建立砝碼質(zhì)量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)要依據(jù) JJG99-2006砝碼檢定規(guī)程的要求 建立砝碼質(zhì)量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)要依據(jù) JJG99-2006《砝碼》檢定規(guī)程的要求，結(jié)合實(shí)際工作選擇主標(biāo)準(zhǔn)器與配套設(shè)備。
、分析說(shuō)明
1. 主標(biāo)準(zhǔn)器的選擇
主標(biāo)準(zhǔn)器（標(biāo)準(zhǔn)砝碼）使用時(shí)，應(yīng)考慮其質(zhì)量修正值，其擴(kuò)展不確定度應(yīng)不于被檢砝碼允許誤差的 1/9 ，這時(shí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼可選擇高等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼。采用逐級(jí)傳遞；如果主標(biāo)準(zhǔn)器（標(biāo)準(zhǔn)砝碼）使用時(shí)不考慮其質(zhì)量修正值， 只按砝碼上標(biāo)注的質(zhì)量值考慮，這時(shí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的擴(kuò)展不確定度按砝碼的允許誤差計(jì)算，要想其擴(kuò)展不確定度應(yīng)不于被檢砝碼允許誤差的 1/9 ， 就只能隔級(jí)傳遞而不能逐級(jí)傳遞。 2. 配套設(shè)備的選擇
質(zhì)量測(cè)量不確定度來(lái)源為： 上等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼、對(duì)被檢砝碼的空氣浮力修正及衡量?jī)x器。對(duì)空氣浮力修
正及衡量?jī)x器的要求是：空氣浮力修正和衡量?jī)x器兩項(xiàng)不確定度分量之和不能過(guò)被檢砝碼允許誤差的 2/9 。 如果在測(cè)量過(guò)程中被檢砝碼行了空氣浮力修正，這樣衡量?jī)x器帶來(lái)的不確定度影響就可以占被檢砝碼質(zhì)量允差的 1/6 ， 如果被檢砝碼質(zhì)量修正值中沒(méi)有括空氣浮力修正部分，這時(shí)衡量?jī)x器帶來(lái)的不確定度影響就只能占被檢砝碼質(zhì)量允差的 1/9，在JJG99-2006 中，衡量?jī)x器的不確定度括重復(fù)性、靈敏度、分辨力、偏載等。 二、實(shí)例探討
1. 實(shí)例 1
用 F 2 等級(jí) 1kg 標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定 M 1 等級(jí) 1kg 砝碼，當(dāng) F 2等級(jí) 1kg 標(biāo)準(zhǔn)砝碼帶有修正值行質(zhì)量傳遞時(shí)， 要求其擴(kuò)展不確定度不能于被檢砝碼允差的 1/3 。 F 2 等級(jí) 1kg 標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量允差是 16mg ， 其擴(kuò)展不確定度極限值取為 5mg ， 被檢 M 1 等級(jí) 1kg 砝碼的質(zhì)量允差為 50mg ， 滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)砝碼擴(kuò)展不確定度不于被檢砝碼質(zhì)量允許誤差的 1/9 要求。 當(dāng) F 2 等級(jí) 1kg 標(biāo)準(zhǔn)
砝碼不考慮其修正值，按標(biāo)稱(chēng)值 1kg 砝碼行量傳時(shí)，其擴(kuò)展不確定度按允許誤差考慮， 其值等于16mg ，不滿(mǎn)足 M 1 等級(jí) 1kg 砝碼質(zhì)量允差的 1/9 的要求這時(shí) F 2 等級(jí) 1kg 標(biāo)準(zhǔn)砝碼只能檢定 M 2 以下等級(jí) 1kg 砝碼。被檢砝碼與標(biāo)準(zhǔn)砝碼行比較的衡量?jī)x器統(tǒng)稱(chēng)質(zhì)量比較儀。 考慮到比較儀在質(zhì)量計(jì)量工作中的特點(diǎn)，比較儀檢測(cè)括以下幾個(gè)方面：重復(fù)性測(cè)量、偏載測(cè)量以及為避免比較儀自身示值誤差帶來(lái)的影響而行的局部示值誤差的測(cè)量。這些因素都對(duì)被檢砝碼測(cè)量結(jié)果帶來(lái)不確定度影響。檢測(cè)質(zhì)量比較儀重復(fù)性采用 10 次 ABBA 或 ABA 的測(cè)量方式， 測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差采用貝賽爾公式計(jì)算。重復(fù)性、偏載、局部示值誤差的測(cè)量方法可參考 JJF1326-2011 《質(zhì)量比較儀校準(zhǔn)規(guī)范》，下面筆者對(duì)衡量?jī)x器的選擇行探討。 2. 實(shí)例 2
