測(cè)量不確定度是指“表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性, 與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)”。測(cè)量的目的是為了確定被測(cè)量的量值。測(cè)量結(jié)果的品質(zhì)是量度測(cè)量結(jié)果可信程度的最重要的依據(jù)。測(cè)量不確定度就是對(duì)測(cè)量結(jié)果質(zhì)量的定量表征, 測(cè)量結(jié)果的可用性很大程度上取決于其不確定度的大小。在我們?nèi)粘＝?biāo)過程中, 對(duì)其測(cè)量不確定度的分析為我們?cè)谌粘z定過程中數(shù)據(jù)出具的準(zhǔn)確性提供了一個(gè)很好的誤差分析, 使得量值傳遞體系更為準(zhǔn)確合理。下面是我們?cè)谌粘９ぷ髦袑?duì)液態(tài)物料定量灌裝機(jī)檢定裝置的不確定度分析, 不當(dāng)之處希望廣大朋友們批評(píng)指正。
1定容式液態(tài)灌滶機(jī)測(cè)量不確定度評(píng)定
1.1測(cè)量原理
1.1.1測(cè)量依據(jù):JJG687—2008液態(tài)物料定量灌裝機(jī)檢定規(guī)程。
1.1.2測(cè)量環(huán)境條件:室溫:25℃, 一次性檢定過程中間的介質(zhì)溫度差應(yīng)≤5℃.
1.1.3測(cè)量設(shè)備:電子天平, 型號(hào):JD5000-2;電子天平, 型號(hào):FA2004C;密度杯, 型號(hào): (15/30/50) ml。
1.1.4測(cè)量對(duì)象:定容式灌裝機(jī)。
1.1.5測(cè)量方法:采用稱重法, 測(cè)出包裝容器和檢定介質(zhì)的總質(zhì)量, 測(cè)出檢定介質(zhì)的密度, 從而求出檢定介質(zhì)的實(shí)際容量。
1.2數(shù)學(xué)模型
式中:Vi———第i次實(shí)際容量, ml
mi———第i次總質(zhì)量, g
ρ——檢定介質(zhì)密度, g/cm3
β——灌裝機(jī)的體脹系數(shù)
t——檢定時(shí)液體的溫度
1.3有確定度分析分別以灌裝量標(biāo)稱值
分別以灌裝量標(biāo)稱值為5ml和2000ml的灌裝機(jī)為例
不確定度來源為:灌裝介質(zhì)的實(shí)際容量測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (m1) , 采用A類評(píng)定法進(jìn)行評(píng)定;電子天平的最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (m2) 、萬分之一電子天平最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (m3) 及密度杯不確定度u (m4) 引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (m4) 采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。
1.3.1灌裝介質(zhì)的實(shí)際容量測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (m1) 的評(píng)定
對(duì)一臺(tái)灌裝量標(biāo)稱值為5ml的灌裝機(jī), 連續(xù)測(cè)量10次得到一組測(cè)量值見表1。
驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差:u (m1) 5==0.013ml
再測(cè)2000ml容量瓶, 對(duì)其工作量器介質(zhì)的容量進(jìn)行10次測(cè)量, 得到測(cè)量列 (m L) , 所測(cè)得數(shù)據(jù)如表2所示。
1.3.2電子天平 (JD5000-2) 的最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (m2) 的評(píng)定
查證書, 得電子天平的最大允許誤差為±0.15g, 屬均勻分布, 
u (m2) =0.15g/=0.09g換算為:u (m2) =0.09ml
1.3.3電子天平 (FA2004C) 的最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (m2) 的評(píng)定
查證書, 得電子天平的最大允許誤差為±1mg, 屬均勻分布, 
1.3.4密度杯的最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (m4) 的評(píng)定
查證書, 得密度杯擴(kuò)展不確定度U=10mg, k=2。則:u (m4) =10mg/2=5mg, 換算為:u (m4) =0.005ml
由檢定規(guī)程得知灌裝機(jī)的體脹系數(shù)為4.5×10-4/℃數(shù)值較低不影響合成不確定度的計(jì)算, 同時(shí)一次性檢定過程中間的介質(zhì)溫度差≤5℃, 所以無需對(duì)液體溫度進(jìn)行單獨(dú)不確定度計(jì)算。
1.3.5合成不確定度
1.3.6擴(kuò)展不確定度
由于不確定度的最大引入量為測(cè)量重復(fù)性引起的, 而重復(fù)性引起的不確定度是按灌裝量逐漸增大的, 所以在 (5~2000) ml的區(qū)間內(nèi), 其不確定度為U= (0.2~0.6) ml, k=2。
2定重式液態(tài)灌裝機(jī)測(cè)量不確定度評(píng)定
2.1測(cè)量原量
2.1.1測(cè)量依據(jù):JJG687-2008《液態(tài)物料定量灌裝機(jī)檢定規(guī)程》。
2.1.2測(cè)量環(huán)境條件:室溫:25℃。
2.1.3測(cè)量設(shè)備:電子天平JD5000-2、FA2004C, 分辨率分別為0.01g、0.1mg。
2.1.4測(cè)量對(duì)象:2000g、5g定重式灌裝機(jī)。
2.1.5測(cè)量方法:測(cè)出工作量器和檢定介質(zhì)的總質(zhì)量, 從而求出檢定介質(zhì)的實(shí)際質(zhì)量。
2.2數(shù)學(xué)模型
mi=m
式中:mi——灌裝機(jī)的標(biāo)稱質(zhì)量, g
m——檢定介質(zhì)的實(shí)際質(zhì)量, g
2.3不確定度分析
分別以灌裝量標(biāo)稱值為5g和2000g的灌裝機(jī)為例
輸入量m的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (m0) 的評(píng)定
u (m) 主要來源是:灌裝介質(zhì)的實(shí)際質(zhì)量測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (m1) , 采用A類評(píng)定法;電子天平的最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (m2) , 采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。
2.3.1灌裝介質(zhì)的實(shí)際質(zhì)量測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (m1) 的評(píng)定
對(duì)最大允許誤差為±1%的一臺(tái)灌裝量標(biāo)稱值為5g的灌裝機(jī), 連續(xù)測(cè)量10次得到一組測(cè)量值見表3。
對(duì)最大允許誤差為±1%的一臺(tái)灌裝量標(biāo)稱值為2000g的灌裝機(jī), 連續(xù)測(cè)量10次得到一組測(cè)量值見表4。
2.3.2電子天平的最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (m2) 的評(píng)定
查證書, 得電子天平的最大允許誤差為±0.15g, 屬均勻分布, 
2.3.3合成不確定度
2.3.4擴(kuò)展不確定度
綜上, 該裝置使用定重法測(cè)得的不確定度為U= (0.18~0.78) g, k=2。