測量不確定度是指“表征合理地賦予被測量之值的分散性, 與測量結果相聯系的參數”。測量的目的是為了確定被測量的量值。測量結果的品質是量度測量結果可信程度的最重要的依據。測量不確定度就是對測量結果質量的定量表征, 測量結果的可用性很大程度上取決于其不確定度的大小。在我們日常建標過程中, 對其測量不確定度的分析為我們在日常檢定過程中數據出具的準確性提供了一個很好的誤差分析, 使得量值傳遞體系更為準確合理。下面是我們在日常工作中對液態物料定量灌裝機檢定裝置的不確定度分析, 不當之處希望廣大朋友們批評指正。
1定容式液態灌滶機測量不確定度評定
1.1測量原理
1.1.1測量依據:JJG687—2008液態物料定量灌裝機檢定規程。
1.1.2測量環境條件:室溫:25℃, 一次性檢定過程中間的介質溫度差應≤5℃.
1.1.3測量設備:電子天平, 型號:JD5000-2;電子天平, 型號:FA2004C;密度杯, 型號: (15/30/50) ml。
1.1.4測量對象:定容式灌裝機。
1.1.5測量方法:采用稱重法, 測出包裝容器和檢定介質的總質量, 測出檢定介質的密度, 從而求出檢定介質的實際容量。
1.2數學模型
式中:Vi———第i次實際容量, ml
mi———第i次總質量, g
ρ——檢定介質密度, g/cm3
β——灌裝機的體脹系數
t——檢定時液體的溫度
1.3有確定度分析分別以灌裝量標稱值
分別以灌裝量標稱值為5ml和2000ml的灌裝機為例
不確定度來源為:灌裝介質的實際容量測量重復性引入的標準不確定度u (m1) , 采用A類評定法進行評定;電子天平的最大允許誤差引入的標準不確定度u (m2) 、萬分之一電子天平最大允許誤差引入的標準不確定度u (m3) 及密度杯不確定度u (m4) 引入的標準不確定度u (m4) 采用B類方法進行評定。
1.3.1灌裝介質的實際容量測量重復性引入的標準不確定度u (m1) 的評定
對一臺灌裝量標稱值為5ml的灌裝機, 連續測量10次得到一組測量值見表1。
驗標準差:u (m1) 5==0.013ml
再測2000ml容量瓶, 對其工作量器介質的容量進行10次測量, 得到測量列 (m L) , 所測得數據如表2所示。
1.3.2電子天平 (JD5000-2) 的最大允許誤差引入的標準不確定度u (m2) 的評定
查證書, 得電子天平的最大允許誤差為±0.15g, 屬均勻分布,
u (m2) =0.15g/=0.09g換算為:u (m2) =0.09ml
1.3.3電子天平 (FA2004C) 的最大允許誤差引入的標準不確定度u (m2) 的評定
查證書, 得電子天平的最大允許誤差為±1mg, 屬均勻分布,
1.3.4密度杯的最大允許誤差引入的標準不確定度u (m4) 的評定
查證書, 得密度杯擴展不確定度U=10mg, k=2。則:u (m4) =10mg/2=5mg, 換算為:u (m4) =0.005ml
由檢定規程得知灌裝機的體脹系數為4.5×10-4/℃數值較低不影響合成不確定度的計算, 同時一次性檢定過程中間的介質溫度差≤5℃, 所以無需對液體溫度進行單獨不確定度計算。
1.3.5合成不確定度
1.3.6擴展不確定度
由于不確定度的最大引入量為測量重復性引起的, 而重復性引起的不確定度是按灌裝量逐漸增大的, 所以在 (5~2000) ml的區間內, 其不確定度為U= (0.2~0.6) ml, k=2。
2定重式液態灌裝機測量不確定度評定
2.1測量原量
2.1.1測量依據:JJG687-2008《液態物料定量灌裝機檢定規程》。
2.1.2測量環境條件:室溫:25℃。
2.1.3測量設備:電子天平JD5000-2、FA2004C, 分辨率分別為0.01g、0.1mg。
2.1.4測量對象:2000g、5g定重式灌裝機。
2.1.5測量方法:測出工作量器和檢定介質的總質量, 從而求出檢定介質的實際質量。
2.2數學模型
mi=m
式中:mi——灌裝機的標稱質量, g
m——檢定介質的實際質量, g
2.3不確定度分析
分別以灌裝量標稱值為5g和2000g的灌裝機為例
輸入量m的標準不確定度u (m0) 的評定
u (m) 主要來源是:灌裝介質的實際質量測量重復性引入的標準不確定度u (m1) , 采用A類評定法;電子天平的最大允許誤差引入的標準不確定度u (m2) , 采用B類方法進行評定。
2.3.1灌裝介質的實際質量測量重復性引入的標準不確定度u (m1) 的評定
對最大允許誤差為±1%的一臺灌裝量標稱值為5g的灌裝機, 連續測量10次得到一組測量值見表3。
對最大允許誤差為±1%的一臺灌裝量標稱值為2000g的灌裝機, 連續測量10次得到一組測量值見表4。
2.3.2電子天平的最大允許誤差引入的標準不確定度u (m2) 的評定
查證書, 得電子天平的最大允許誤差為±0.15g, 屬均勻分布,
2.3.3合成不確定度
2.3.4擴展不確定度
綜上, 該裝置使用定重法測得的不確定度為U= (0.18~0.78) g, k=2。