电子衡器计量检定不确定度评定相关问题探讨陈小龙

电子衡器计量检定不确定度评定相关问题探讨陈小龙

陈小龙

大兴安岭地区质量技术监督检验检测中心

摘要：在日常的生活和工作中都会用到电子衡器计量检定工作，这保证了工作的有效进行和企业的良好运转。但是在对电子衡器计量检定不确定度进行评定时，就要考虑到多种原因，影响不确定度的可能原因有家中日常的电气设备的使用以及产生功率的电子设备等。不确定度的测量与评定具有复杂性，需要对电能表进行分散数值的计算，然后确定标准不确定度，最后利用标准装置进行评定，这其中需要大量数据的运算。但是电子衡器计量检定不确定度的评定有助于维护我国市场的秩序和管理，因此，本文针对电子衡器计量检定不确定度评定相关问题进行以下分析。

关键词：电子衡器；计量检定；不确定度评定

电子衡器应运着我国发展的需要不断的在生产和改进，再投入市场，是维护市场正常运行的基本工具，然而，不同的电子衡器在功能和性质方面也存在不同，所以在有关人员进行检定的时候增加了难度，为工作带来了麻烦之处，所以这就体现了电子衡器计量检定中的不确定度评定的重要性。因此，这就须有有关专家进行分析和研究，这样才有助于市场和社会的正常运转。

1.电子衡器的测量过程

运用电子衡器进行测量时，工作人员应该从最基本的数值0开始，并且在测量过程中增加不同的砝码，规则是遵循从小到大的顺序，依次进行数值增加，以达到电子衡器的最大称量为准，停止后再依次减少砝码，直到变回原来的数值0。这个过程就是测量的基本过程，而在其中的数值误差则是分段数值与标准称重砝码之间的差。而且，我国国家规定，电子衡器在进行测量时，要选择最大称量、最大称量的一半、2000分度值、500分度值等称量点，最终实现电子衡器计量检定中的不确定度的评定。这就是相关的测量流程及办法。

2.建立数学模型

为了保证研究结果的准确性，我们需要建立的数学模型为：△E=P-m在本数学模型当中，△E值的是电子秤的示值误差，P表示的是电子秤的示值，而m表示的是标准砝码的值。

3.不确定度的评定方法

在本研究过程中，我们所选定的研究对象是一台Ⅲ级电子秤，要求该电子秤的最大称量在15kg，其分度值要求为5g。为了测定结果的准确性，我们决定采用重量为100mg～10kg的四等砝码进行测量，并且要求每个砝码的误差不超过±（0.5mg～0.5g），所以根据分析，在本研中存在的不确定主要来自以下三阶段：○1由于在测量过程中具有重复性，导致电子秤存在不确定度；○2由于温度的差异以及电子秤水平偏差而导致电子秤存在不确定度；○3由于电源或者电压的影响而导致电子秤存在不确定度。

3.1因电子秤的示值（P）而存在的不确定度

（1）因测量重复性而导致不确定度

在试验过程中在电子秤上通过15kg的固定砝码进行测量。在本次测量中的平均值为14.9997kg，每次试验的标准差为0.258h。

再随机选取5台同类电子秤，每台电子秤均在15kg点进行两组测试，每组测试中5台电子秤均重复测定10次，按照以上方法计算10组单次实验的标准差，进而求出合并样本标准差（为0.41g），最终可得出测量重复性引起的不确定度为0.29h，其自由度为90。

（2）因温度条件的影响以及电子秤的水平偏差而引起的不确定度

首先，我们需要测定电子秤因水平偏载而引起的不确定度，此时要求在电子秤上最大称量的1/3砝码放在秤台面积的1/4上，此时砝码所占的半宽为2.5g，经过计算，最大值与最小值之间的差不大于5g。

（3）因电源或电压而引起的不确定度

在试验过程中，如果电源电压发生变化，那么示值也会发生变化。一般来说，示值变化的幅度为0.2分度值，也就是1.0g，如果说半宽为1.0g，并且其分布情况满足设计要求，那么我们可以计算出其不确定度为0.58g，自由度为50。

（4）输入量P的不确定度

由于测量重复性引起的不确定度、电子秤偏载误差引起的不确定度、电源电压引起的不确定度是输入量P不确定度的三个分项，并且三者彼此独立，因此我们可以将上述的不确定度联系起来，进而就可以计算出输入量P的不确定度以及自由度为150。

3.2输入量m的标准不确定度

检定证书中未指出扩展不确定度，查询允误差表可知，15kg砝码的允许误差为±0.75g，因此可以计算输入量m的标准不确定度为0.43g，由于△u（m）/u（m）=0.10，进而可以计算自由度为50。

3.3合成标准不确定度

本次研究中，输入量P和输入量m相互独立，首先可以求出二者的灵敏系数：1，-1。因此可以求出合成标准不确定度为0.96g。经计算，合成标准不确定度的有效自由度为179。

3.4扩展不确定度

将合成标准不确定度的有效自由度估算为100，置信率取95%，查相关资料可得到Kp为1.984，最终，扩展不确定度为1.8g。

4.测量不确定度在计量检定中的具体应用

4.1测量装置中的不确定度应用

电子衡器计量检定中，在有了测量结果后，又要由电子衡器的测量过程以及结果分析出不确定度以及扩展不确定度，例如人们日常生活中坐的出租车中的电子计价器，在对它进行计量检定过程中，要求根据不一样的收费时段来计算不确定度，得出的数据具有分散性，这就需要有关人员再进行整合，这就形成了标准不确定度，再这之后就是根据刚刚合成的标准不确定度再次精算出扩展不确定度。这两个数据的得出对于之后的误差值计算起到重要作用。现实生活中的实际计价器的误差算出来后，最终实现电子衡器计量检定中的不确定度的测量，这里涉及多个数值计算，需要专业人员多加运用，将所有数值因素都考虑在内，使的即使是复杂的电子衡器装置，也能做出检定结果，从而让电子衡器的检定得以准确，进而平稳运作，促进电子衡器的改进和市场的有序发展。

4.2测量器具中不确定度的应用

现代的电子衡器种类是各有不同，眼花缭乱。电能表就是电子衡器的一种，它应用在人们的生活之中，起到了关键作用，和人们的切实利益相关联。而电能表的不确定度评定工作也显得非常重要。在居民的正常生活中，有关人员在进行检定时，就要充分考虑到居民家中的家用电器和电子设备使用的情况，这有很大的关联，一定程度上影响着不确定度的评定。其中分散化数值、标准不确定度、扩展不确定度等数值的计算都对最后的结果有重要影响，所以在计算时，要求严格带入公式，不能马虎，这就需要技术人员的责任心和职业道德素质。最后在编写时，力求数据明朗、清晰、标准，完成检测和评定工作。这些都有利于检定工作的顺利实施，符合国家要求，为市场健康运作提供保障。

5.结束语

总而言之，电子衡器计量检定中的不确定度评定在人们日后的实际生活和工作中都有重要应用。但是有关部门检定工作中还存在砝码种类不多、大型衡器的难以测量、运输难度等问题。所以，这就要求我们要加大研究力度，克服电子衡器计量检定中的难题，做到不确定度的精准计算，从而完善电子衡器计量检定工作，提高绩效和整体检定工作的水平，有利于社会发展的需要和人们以后正常的生活。

参考文献：

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[3]周峰.浅谈测量不确定度在计量检定中的应用[J].中国科技投资，2017（23）.

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