某企業(yè)建立套 E 2 等級(jí)克組砝碼標(biāo)準(zhǔn)裝置，需要檢定 F 1 等級(jí)的 200g 砝碼。 當(dāng)?shù)睾０胃叨刃∮?800m，此時(shí) F 1 等級(jí)砝碼的空氣浮力修正要小于該砝碼允許誤差的 1/9 ，按照 JJG99-2006 的要求，此被檢砝碼的質(zhì)量修正值不需考慮空氣浮力修正，因此比較儀的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度必須小于被檢砝碼允許誤差的1/9 。 F 1 等級(jí) 200g 砝碼的允許誤差為 1.0mg ，那么
只能選擇合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度小于 0.11mg 的質(zhì)量比較儀。 下面選擇小讀數(shù)能力為 0.1mg 或 0.01mg 的質(zhì)量比較儀行分析。
1. 若選擇 0.01mg 的比較儀，在比較儀為 200g 的載
荷點(diǎn)下行測(cè)量（ 1 ）比較儀的重復(fù)性測(cè)量
使用個(gè)標(biāo)準(zhǔn)砝碼， 采用 ABBA 的測(cè)量方式重復(fù)測(cè)量 10次，
10 次測(cè)量差值（單位： mg ）分別為 0.01 、 0.00 、
0.00 、 0.02 、 0.00 、 0.00 、 0.00 、 -0.02 、 0.02 、 0.00 。 單次測(cè)量
結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差：
s=
10i=1∑ （ ΔI i -ΔI ）
2n-1%=0.012mg
重復(fù)性測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
u R = α T P
2 t +u 2 d%式中： α T —— — 溫度影響的不確定度分量變化量；
P t —— — 標(biāo)準(zhǔn)載荷砝碼； u d —— — 比較儀在被測(cè)載荷點(diǎn)下
的顯示分辨力引起的不確定度分量。
比較儀的溫度影響平均特性 TK=0.003×10 -6 K - 測(cè)量過(guò)程中的溫度變化量 ΔT=0.1℃，則α T =112（ ΔT×TK ） 2 = 112 × （ 0.1×3×10-9 ） 2比較儀實(shí)際分度值
d=0.01mg ， u d =
12 3%姨×d （ I ） =2 %
姨×0.01mgu R = α T P2 t +u 2 d=112 × （ 0.1×3×10
-9 ） 2 × （ 2×10 5 ） 2 + （
12 3%×0.01 ） 2 %=0.0029mg
（ 2 ）比較儀的偏載誤差測(cè)量
比較儀偏載誤差采用 ABBA 的測(cè)量方式，利用砝碼放在衡量盤(pán)中間位置的示值與放在衡量盤(pán)前后左右 4 個(gè)位置的示值之差獲得。偏載誤差測(cè)量的不確定度
u E = s 2 +α T P
2 t +u 2 d= 0.012 2 +
112 × （ 0.1×3×10
-9 ） 2 × （ 2×10 5 ） 2 + （
12 3%×0.01 ） 2 %%=0.012mg
（ 3 ）比較儀的局部示值誤差測(cè)量
按照 JJF1326-2011 《質(zhì)量比較儀校準(zhǔn)規(guī)范》的要求，測(cè)量局部示值誤差時(shí)，需加載質(zhì)量范圍為（ 1000～5000 ） d 的標(biāo)準(zhǔn)小砝碼行測(cè)量，重復(fù)測(cè)量 3 次，測(cè)量結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)小砝碼的實(shí)際質(zhì)量值與比較儀 3 次測(cè)量結(jié)果的平均值之差。局部示值誤差測(cè)量的不確定度
u s = s 2 +α T P
2 t +u 2 d +α s m 2 s%
其中 m s =10.005mg ， α s = （U s2m s）
式中： m s —— — 測(cè)局部示值誤差的標(biāo)準(zhǔn)小砝碼質(zhì)量
值；U s —— — 測(cè)局部示值誤差的標(biāo)準(zhǔn)小砝碼質(zhì)量值的擴(kuò)展不確定度。
U s 取 E 2 等級(jí) 10mg 標(biāo)準(zhǔn)砝碼的擴(kuò)展不確定度的極限值為 0.0026mg
u s = s 2 +α T P
2 t +u 2 d +α s m 2 s%
= 0.012 2 +
112 ×（ 0.1×3×10 -9 ） 2 × （ 2×10 5 ） 2 + （
16
%×0.01 ） 2 +(
0.0026
2×10.005
） 2 ×10.005 2
%=0.013mg 通過(guò)上述分析計(jì)算表明， 選擇小讀數(shù)能力為0.1mg 的比較儀不能滿(mǎn)足 F 1 等級(jí) 200g 砝碼的檢定要求 |
