瓶装饮用纯净水净含量计量检验不确定度评定方法研究

刘霞 樊军

摘要：本文介绍了瓶装饮用纯净水净含量计量检验不确定度的评定与表述，从检验过程中找出影响检验结果的因素，根据JJF1070—2005《定量包装商品净含量计量检验规则》中有关规定评定测量结果的不确定度，把经称量得到的质量单位换算为GB17323-1999瓶装饮用纯净水净含量要求的体积计量单位，最终得到瓶装饮用纯净水净含量计量检验不确定度评定结果。

关键词：纯净水  净含量  计量检验  不确定度评定

引言

根据GB17323-1999瓶装饮用纯净水国家标准，第5.5条规定的净含量检验方法，在（20±2）℃的条件下，将水样沿容器壁缓慢倒入量筒中，读取容积数。2L以上的可以采用称量法。生产企业大多数为小型企业，因此没有配备大容积的量筒，大多数检验净含量时采用了称量法（JJF1070中称相对密度法），为了更加科学、合理检验瓶装饮用纯净水的大容积的净含量，本文对采用称量法净含量计量检验的不确定度进行了评定，以期对生产企业采用称量法检验瓶装饮用纯净水净含量有所帮助。

一、测量过程简述

1、测量依据：JJF1070—2005《定量包装商品净含量计量检验规则》。

2、测量环境条件：温度（20±2）℃，水温变化不大于1℃/h。

3、测量设备：①、TCS-30型电子计价秤，分度值e =2g，d =e，测量范围50g～30kg。②、测量范围（0～50）℃，分度值0.1℃温度计。

4、被测对象：18.9L（18900mL）瓶装纯净水。

5、测量方法：采用称量法，首先称量总重，再称量皮重，求得实际净重，在将净重换算为20℃时的纯净水的体积实际净含量，最终评定出测量结果的不确定度。

6、评定结果的使用：符合上述条件测量结果，并且液体均匀性好的一般可参照使用本不确定度评定方法。

二、数学模型

三、各输入量的标准不确定度评定

以测量18.9L（18900mL）瓶装纯净水净含量为例。

（一）瓶装纯净水总重mz引入的不确定度uz评定

uz是由四个标准不确定度分项构成，即电子计价秤测量范围在（4～20）kg时最大允许误差引入的不确定度uz1，电源电压波动引起的标准不确定度uz2，瓶装纯净水测量重复性引入的不确定度uz3，电子计价秤分辨力引起的标准不确定度uz4

1、电子计价秤测量范围在（4～20）kg时最大允许误差引入的不确定度评定

依据JJG539-1997《数字指示秤检定规程》，经检定合格的电子计价秤在2000～10000检定点（检验用电子计价称的4～20kg）分度值的最大允许误差为±1.5e，即±3g，最大值与最小值之差一般不会超过最大允许误差的半宽。电子计价秤的准确度引入的不确定度分项uz1的评定，服从均匀分布，采用B类评定方法，所以：

估计Δuz1/ uz1=0.10，则自由度vz1=50

2、电源电压波动引起的标准不确定度的评定

依据JJG539—1997在规定条件下电源电压波动引起的示值变化应≤1e（e=2g），服从均匀分布，采用B类评定方法。

则uz2= 0.29δ（x）=0.29×2=0.58（g）

估计Δuz2/ uz2=0.10，则自由度vz2=50

3、瓶装纯净水总重测量重复性引入的不确定度

电子计价秤在称量18.9 L（18900mL）纯净水时的测量重复性引入的标准不确定度分项的评定（A类评定方法），在规定的环境条件下，用TCS-30型电子计价秤，分度值d =2g重复称量10次瓶装纯净水重量，结果如下（单位：g）：19616、19618、19618、19618、19616、19618、19618;19616、19618、19616。

另选取9瓶標注为18.9 L瓶装纯净水在重复性条件下连续测量10次，共得到9组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差见表一。

3、合成标准不确定度的计算

4、有效自由度

可近似为∞，对最终结果不会有太大影响。

5、扩展不确定度的评定

取置信概率p=95%，按自由度veff=∞，查t分布表得k95= t95（∞）=1.96，则扩展不确定度为：U95= k95×uc=1.96×2.39=4.68（mL）

（六）测量不确定度报告与表示

瓶装纯净水18.9L测量点测量结果的扩展不确定度为：U95=4.68，veff=∞

JJF1070—2005《定量包装商品净含量计量检验规则》，第5.2条规定，定量包装商品净含量计量检验结果的扩展不确定度不得大于0.2T，取置信水平为95%。瓶装水净含量为18.9L时，查《定量包装商品计量监督管理办法》得T=189mL

则0.2T = 0.2×189=37.8≈38（mL）

因U95<0.2T，所以本定量包装商品净含量计量检验结果的扩展确定度符合JJF1070—2005《定量包装商品净含量计量检验规则》的规定

参考文献：

[1]JJF1070—2005《定量包装商品净含量计量检验规则》。

[2]《定量包装商品净含量计量监督管理办法》 （75号令）。

[3]JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》。

[4]黄耀文等著《定量包装商品净含量计量检验规则实施指南》中国计量出版社 2006年。