電子秤砝碼檢定/校準(zhǔn)比對分析

  福建省計(jì)量科學(xué)研究院（以下簡稱“計(jì)量院"） 作為主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一次全省電子計(jì)價(jià)秤檢定/ 校準(zhǔn)比對。比對目的是考查參比單位用自己的標(biāo) 準(zhǔn)砝碼對同一臺(tái)電子計(jì)價(jià)秤進(jìn)行檢定/校準(zhǔn)，檢定 校準(zhǔn)結(jié)果的一致性。參比單位共計(jì) 23 個(gè)。 圖 1 電子計(jì)價(jià)秤 被比對的電子計(jì)價(jià)秤，型號(hào) JPL-3K，最大稱 量 3 kg, 最小稱量 20 g，分度值e =1 g。電子計(jì)價(jià) 秤見圖 1 所示。傳遞標(biāo)準(zhǔn)為參比單位自有的 標(biāo)準(zhǔn)砝碼，除計(jì)量院為 F2 級(jí)外，其它參比單位為 M1 級(jí)。比對技術(shù)依據(jù)為 JJG539-1997《數(shù)字指示 秤檢定規(guī)程》（以下簡稱“檢定規(guī)程"）。 

1 檢定/校準(zhǔn)實(shí)例 全部參比單位均用自有的 1kg M1 (或 F2 )級(jí) 標(biāo)準(zhǔn)砝碼對被比對電子計(jì)價(jià)秤的 1kg 稱量進(jìn)行 重復(fù)性與稱量誤差的檢定，同時(shí)有 12 個(gè)參比單位 根據(jù)檢定規(guī)程的要求進(jìn)行了“置零裝置準(zhǔn)確度"測 試。二者的檢定/校準(zhǔn)實(shí)例見表 1、表 2、表 3化整前示值平均 Pave /g 1.0003 化整前示值標(biāo)準(zhǔn)偏差/g 0.08 化整前的修正誤差的絕對值最大值 Ec.max /g 0.3 由表 1～表 3 看出，該參比單位得到測量結(jié) 果如下：置 E0 =0.1g 小于檢定規(guī)程要求±0.25e=0.25g；平均示值 Pave=1.0003g；單次測量 的示值標(biāo)準(zhǔn)偏差 σ=0.08g；化整前的修正誤差平均 Ec.ave=0.23g。該參比單位多次測量所得的最大差 值 R 及最大示值誤差 Ec.max 結(jié)果分別為 R=0.2 g, Ec.max=0.3g, 均小于檢定規(guī)程要求的±e=±1g。 

2 比對結(jié)果 對全部參比單位的檢定數(shù)據(jù)匯總后發(fā)現(xiàn)，第 13號(hào)單位的檢定記錄只給出全部為1.000 kg的10 個(gè)“測量結(jié)果"，無法對其計(jì)算與評估。因此本文 的比對結(jié)果處理部分不包括 13 號(hào)單位的數(shù)據(jù)。 圖 2 給出各參比單位多次測量所得結(jié)果的最 大差值 R 及最大示值誤差 Ec.max。由圖 2 可見， 各參比單位測量所得的結(jié)果均滿足“檢定規(guī)程"要 求，二者的最大值分別為 0.4 g 和 0.3 g。 圖 2 各參比單位多次測量所得結(jié)果的最大插值 R 及最 大示指誤差 Ec.max 圖 

3 各參比單位的標(biāo)準(zhǔn)偏差 與此同時(shí)，在圖 3 中給出各參比單位測得的單 次測量的示值標(biāo)準(zhǔn)偏差 σ 結(jié)果，全部不大于 0.15 g。 在全部 23 個(gè)參比單位中，有 13 個(gè)按照“檢定 規(guī)程"第 5.2.2.1 條“置零裝置的準(zhǔn)確度"要求進(jìn)行 了檢定，其中除 0.15 0.23 E gE g = 0.1 , 0.2 = 外，其 它均為零。 3 合成不確定度評估 

(1) 評估對象：被比對的電子計(jì)價(jià)秤的質(zhì)量 示值不確定度（單次稱量）。

(2) 評估方法：間接法。

(3) 影響因素：傳遞標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量的極限誤 差 std δ ，電子計(jì)價(jià)秤的質(zhì)量分辯力 Re s ，測量重復(fù) 性 σ，稱量誤差 Ec.max ，偏載誤差 ec δ 和置E0 等六項(xiàng)。由于全部 23 個(gè)參比單位均沒有進(jìn)行 偏載誤差測試，本文略去該項(xiàng)影響。對于那些沒 有測試置的參比單位，在評估其合成不確 定度時(shí)，將該項(xiàng)影響取作零，詳見評估表 

