砝码测量能力(CMC)评定

　　测量依据：JJG99- 2006 《砝码检定规程》。

　　工作原理：通过衡量仪器，按照一定的测量顺序，分别接收标准砝码与被检砝码的质量信息，对标准砝码与被检砝码的质量量值进行比较后，得到质量差值，已知标准砝码的质量值，按照折算质量的修正公式计算得到被检砝码的质量值。

　　1 数学模型

　　采用双次替代衡量法，建立起在空气中比较时的平衡方程式：

　　式中：△mc———被检砝码与标准砝码的折算质量

　　差值;Vt———被检砝码的体积;

　　Vr———标准砝码的体积;

　　ρa———空气的实际密度;

　　ρ0———空气的参考密度;

　　mcw———添加小砝码的质量值;

　　△I———天平的显示差值;

　　mcs———灵敏度砝码的折算质量值;

　　△Is———由于灵敏度砝码引起的天平示值变化。

　　当采用直接比较法时，通常用被检砝码与一个或多个标准砝码比较进行检定。被检砝码的折算质量修正值为：mt=mr+△mc。

　　2 不确定度分量的评定

　　2.1 对检定 1mg～500mg 的不确定度评定

　　2.1.1 标准砝码的不确定度分量 u(mcr)

　　选用 E2等级的 1mg 及 500mg(Y374#) 为标准砝码，量值传递中使用了修正值，其扩展不确定度分别为 U=0.002，U=0.008mg(k=2)。为考察其稳定性，使用其 4 个周期的检定数据按均匀分布来评估。

　　2.1.2 空气浮力修正引入的标准不确定度分量 ub

　　①空气密度：

　　式中：p———实验室平均大气压力(101.07kPa);

　　RH———实验室平均相对湿度(50.0%);

　　t———实验室平均温度 (20.0℃)。

　　②空气密度测量的不确定度：

　　根据实验室使用的测量空气密度所配备的设备情况，大气压力、温度、湿度三个气象参数仪器的测量标准不确定度分别为：

　　Up=14Pa，Ut=0.3℃，Urh=0.9% (k=2)

　　由空气密度不确定度公式得到：u(ρa)=6.6×10- 4mg/cm3

　　③空气浮力修正引入的标准不确定度

　　由于标准砝码为奥氏体不锈钢砝码，而被检砝码为普通不锈钢砝码，因此取 ρr=7.85g/cm3、ρt=7.95g/cm3，从而得到数据值如表 1所示。

　　2.1.3 衡量仪器的标准不确定分量 uba

　　衡量仪器选用了质量比较仪 UMX5，读数能力为 0.0001mg。

　　①衡量过程的不确定度 uw(mc)

　　在对本衡量仪器进行周期检定时，给出的重复性为 0.0012mg，由于日常对砝码进行检定用 ABA的测量模式时，最少测量 2 次取平均值作为最终结果。因此：