赛多利斯浅谈电子天平测量的不确定度

导读:本文赛多利斯科学仪器(北京)有限公司介绍了电子天平称量结果的测量不确定度来源，给出了各标准不确定度的评定方法，探讨了各不确定度分量之间的关系。

来源：未知发布日期：2019-08-22 09:35【大中小】

电子天平是实验室内广泛使用的称重仪器，目前评定其称重结果的测量不确定度的文献很多，各有侧重。本文赛多利斯科学仪器（北京）有限公司介绍了电子天平称量结果的测量不确定度来源，给出各标准不确定度的评定方法，探讨各不确定度分量之间的关系，力求正确计算合成标准不确定度和扩展不确定度，避免重复和遗漏。

1测量不确定度来源
1.1仪器因素
(1)相同载荷多次测量的重复性;
(2)天平的最大允许误差;
(3)天平的偏载误差;
(4)天平的线性误差;
(5)标准砝码的扩展不确定度或最大允许误差;
(6)天平的分辨力:能有效辨别的最小示值差;
(7)天平的鉴别力:天平对微小载荷的反应能力。

2.1环境因素
温度、湿度、大气压力、空气浮力、重力加速度、电磁场、气流、振动、电源等因素。

2.2方法因素
数据按规定的准确度等级进行修约处理。

2.3人员因素
由于电子天平操作简便，人员因素可以忽略不计。需要说明的是，测量中的失误或突发因素不属于测量不确定度的来源。

3标准不确定度分量之间关系
3.1最大允许误差引入的不确定度
umpe(m)与线性误差引入的不确定度ulin(m)天平的示值误差和线性误差是两个相关联的不同概念。最大允许误差是天平示值误差的极限范围，示值误差是指各载荷点的示值相对于砝码质量的偏差，而线性误差是由量程范围内最大示值误差减最小示值误差再除以2得到。示值误差合格未必线性误差小，线性误差小也未必示值误差合格，但是在量值范围内，线性误差是应该小于最大允许误差的。线性误差是通过示值误差计算而得到的，反映各点示值误差的一致性程度。评定天平的性能时，线性误差是重要的;但在评定载荷点的测量不确定度时，不需要考虑线性误差，只评定最大允许误差引入的不确定度umpe(m)。除非最大允许误差不可获得时，才用线性误差引入的不确定度ulin(m)去预估umpe(m)。

3.2分辨力引入的不确定度ud(m)与鉴别力引入的不确定度uj(m)
鉴别力和分辨力相互关联，都跟电子天平的实际分度值相关。对电子天平而言，鉴别力和分辨力的大小相当，对称量结果影响相近，故评定标准不确定度时，在鉴别力与分辨力因素中考虑其一即可。通常只评定分辨力所引入的不确定度分量ud(m)，因为分辨力值容易获取，而且分辨力对鉴别力影响较大。

4结语
(1)电子天平称重标准不确定度分量主要有:urep(m)、umpe(m)、uecc(m)、ulin(m)、uw(m)、ud(m)、uj(m)、ue(m)、urou(m)。
(2)天平的示值误差和线性误差是两个相关联的概念，只要评定天平最大允许误差引入的标准不确定度umpe(m)，可不再评定线性误差引入的标准不确定度ulin(m)。
(3)消除了偏载误差的影响，则偏载误差引入的标准不确定度分量uecc(m)可忽略不计。
(4)测量重复性引入的标准不确定度urep(m)作为一个独立的分量，不可舍去。
(5)分辨力引入的不确定度ud(m)与鉴别力引入的不确定度uj(m)之间有关联，一般只选用分辨力引入的标准不确定度ud(m)。

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赛多利斯浅谈电子天平测量的不确定度

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