4 全部參比單位對被比對的電子計(jì)價(jià)秤在 1 kg 稱量點(diǎn)得到的質(zhì)量示值擴(kuò)展不確定度(k=2,置信概 率約為 95%)的評估結(jié)果匯集在圖 4 中。由圖 4 可 見，各參比單位所得的質(zhì)量示值擴(kuò)展不確定度在 (0.6~0.7)g 范圍內(nèi)。 4 En 值計(jì)算 圖 4 各參比單位的擴(kuò)展不確定度與 En 值 計(jì)算公式： 22 22 ( )/ / E xx U U U U n i ref i ref i i ref =? + = + δ k=2 式中， i x —電子計(jì)價(jià)秤的質(zhì)量示值，1 kg； ref x —標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量，以此作為每個(gè)參比單 位比對質(zhì)量參考值； i δ —電子計(jì)價(jià)秤的質(zhì)量示值最大偏差，即 Ec.max； Ui —電子計(jì)價(jià)秤質(zhì)量示值 1 kg 的擴(kuò)展不確 定度, 取 k=1； Uref —參考值的擴(kuò)展不確定度, 取 k=1。當(dāng) 標(biāo)準(zhǔn)砝碼為 F2級(jí)時(shí)，該值= 0.016 / 3 g =0.01g; 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)砝碼為M1級(jí)時(shí)，該值= 0.05/ 3 g =0.03 g。 各參比單位對電子計(jì)價(jià)秤的1 kg質(zhì)量示值測 得的 En 值匯于圖 4 中，全部 ︱ En ︱<1, 結(jié)果“令人滿意"。這一結(jié)果表明，各 參比單位對電子計(jì)價(jià)秤測量有較好的“一致性"， 文中采用的不確定度與 En 值評估方法可行。

5 結(jié)論 (1) 在該比對中，各參比單位對 3 kg 電子計(jì) 價(jià)秤的 1 kg 稱量點(diǎn)進(jìn)行了檢定，測試了該稱量點(diǎn) 的重復(fù)性和稱量誤差。按檢定規(guī)程計(jì)算方法，每 個(gè)參比單位 10 次測量所得結(jié)果的最大差值及最 大示值誤差均滿足規(guī)程要求(≤±1e)，22 個(gè)單位中 二者的最大值分別為 0.4 g 和 0.3 g。

另外，第 13 號(hào)單位的檢定記錄只給出全部為 1.000 kg 的 10 個(gè)“測量結(jié)果"，無法對其計(jì)算與評估。因此本文 的比對結(jié)果處理部分不包括第 13 號(hào)單位的數(shù)據(jù)。

 (2) 在全部 23 個(gè)參比單位中，有 13 個(gè)按“檢定 規(guī)程"第5.2.2.1 條“置零裝置的準(zhǔn)確度" 進(jìn)行了檢定， 其中除 0.15 0.23 E = 0.1 , 0.2 gE g = 外，其它均為零。 

(3) 各參比單位測得的單次測量的示值標(biāo)準(zhǔn) 偏差 σ 全部不大于 0.15g。 

(4) 用間接法評估被比對的電子計(jì)價(jià)秤的質(zhì) 量示值合成不確定度(單次稱量)，其影響因素包 括傳遞標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量的極限誤差，電子計(jì)價(jià)秤的 質(zhì)量分辯力，測量重復(fù)性，稱量誤差，偏載誤差 和置等六項(xiàng)。由于全部參比單位均沒有進(jìn) 行偏載誤差測試，本文略去該項(xiàng)影響。

對于那些 沒有測試置的參比單位，在評估其合成不 確定度時(shí)，將該項(xiàng)影響取作零。電子計(jì)價(jià)秤在 1 kg 稱量點(diǎn)的質(zhì)量示值擴(kuò)展不確定度在（0.6~0.7）g 范圍內(nèi)（k=2,置信概率約為 95%）。其電子計(jì)價(jià)秤 的質(zhì)量分辯力 Re s =1 g 對其合成不確定度影響明 顯偏大，這是各參比單位得到的示值擴(kuò)展不確質(zhì) 定度與 En 值十分接近的關(guān)建因素