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F2等标准砝码检定中不确定因素存在的几个特性
上海九津砝码厂———
F2等标准砝码检定中不确定因素存在的几个特性
在很多场合对大量程衡器的校准是- - 件**困难的问题。特别是在-些条件恶劣的场所，例如:井下、矿山、冶金以及交通不便的边远地区等,不仅运送校准砝码不易，而且有的计量部门只有-、两吨校准砝码，用来校准大量程衡器根本达不到检定规程的要准。如何3解决这类问题，具有较大的实际意义。本文提出了使用数字系统无需砝码校准衡器的方法。
一、检定设备及方法
1、检定设备 检定设备采用我站 500kg/1000kg两档 4级天平，该天平的主要技术指标在 500kg档时为：** 大秤量：500kg；分度值e≤0.5g。
2、检定方法 根据JJG99-2006《砝码》检定规程，对F2等级砝码检定室有如下基本要求是：检定室不允许有 容易察觉的振动和气流，应尽量远离振源和磁源，检定室内的天平和砝码应避免阳光直接照射。检 定室温度波动每 4 小时不得大于 3.5℃，室内空气的相对湿度应在 30%～70%，每 4 小时**变化 15%， 砝码的温度应与室温相一致，存放时间不得少于 4 小时等。 检定过程采用替代称量法，测量循环为ABA，循环次数为一次，具体操作过程为：先在 500kg/1000kg两档 4级标准天平左盘加 25 块 20kgF1等级标准砝码，右盘为平衡砝码，读取平衡位 置，卸下标准砝码，然后在天平左盘加上一块 500kgF2等级被检砝码，读取其平衡位置，将测分度 值的标准小砝码放入左盘内，读取平衡位置，取下标准砝码和标准小砝码。由一人检定一次。
二、数学模型的建立 选择检定 500kgF2等级砝码的质量测量为评定对象，即评定被测砝码折算质量的测量不确定度， 测量方法为替代称量法，即在天平分别放上标准砝码及被测砝码，获得相应的质量差，经计算得到 被测砝码的折算质量。
三、不确定度来源及分量的评定 根据数学模型，可知测量结果有 4 个不确定度来源，即测量重复性、标准砝码、空气浮力、天 平。这 4 个不确定度来源带来的标准不确定度分别说明如下：
1、测量重复性引入的标准不确定度uw(mt)
2、标准砝码引入的标准不确定度u(mr) 对应于标准砝码质量mr的不确定度分量。
3、由空气浮力引入的标准不确定度ub(mt) 表示空气浮力修正项(Vt-Vr)×(ρa-ρ0)的不确定度分量。由于被检砝码与标准砝码都为不锈钢 材料，在F2等级砝码的检定中，相应的空气密度修正量相对于**允许不确定度而言一般**小。 因此，一般不进行空气浮力修正。这时，通过估计空气浮力修正值的大小来评定该不确定度分量。 首先，空气密度一般控制在(ρ0±1.2)kg/m3 ；其次不锈钢砝码材料密度范围为（7800～7900）kg/m3 ， 从而可计算出空气浮力修正。
4、天平带来的标准不确定度uba(mt) 这里考虑天平的分辨力、灵敏度和线性漂移 3 个方面的不确定度分量。
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