公斤砝码倍量(2kg)质量量值的不确定度评定

　　JJG99- 2006 《砝码》 检定规程将砝码按最大允许误差分为 9 个等级 (根据 JJG 2053- 2006 质量计量器具国家量值传递系统)，即 E1、E2、F1、F2、M、M12、M2、M23、M3等级，下面列举采用倍量组合比较法测量单个 2kg 砝码质量量值的不确定度评定。

　　1 概述

　　1.1 测量依据： JJG99- 2006 《砝码检定规程》。

　　1.2 环境条件：

　　温度：19℃±1℃ (4h)，温度波动：不大于0.5℃/4h。

　　湿度： (40%～60%) RH，湿度波动：不大于 5%RH/4h。

　　1.3 测量标准：

　　E1等级标准砝码 1kg(编号：0022，体积：124.975cm3)

　　E1等级标准砝码 1kg(编号：17，体积：126.940cm3)

　　该砝码由国家计量院提供其数据，包括：真空修正值、质量不确定度，砝码体积及体积不确定度。

　　1.4 被测对象：盲样砝码 2kg (编号：925，体积：249.8cm3)。

　　1.5 测量过程：

　　在质量比较仪 CC5001(5kg/0.5mg)上采用倍量组合比较法测量其质量。

　　衡量过程采用 ABBA 的 2 次循环模式比对，每组 10 次，共做了 10 组。

　　2 数学模型

　　(1) 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：

　　ρa———空气密度的实测值;

　　mw———添加小砝码的真空质量值;

　　ΔI———从天平上读的质量差值;

　　ms———测量天平灵敏度时所添加小砝码的折算质量值;

　　ΔIs———由于添加灵敏度小砝码而引起的天平的示值变化。

　　(2) 由于采用倍量组合比较法，选用根据 《砝码》 规程变化而来的平衡方程式[1#]+[1]+Δm=[2]模式进行比对测量，其中：

　　[2]—盲样砝码 2kg， [1#]—0022# 标准砝码1kg，[1]—17# 标准砝码 1kg。

　　用以下的公式计算出 2kg的真空质量修正值：

　　3 不确定度分量的评定

　　3.1 标准砝码的不确定度分量 ur(mr) (B 类)

　　由于在倍量组合比较法中，采用了标准砝码组，因此在对标准砝码组的不确定度计算中，应分别计算出各个标准砝码的不确定度，即该砝码的总不确定度与不稳定性引入的不确定度的合成分量，再将各个合成分量进行线性累加，作为最终标准砝码组的不确定度分量。

　　(1) 标准砝码 1kg(0022#)的不确定度分量

　　式中：标准砝码合成标准不确定度 u=0.035g、k=1，由检定此砝码的检定机构得到;

　　uinst(mr)———标准砝码质量的不稳定性引起的不确定度，可以从对标准砝码多次检定之后的质量变化中估计出来。