重力式装料衡器测量不确定度分析

　　一、测量方法及其数学模型

　　测量方法和数学模型

　　依据 JJG546- 2002 《重力式自动装料衡器检定规 程》 对 重 力 式 装 料 衡 器 进 行 测 量 。 依 据JJF1059- 1999 《测量不确定度评定与表示》 评定被检重力式装料衡器测量误差的不确定度。

　　物料检定采用分离检定法，即把被测衡器试验装料放到控制衡器上进行称量来确定其约定真值。利用“闪变点”法确定控制衡器的示值，即每次测量所得到装料质量 M：

　　在用物料进行试验时，得到每次装料偏差和装料预设值误差，它们数学模型分别如下：每次装料偏差(md)的数学模型：

式中：M- 每次装料质量的实际值；I- 控制衡器化整后的示值；

　　e 一控制衡器的分度值;△L- 加到承载器上的附加砝码的总量;

　　se—预设值误差;md—每次装料与装料平均值的偏差;Mp—装料预设值;

　　—装料质量平均值;n—装料次数。

　　二、输入量标准不确定度的评定

　　测量不确定度的主要来源有控制衡器的示值、控制衡器数字示值分辨率、装料衡器的重复性、装料衡器数字示值分辨率等。

　　1、每次装料质量的实际值(M)带来不确定度分量

　　①控制衡器的示值不准导致的测量不确定度分量 u(I)

　　若按检定规程规定准确度等级的最大允许误差进行评定。其概率分布一般估计为均匀分布(k=)，假定控制衡器的最大允许误差为±A，求得单次控制衡器示值的标准不确定度分量为：

　　②控制衡器数字示值分辨率带来的测量不确定度分量 u(δ)

　　我们在检定装料衡器时，采用“闪变点”法来确定被测每次装料质量的实际值;采用“闪变点”法可以使数字示值分辨率变为 0.1e，但也不能消除数字示值化整带来的测量不确定度。单次读数数字化整分布按均匀分布 (k= )，δx=0.1e，则数字示值分辨率带来的测量不确定度为：

　　2、装料质量平均值(M)带来不确定度分量

　　①控制衡器的示值不准导致的测量不确定度分量 u(I1)

　　②装料衡器的重复性导致的测量不确定度分量 u(M)

　　重复测量实验标准偏差计算通常用贝塞尔公式计算。即

　　③控制衡器数字示值分辨率带来的测量不确定度分量u(δ1)

　　3、装料衡器数字示值分辨率带来的测量不确定度 u(Z)：

　　我们在检定装料衡器时，检定时采用直接读数法，则装料衡器数字示值分辨率的测量不确定度为：