重力式自动装料衡器测量结果的不确定度分析

　　重力式自动装料衡器已广泛应用于食品、化工、建筑等行业中，由于该类衡器的检定包括静态参数和动态参数二类，所以应从静态和动态两方面评定测量结果的不确定度。

　　一、评定的依据和方法

　　重力式自动装料衡器不确定度的评定依据是JJG 564- 2002 《重力式自动装料衡器》 检定规程，静态检定采用砝码，动态检定采用物料法，物料检定分为集成检定法和分离检定法二种，按照 JJG564- 2002 《重力式自动装料衡器》 检定规程要求，选定适当数量的物料，设置一个预设装料质量值，运行装料程序，完成装料过程，采用装料衡器自有称重装置 (集成检定法) 或与装料衡器相分离的控制衡器 (分离检定法)，计算每次装料与装料平均值的偏差以及装料质量平均值与装料预设值的偏差，确定自动装料衡器的准确度等级。

　　二、数学模型

　　集成检定法利用被测衡器的自有装置确定装料质量的约定真值。分离检定法使用与被测衡器相分离的控制衡器，以测得装料质量的约定真值。首先应用标准砝码对被测衡器的自有装置 (集成检定法) 或与被测衡器相分离的控制衡器 (分离检定法) 进行校准。静态检定采用直接加砝码方法，利用闪变点法，得到各秤量点示值误差。其计算公式为 E=I+0.5e- △m- m。

　　式中：I———秤量点示值;△m———闪变点时所加小砝码总和;m———该秤量点标准砝码质量。

　　动态检定，即用物料进行试验，得到每次装料与装料平均值的偏差以及装料预设值误差两个检定结果，它们的数学模型如下：

　　每次装料偏差的数学模型

式中：md———每次装料与装料平均值的偏差;M———每次装料质量的实际值;M———装料质量平均 值 ; n———装 料 次 数 ; se———预 设 值 误 差 ;Mp———装料预设值。

　　三、不确定度来源的分析与评定

　　本文以一台装料质量 25kg，e=10g，准确度等级为 X(0.5) 级重力式自动装料衡器为例，选用分离检定法，对其测量结果的不确定度进行分析。首先用标准砝码对控制衡器进行校准，利用闪变点法得到预设值时的示值误差，对每次装料质量进行修正而得到每次实际装料质量，测量结果的不确定度主要来源于：

　　1. 标准砝码的误差 (闪变点时所加小砝码引入的不确定度分量很小，可忽略)

　　2. 物料重复性测量

　　(1) 标准砝码引入的标准不确定度分量 u(m)25kgF1等级砝码的最大允许误差为±125mg，按照均匀分布标准砝码引入的标准不确定度分量为：