维普资讯 http://www.cqvip.com 李雪:铡量结果不确定度与计量器具的选择 测量结果不确定度与计量器具的选择 Uncertainty the Measurement Results and te hChoice of Me ̄unng Instruments 李 雪 (山东省菏泽市计量测试所,山东菏泽274000) 摘要:依据国家计量技术规范JJF1070—2O05《质量包装商品净含量计量检验规则》,对定量包装商品净含量计量检验,称量法、密度法测量过程,测 量不确定度和规范规定被测量的允许短缺量进行综合分析、判断。为实验室开展定量包装商品净含量计量检验选择合适的计量器具提供依据。 关键词:测量结果;不确定度;计量器具;选择 JJFlO7O一2005《定量包装商品净含量计量检验规 则》规定:“定量包装商品净含量计量检验结果的扩展不 确定度不应超过0.2T,其置信水平为95%。其中置信 水平与测量仪器和检验方法有关。影响不确定度的因素 包括测量仪器的最大允许误差和重复性等计量特性、包 些。如对标称净含量为350mL,允许短缺量为10.5mL, 毛重为399.5g,皮重20.22g,密度杯重34.24g,密度杯 装水重61.80g,密度杯装内容物重64.53g。若测量器具 带来的测量不确定度以允许短缺量的0.1倍计算,即 1.05mL,相对于标注值为0.3%。水的密度选取比较准 装材料的变化,以及由于在液体中不同的固体数量或者 温度的变化引起的密度波动等。”检验用计量器具的选择 确时,如采用实际温度下的密度值,所引起的相对不确定 度为0.04%,与0.3%相比可以忽略。由测量过程可知, 一与测量不确定度密切相关,根据测量不确定度的要求选 择计量器具是一个很专业的技术问题,解决这个问题,首 先必须能正确地进行不确定度的评定,其次由于净含量 测量的不确定度与测量过程有关,与被测量的大小也有 共引入了6次的称重测量不确定度,在选择测量计量 器具时,应保证每次称重测量的相对误差都小于 1/6= 0.41倍的相对不确定度要求,即:0.3%× 1/6= 关,因此必须对具体情况具体分析。 0.12%即可。在上例中,称量毛重时应选用检定合格的 600g/O.1g电子秤,该秤在称量399.5g时的最大允许误 差是±0.15g,相对误差是±0.038%,满足小于0.12% 相对不确定度的要求;称量皮重20.22g,密度杯重 称量法检验方式,由于测量过程简单,只是毛重和皮 重各测量一次,分析相对简单。如对标称净含量为 250g,允许短缺量为9g的商品进行计量检验,若测量用 器具带来的测量不确定度以允许短缺量的0.1倍计算, 即0.9g,我们可以近似的选择对测量毛重和皮重允许误 34.24g,密度杯装水重61.80g,密度杯装内容物重 64.53g,应选用经检定合格的300g/0.01g的电子秤。因 为在称量20.22g、34.24g、61.80g、64.53g时的最大允许 误差分别为:±0.01g、±0.01g、±0.02g、±0.02g,相对 误差分别为:±0.049%、±0.029%、±0.032%、± 0.031%,均满足小于0.12%相对不确定度的要求。 差小于0.9g的计量器具。由于毛重和皮重的差异,可能 用同一台计量器具进行测量,也可能用两台计量器具分 别测量。若用同一台计量器具进行测量,可选择~台测 量毛重时的允许误差小于测量不确定度要求值的1/√2 的计量器具就能满足要求。上例中,只需选择测量毛重 时计量器具的最大允许误差小于0.9/√2=0.64g的计 在实际测量过程中,我们可以灵活的分配各次测量 的不确定度,以保证总不确定度在规定的范围内。如从 上例分析中可见测量密度的过程共进行了4次,如果我 们在这些测量过程中选择一台精度指标较高的电子天 平,如200g/lmg的电子天平,那么这些过程的测量结果 标准不确定度将比采用300g/O.Olg的电子秤低1/10。 量器具。若用两台计量器具进行测量,一般称量大的计 量器具的允许误差也较大,因此关键是如何选择称量大 的计量器具。若两台计量器具的精度指标比是1:2,选 择大称量的计量器具称量毛重时的最大允许误差应小于 测量不确定度要求值的,/T ̄,上例中,称量毛重应选择 4计量器具的最大允许误差小于0.9× ̄/ =0.80g;小 称量的计量器具称量皮重的最大允许误差应小于测量不 确定度要求值的 ̄/l/5,上例中,称量皮重应选择计量器 具的最大允许误差小于0.9× 亏=0.40g。 因此,除了可用原计量器具(600g/O.1g、300g/O.Olg)进 行测量,也可选择(200g/lmg)的电子天平和一台称量 400g时最大允许误差为±0.5g的衡器,如500g称量的 架盘天平。 作者简介:李雪,男,工程师。工作单位:山东省菏泽市计量测试所。通讯 地址:274000山东省菏泽市道碑街311号。 收稿时间:20o8—05—28 密度法检验方式,由于测量次数较多,分析相对复杂