F1等级砝码折算质量测量结果的不确定度评定
1概述
1.1测量依据：JJG99-2006<<砝码检定规程>>。
1.2环境条件：温度：20.5℃温度波动：0.5℃/h
湿度：55%湿度波动：15%/4h
1.3测量标准：E2等级标准砝码，标称质量200g，由JJG99-2006《砝码检定规程》给出其扩展不确定度U≤0.1mg，包含因子k=2。
1.4被测对象：F1等级砝码。标称质量200g，由JJG99-2006《砝码检定规程》给出其质量允差的绝对值为1.0mg,扩展不确定度U≤0.5mg，包含因子k=2。
1.5测量方法：
砝码的量传采用ABBA循环的双次替代衡量法，方法如下：
a.开启天平，将标准砝码放在天平的称盘上，稳定后读取天平示值A11，取下砝码再重复放上秤盘读取天平示值A12以上，计算A11、A12两数的算术平均值A1；
b.取下标准砝码，换上同标称质量的被检砝码，重复步骤a的操作，计算计算B11、B12两数的算术平均值B1；
c.重复步骤b和a的操作，得出A2和B2的，分别计算A1、A2和B1、B2的算术平均值A和B；
d.通过公式计算出被检砝码实际质量。
1.6评定结果的使用
在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
2.数学模型
式中：
mct——被测砝码的折算质量；
mcr——标准砝码的折算质量；
VB——被测砝码的体积；
VA——标准砝码的体积；
Pa——测量时，实验室的实际空气密度；
P0——约定的标准空气密度；
——被测砝码与标准砝码的平衡位置的差值；
mcs——测天平分度值的标准小砝码的折算质量；
——测天平分度值加放mcs后的平衡位置改变值；
F-----磁性影响。
设空气浮力引起的质量修正值为mp，则
因此
3．输入量的标准不确定度评定
3.1由输入量mcr引入的不确定度u(mcr)评定：
3.1.1标准砝码检定证书中给出的扩展不确定度u(mAC)：
u(mAC)=U/k=0.1mg/2=0.05mg
3.1.2由标准砝码质量不稳定引入的不确定度uinst(mAC)：
根据JJG99-2006砝码检定规程，砝码的质量不稳定度不大于砝码质量最大允许误差的1/3。估计为均匀分布，因此
uinst(mAC)=0.057mg
3.1.3合成后由输入量mcr引入的不确定度u(mcr)：
u(mcr)==0.053mg
3.2测量过程的标准不确定度的评定
用最大秤量为200g，分度值为0.1mg的电子电子天平ESJ200对200g砝码在重复性条件下连续测量10次，得到测量列
（200.0005,200.0005,200.0006,200.0006,200.0005,200.0006,200.0004,200.0005,200.0004,500.0005）g,则
实验标准差为
s=0.07mgU=0.023mg
3.3由电子天平鉴别力引入的不确定度u(d)评定：
u(d)==0.41d=0.041mg
3.4由天平灵敏度引入的不确定度u(s)评定：
对电子天平，如果使用的衡量仪器的示值误差符合相应计量检定规程中的技术要求时，在等量测量的情况下，这一分量可以忽略不计。由于本例为用E2等级的200g砝码检定F1等级200g砝码，因而灵敏度引入的不确定度u(s)忽略不计。
3.5由空气浮力引入的不确定度u(mp)评定：
资料表明松溪的年平均空气密度为1.189mg/cm3，所以（ρa-ρ0）=0.011mg/cm3,200gF2等级砝码为不锈钢材料，ρt=7.8g/cm3，
=0.007mg
将mp估计为均匀分布，则u(mp)=mp/=0.007mg/1.732=0.004mg
3.6由磁性引入的不确定度u(F)评定：
根据JJG99-2006砝码检定规程，符合F1等级的砝码，磁性引起的不确定度u(F)可假设为零。
4.合成标准不确定度的计算：
由于影响砝码测量结果的各不确定度分量彼此独立无关，合成标准不确定度按下式得到：
=0.071mg
5扩展不确定度的评定
取k=2，则扩展不确定度U为
U=k×u(mct)=2×0.097mg=0.142mg
6测量不确定度的报告与表示
200gF1级砝码折算质量测量结果的扩展不确定度为
U=0.142mgk=2