电子计价台秤测量结果的不确定度评定方法

本文主要就使用电子计价台秤进行称重计量得到的测量结果的不确定度做些研究与分析，介绍了相关技术法规、测量原理及数学模型，重点论述了测量结果不确定度的来源和评定问题。

一、引言

电子台秤现在已被社会所*，它能完成一般机械秤所不能实现的计量问题。电子计价台秤是电子台秤的一种，被广泛使用于商场、超市和集贸市场等场合，由于是数字显示，所以使用起来一目了然，极大地方便了销售方和广大消费者，但由此对该种衡器的控制、监督和管理也成为生产商、流通领域和政府有关部门一项重要的工作和职责。本文就使用电子计价台秤进行称重测量得到的测量结果的不确定度问题进行一些简要的研究和分析，希望与广大相关计量领域的技术工作者们共同探讨。

二、技术要求

根据衡器相关技术法规要求，电子计价台秤测量结果的不确定度要不大于该秤的zui大允许误差MPE的1/3，即U≤1/3MPE, 本文涉及到的电子计价台秤准确度等级为三级，即中准确度级。

三、测量原理及数学模型

本文讨论的电子计价台秤是非自动秤中的数字指示秤，相关国家检定规程是JJG539-1997《数字指示秤》。数字指示秤通常利用称重传感器作为能量转换元件，称重传感器将承载器上被测物的质量转化为弹性体的位移量，并将这个量转化

为电信号输出，这个输出信号经过转化和放大，被称重显示器转化为被测物的质量值，这个输出的质量显示值与检定用的标准砝码的标称值之差，就是我们要测量的量，即示值误差。考虑到影响测量不确定度的因素后，其数学模型为：

E=I+0.5e-△L-L+△Ed+△Es+△EC+△ER,式中：E—被检秤的数值误差；I—被测量数值；L—砝码标称值；e—检定分度值；△L—附加砝码；△Ed—显示器的分度值引进的读数误差；△Es—测量重复性误差；△EC—偏载误差；△ER—干扰引进的误差。

非自动秤的日常检定更加注重示值误差E（或EC），看其是否超过检定规程中规定的zui大允许误差。本文将重点讨论如何确定电子计价台秤的测量结果的不确定度。

四、电子计价台秤的测量结果的不确定度来源及评定

1. 测量结果的不确定度来源

（1）检测用标准砝码；

（2）测量环境；

（3）测量人员；

（4）测量方法；

（5）显示器的分度值；

（6）偏载；

（7）测量重复性；

（8）干扰；

2. 测量结果的不确定度评定

本文对zui大秤量MAX=15kg,zui小称量MIN=100g，检定分度值 e=5g的电子计价秤进行测量结果不确定度的分析和计算。

（1）各输入量标准不确定度分量的评定

①标准器砝码引入的标准不确定度分量

检定三级电子计价台秤，使用1kg的M1级砝码，共计15块，从《砝码》标准规程中可以查出1kg的M1级砝码的zui大允许误差MPE=U（m）=±50mg,按照均匀分布，K=根号3，计算单个标准砝码的不确定度分量（B）类，

U(M)=U(M)/=50/mg=28.868mg≈0.029g

15块砝码的标准不确定度分量，按相关合成应为：U1(M)=U(M)×15=0.029×15g=0.435g

②测量重复性引入的标准不确定度分量（A类）

按照JJG539-1997《数字指示秤》检定规程的要求，秤应在50%zui大秤量和zui大秤量点进行重复性试验，在两个称量点上各进行10次，选择两个称量点标准偏差较大的一个，作为重复性试验的标准偏差。经过比较，本文在计价秤的zui大称量点上进行的10次试验，结果如下：XI=15.000,15.005,15.005,15.000,14.995,15.000,15.005,15.000,15.005,15.000(kg)

③衡器示值分辨率引入的标准不确定度分量

采用“闪变点 ”法电子计价台秤数字示值分辨率为0.1e,其带来的不确定度，按均匀分布处理，

（2）合成标准不确定度

（3）扩展不确定度

五、测量结果不确定度汇集与报告

通过上述分析和计算，可将不确定度来源按其类型、数值、概率分布等进行汇集，如表1所示。

根据JJF1059-1999的要求，电子计价台秤测量

六、结果判定

电子计价台秤在15kg处称量点的zui大允许误差MPE=1.5e=1.5×5g=7.5g,MAU≤1/3MPE=2.5g,本文实际求得的扩展不确定度U95=2.3g,由此得U95＜MAU≤1/3MPE,符合规定要求。

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