者的灵敏系数：1，-1。因此可以求出合成标准不确定度为 0. 96g。经计算，合成标准不确定度的有效自由度为 179。 4.4 扩展不确定度 将合成标准不确定度的有效自由度估算为 100，置信率取 95% ，查相关资
8、料可得到 Kp 为 1. 984，最终，扩展不确定度为 1. 8g。 5. 测量不确定度在计量检定中的具体应用 5.1 测量装置中的不确定度应用 在对测量装置或测量系统进行计量检定时，不仅要得出测量结果，还要根据测量过程和测量结果得出合成标准的不确定度和扩展不确定度。比如出租车的计时计价器，在对其进行计量检定时，就要从计价器的不同收费时段来进行不确定度的计算，最后将阶段分散化的数据值进行整合，然后合成标准的不确定度，根据合成标准的不确定度进一步计算扩展不确定度，在测量报告中，将合成标准不确定度和扩展不确定度包括在内，根据计时器的使用误差值计算得出实测使用误差，给出相应的误差表达式。由此可以看出
9、，运用不确定度测量，可以对系统装置复杂的计量检定提供多个参量，保证测量结果的稳定性和准确性。 5.2 测量器具中不确定度的应用 测量器的种类多种多样，以家用中的电能表为例，电能表与人们的用电生活密切相关，电能表的测量不确定度工作也显得十分重要。在对电能表进行测量检定时，由于电能表的使用与各种家用、工用电器有很大关系，所以要充分考虑各种影响不确定度的因素，再利用对电能表装置计算测量不确定度的各种分散化分量数值，然后合成标准不确定度，计算出扩展不确定度。最后，利用标准装置对电能表进行测量检定，所采用的检定方法与不确定度的测量相似，要充分考虑测量不确定度的所有影响因素。在编写和出示报告证书时，将各种不确定度和修正值等数据列表显示，力求清晰、准确。 6. 结束语 总之，在今后的实际工作中，检定工作还面临着一些问题，如，一些检定部门拥有的砝码有限，很难测试大型衡器的最大称量；目前大型衡器越来越多，一些检定部门运输力量薄弱，即使具备了大型砝码，也很难运输到检定现场。因此，在以后的发展中，还需继续研究，从而进一步提高电子衡器计量检定工作的整体水平。 参考文献： 1 朱坚民. 测量不确定度评定的研究进展与展望J. 洛阳工学院学报， 2000， （6）. 2 钱绍圣. 测量不确定度M. 清华大学出版社， 2002. 3 李慎安.测量不确定度评定中的相关性J.中国计量，2002，4.
