天平测量不确定度的评估

第1页共4页天平测量不确定度的评估1.测量过程采用标准砝码直接来测量天平的示值，可得标准砝码与电子天平实际值值差，即为电子天平的示值误差，使用天平时，先对天平进行归零，再进行测量。2.数学模型△m＝m-ms式中：△m—电子天平示值误差m—电子天平示值ms—标准砝码值3.不确定度来源3.1.天平准确度MPE3.2.测量重复性3.3.数字天平的量化误差3.4.回零点的不确定度3.5.由于是在空调房及人员经过培训，所以人员及环境差异等引起的不确定度可忽略4.计算分量不确定度4.1.天平准确度u14.1.1.200g量程处分辨率为0.001g的天平的最大允许误差MPE为0.0010g按均匀分布，u1=0.0010/3＝0.0006g估计其不确定度可靠性为80％，由计算自由度公式υ＝)]([)(2122xuxu＝2%)801(121＝134.1.2.1g量程处同样1g砝码的最大允许误差MPE为0.0010g，同上按均匀分布，u1=0.0010/3＝0.0006g自由度同样为134.2.测量重复性u24.2.1.200g量程处对可能引起绝对不确定度最大的满量程200g处,采用200g的标准砝码，重复测量11次，所得结果如下1234567199.997199.996199.997199.998199.996199.997199.997891011199.998199.996199.997199.996第2页共4页u2的计算由贝塞尔公式u2＝s(mi)=1112)(1111iimm=0.00075g,自由度υ2＝104.2.2.1g量程处对可能使用的称重量1g处，采用1g的标准砝码，重复测量11次，所得结果如下12345671.0001.0000.9991.0000.9991.0001.0008910111.0011.0001.0000.999u2的计算由贝塞尔公式u2＝s(mi)=1112)(1111iimm=0.0006g,自由度υ2＝104.3.数字天平的量化误差u3PR5003数字天平的最小读数为0.001g,半宽为0.0005g,按平均分布，u4=3/0.00005=0.00029g,自由度υ4＝∞。4.4.回零点的不确定度u4最大允许回零点误差为0.001g，按均匀分布，u1=0.001/3＝0.0006g。估计其不确定度可靠性为80％，由计算自由度公式υ＝)]([)(2122xuxu＝2%)801(121＝135.合成标准不确定度5.1.200g量程处分量标准不确定度分布自由度υ天平准确度u10.0006g均匀13测量重复性u20.00075g－10数字天平的量化误差u40.00029g均匀∞回零误差0.0012均匀13称量样品质量的合成不确定度＝0032.00012.000029.000075.00029.02222g有效自由度为：νeff=0.00324/（0.000294/13＋0.000754/10＋0.000294/∞＋0.00124/13）=195.2.1g量程处分量标准不确定度分布自由度υ天平准确度u10.0006g均匀13测量重复性u20.0006g－10第3页共4页数字天平的量化误差u40.00029g均匀∞回零误差0.0006均匀13称量样品质量的合成不确定度＝0011.00006.000029.00006.00006.02222g有效自由度为：νeff=0.00114/（0.00064/13＋0.00064/10＋0.000294/∞＋0.00064/13）=456.不确定度分量比重6.1.200g量程处分量标准不确定度比重（ui/Σui）天平准确度u10.00029g56％测量重复性u20.00075g12％数字天平的量化误差u40.00029g4％回零误差0.001223％注：ui＝)(iixuxy6.2.1g量程处分量标准不确定度比重（ui/Σui）天平准确度u10.0006g29％测量重复性u20.0006g29％数字天平的量化误差u40.00029g13％回零误差0.000629％由上可知，在满量程附件天平准确度是天平测量不确定度的主要来源。而在化学分析称量样品常用的1g样品量附件，则天平准确度、测量重复性、回零误差等均构成测量不确定度来源。7.评定扩展不确定度计算公式为U=tp，（ν）*uc，分别对满量程附近和日常检验较常使用的1g质量处分别计算如下：7.1.200g量程处取置信水平p=0.95，自由度νeff=19，查t分布表，t=2.09U=2.09*0.00032=0.0067g7.2.1g量程处取置信水平p=0.95，自由度νeff=45，查t分布表，t=2.01U=2.01*0.00011=0.0022g8.不确定度报告PR5003天平在测量点约200g处的测量不确定度为0.0067g，自由度为19，包含因子第4页共4页k95(19)=2.09,具有约95％的置信水平。PR5003天平在测量点约1g的测量不确定度为0.0022g，自由度为45，包含因子k95(34)=2.01,具有约95％的置信水平。