李 明?。ㄩ_封市質量技術監督檢驗測試中心,河南 開封 475000)
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重力式自動裝料衡器測量結果不確定度評定
李明(開封市質量技術監督檢驗測試中心,河南 開封 475000)
詳細介紹了重力式自動裝料衡器不確定度的評定依據、測量模型,重點闡述了測量不確定度評定及結果分析。
重力式自動裝料衡器;控制器;不確定度
①測量依據:《重力式自動裝料衡器(定量自動衡器)檢定規程》(JJG564-2002)。
②溫度范圍:(-10~40)℃;相對溫度≤85%RH。
③測量方法:采用分離檢定法,使用與被測衡器相分離的控制衡器,以測得裝料質量的約定真值;并使用閃變點砝碼方法確定數字指示衡器的化整誤差。
④測量標準:控制衡器為一臺(0~100)kg、e=20g、的電子秤,M1等級20kg砝碼2個,2g砝碼10個。
⑤被測對象:X(1)級重力式自動裝料衡器,常用裝料為40kg,d=10g。
每次裝料偏差的數學模型:
裝料預設值誤差的數學模型:
靜態試驗的數學模型:
上述式中:md為每次裝料與裝料平均值的偏差;M為每次裝料質量的實際值;為裝料質量的平均值,;I為控制衡器的示值;d為控制衡器的分度值;ΔL為加到承載器上的附加砝碼的總量;n為裝為次數;se為預設值誤差;MP為裝料預設值;E為裝料衡器的示值誤差;L為砝碼的標稱值m。
對裝料質量為40kg時,進行測量不確定度的計算。
對于單次裝料:
對于預設值:
控制衡器分度值e=δx=20g,其分布為均勻分布,分布區間的半寬為δx/2,閃變點法數字示值分辨率δx變為0.1e,則數字示值分辨率帶來的不確定度為進行評定。
對于單次裝料:
對于預設值:
裝料質量為40000g,需要對裝料衡器進行20次裝料,數據見表1。
表1
裝料預設值Mp=40000g
最大平均偏差md=21g
用貝塞爾公式計算出20次重復測量的實驗標準偏差:
40kg的靜態載荷由2個標稱值為20kg的M1等級砝碼組合而成,其分布為均勻分布,按砝碼實際值相關進行測量不確定度的合成計算。已知20kg的M1等級砝最大允差為1g,則:
裝料衡器分度值d=δx=10g,其分布為均勻分布,分布區間的半寬為δx/2,閃變點法數字示值分辨率δx變為0.1d,則數字示值分辨率帶來的不確定度為進行評定:
靜態試驗采用閃變點法,其數字示值分辨率帶來的不確定度為:
上述式中:f為被測量y與諸直接測得量xi的函數關系;為A類或B類不確定度。
求偏導數后靈敏系數都等于1,因此可得合成標準不確定度:
4.1每次裝料的合成標準不確定度
4.2預設值的合成標準不確定度
4.3靜態示值的合成標準不確定度
在多數情況下采用置信概率p=95%,包含因子k=2,以求得擴展不確定度U。
5.1每次裝料的擴展不確定度
5.2預設值的擴展不確定度
5.3靜態示值的擴展不確定度
①X(1)級重力式自動裝料衡器試驗時每次裝料與平均值的最大允許偏差:
表2
mpd=0.7%×40000g×1=280g
MAU=35.36g≤1/3mpe,符合要求。
②X(1)級重力式自動裝料衡器試驗時預設值的最大允許偏差:
mpse=0.25×0.7%×40000g×1=70g
MAU=10.46g≤1/3mpe,符合要求。
③X(1)級重力式自動裝料衡器靜態試驗時的最大允許誤差:
mpse=0.25×0.7%×40000g×1=70g
MAU=2.38g≤1/3mpe,符合要求。
TU715.1+2
B
1007-7359(2016)03-0266-03
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.097
李明,男,工程師。