台秤示值误差测量的不确定度评定

吴菊芬

摘 要：台秤是一种较为常见且应用广泛的计量器具。本文以TGT-100台秤为研究对象，依据JJG14-2016《非自行指示秤检定规程》、JJG99-2006《砝码检定规程》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》，对其示值误差测量进行不确定度评定，可供计量同行提供一定的参考作用。

关键词：台秤；示值误差；不确定；评定

引言

台秤作为一种计量器具，已广泛应用于日常的贸易结算和企业生产控制中。其量值的准确与否，直接关系到贸易结算的公平性和企业生产质量的过程控制。对台秤测量结果的不确定度进行评定，可降低示值误差给测量结果带来的不确定度，对于台秤的测量和准确度确定具有极其重要的意义。鉴于此，本文就台秤示值误差测量进行不确定度评定。

1.概述

1.1测量依据

JJG14-2016《非自行指示秤检定规程》

1.2环境条件

温度：常温；相对湿度：常湿

1.3测量标准

M1等级砝码

1.4被测对象

以TGT-100台秤为例，最大秤量Max=100kg，最小秤量Min=1kg，检定分度值e=50g，准确度等级为级。如表1所示

表1 TGT-100 台秤最大允许误差单位：g

1.5测量过程

用砝码直接测量秤的示值，可得标准砝码与秤实际值之差，即为秤的示值误差。

1.6评定结果的使用

测量不确定度的表征合理地赋予被测量值的分散性，与测量结果相关的参数，一切的测量结果不可避免地具有不确定度。本不确定度在台秤的500e和2000e二个称量点进行。在符合上述条件下的测量，一般可直接使用本不确定度评定结果，其他称量点的示值误差不确定度评定可参照本评定方法。

2.数学模式

E=I-m（1）

式中：E———示值误差；

I———示值；

m———试验载荷值。

3.不确定度传播率

由式（1）得方差传播公式：

（2）

式中：

u（E）———示值误差的测量不确定度；

u（I）———由台秤示值带来的不确定度分量；

u（m）———由标准砝码带来的不确定度分量。

所以式（2）简化为

u2（E）=u2（m）+u2（I）（3）

4.标准不确定度评定

4.1由标准砝码带来的不确定度分量u（m）

选用100kgM1等级砝码，根据JJG99-2006《砝码》检定规程可以查出，100kg砝码的最大允许误差MPE=5g，服从均匀分布，包含因子k= 。因此，标准砝码不确定度分量为：

（1）25kg（500e）时：

（b）100kg（2000e）时：

4.2由被检台秤带来的不确定度分量u（I）

4.2.1由人员的读数误差引起的不确定度分量u1（I）

通常非自行指示秤的标尺刻线的间距应不小于2mm，以保证间距尺寸公差不使称量结果产生超过0.2e的误差，因此，其分辨力0.2e（若采用规程7.4.4.6施加附加砝码的方法，分辨力可达到0.1e，这里仍采用0.2e）。与单次读数有关的不确定度估计均匀分布（k= ）。因此，由读数引起的不确定度分量为：

（1）25kg（500e）时：

（2）100kg（2000e）时：

4.2.2由测量重复性引起不确定度分量u2（I）

（1）對秤的25kg称量点进行10次测量，得到下列数据，如表2所示。

表2计量单位：g

根据贝塞尔公式计算标准偏差：

因此人员的读数误差引起的不确定度分量与测量重复性引起的不确定度分量取较大者，因此，u（I25）=u1（I25）=2.89g

（2）对秤的100kg称量点进行10次测量，得到下列数据，如表3所示。

表3计量单位：g

根据贝塞尔公式计算标准偏差：

因此人员的读数误差引起的不确定度分量与测量重复性引起的不确定度分量取较大者，因此，u（I100）=u2（I100）=5.68g

5.合成标准不确定度

（1）25kg时：

（2）100kg时：

6.测量结果不确定度的报告与表示

（1）台秤在25kg称量点，其示值误差测量结果的扩展不确定度

U（25）=6.0g（k=2）

（2）台秤在100kg称量点，其示值误差测量结果的扩展不确定度

U（100）=12.8g（k=2）

7.结语

总而言之，对台秤示值误差测量的不确定度进行评定是尤为重要的，而科学合理的评定由示值误差给测量结果带来的不确定度对台秤的测量具有重要意义。本文对TGT-100台秤示值误差进行不确定度评定，可为从事电子台秤的计量检验人员对电子台秤示值误差测量结果的不确定度的分析，提供一定的指导作用。

参考文献：

[1] 李树宝. 电子平台秤的示值误差的测量不确定度评定[J]. 轻工科技， 2012（8）：102-103.