天平測量不確定度的評估
上海畢勝實業(yè)有限公司是一家集科研、設(shè)計、生產(chǎn)、維修、銷售和系統(tǒng)集成為一體的企業(yè),是威世達(dá)測控系統(tǒng)有限公司及進(jìn)口產(chǎn)品在國內(nèi)各地區(qū)的核心分銷商。成立于2003年,憑借在自動化領(lǐng)域的專業(yè)水平和成熟的技術(shù),在自動化稱重領(lǐng)域迅速崛起。
1. 測量過程 采用Sartorius BT224S直接測量樣品質(zhì)量,使用天平時,先對天平進(jìn)行歸零,再進(jìn)行測量。
2. 測量公式 因為電子天平對待測物進(jìn)行直接測量,所以: M=m
3. 不確定度來源 天平準(zhǔn)確度MPE 測量重復(fù)性 數(shù)字天平的量化誤差 回零點的不確定度 由于是在空調(diào)房及人員經(jīng)過培訓(xùn),所以人員及環(huán)境差異等引起的不確定度可忽略
4. 計算分量不確定度
天平準(zhǔn)確度u1 200g量程處 由BP221S天平適用的儀器內(nèi)部檢定規(guī)程ECW1,分辨率為0.0001g的天平的 zui大允許誤差MPE為0.0010g 由于按內(nèi)部檢定規(guī)程,可靠性不太高,按均勻分布,u1
=0.0010/3=0.0006g 估計其不確定度可靠性為80%,由計算自由度公式 υ
= )] ([) (21 22 xuxu?
= 2 %) 801(1 21?=13 1g量程處 同樣1g砝碼的zui大允許誤差MPE為0.0010g,同上按均勻分布,
u1=0.0010/3=0.0006g自由度同樣為13 測量重復(fù)性u2 200g量程處 對可能引起不確定度zui大的滿量程200g處,采用200g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼,重復(fù)測量 11次,所得結(jié)果如下
1 2 3 4 5 6
7 199.9997 199.9996 199.9997 199.9998 199.9996 199.9997 199.9997 8 9 10 11 199.9998 199.9996 199.9997 199.9996 u2的計算由貝塞爾公式 u2=s(mi)=????11 1 2 ) (1 111 ii mm=0.000075g,自由度υ2=10 1g量程處
對可能使用的稱重量1g處,采用1g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼,重復(fù)測量11次,所得結(jié)果如下
1 2 3 4 5 6
7 1.0000 1.0000 0.9999 1.0000 0.9999 1.0000 1.0000 8 9 10 11
1.0001 1.0000 1.0000 0.9999
u2的計算由貝塞爾公式 u2=s(mi)= ????11 1 2 ) (1 111 ii mm=0.00006g,自由度υ2=10 數(shù)字天平的量化誤差u3 BP221S數(shù)字天平的zui小讀數(shù)為0.0001g,半寬為0.00005g,按平均分布,u4=3/0.00005=0.000029g, 自由度υ4=∞。 回零點的不確定度u4 按內(nèi)部檢定規(guī)程,zui大允許回零點誤差為0.0001g,按均勻分布,u1=0.0001/3= 0.00006g。 估計其不確定度可靠性為80%,由計算自由度公式υ=)] ([) (21 22 xuxu?= 2 %) 801(1 21?= 13 5.
合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 5.1. 200g量程處 分量
標(biāo)準(zhǔn)不確定度 分布 自由度υ 天平準(zhǔn)確度u1 0.0006g 均勻 13 測量重復(fù)性u2 0.000075g - 10 數(shù)字天平的量化誤差u4 0.000029g 均勻 ∞ 回* 0.00012 均勻 13 稱量樣品質(zhì)量的合成不確定度 =00032 .000012 .0000029 .0000075 .000029 .02 2 2 2 ????g 有效自由度為:νeff =0.000324/(0.000294/13+0.0000754/10+0.0000294/∞+ 0.000124
/13)=19 5.2. 1g量程處 分量 標(biāo)準(zhǔn)不確定度 分布 自由度υ 天平準(zhǔn)確度u1 0.00006g 均勻 13 測量重復(fù)性u2 0.00006g - 10 數(shù)字天平的量化誤差u4 0.000029g 均勻 ∞ 回* 0.00006 均勻 13 稱量樣品質(zhì)量的合成不確定度
=00011.000006 .0000029 .000006 .000006 .02 2 2 2 ????g 有效自由度為:νeff =0.000114/(0.000064/13+0.000064/10+0.0000294/∞+0.000064/13) =45 6. 不確定度分量比重 200g量程處
分量 標(biāo)準(zhǔn)不確定度 比重(
ui/ Σui) 天平準(zhǔn)確度u1 0.00029g 56% 測量重復(fù)性u2 0.000075g 12% 數(shù)字天平的量化誤差u4 0.000029g 4% 回* 0.00012 23% 注:ui=)(ii xuxy??? 1g量程處
分量 標(biāo)準(zhǔn)不確定度 比重(ui/ Σui) 天平準(zhǔn)確度u1 0.00006g 29% 測量重復(fù)性u2 0.00006g 29% 數(shù)字天平的量化誤差u4 0.000029g 13% 回* 0.00006 29% 由上可知,在滿量程附件天平準(zhǔn)確度是天平測量不確定度的主要來源。而在化學(xué)分析 稱量樣品常用的1g樣品量附件,則天平準(zhǔn)確度、測量重復(fù)性、回*等均構(gòu)成測量不確定度來源。 7. 評定擴展不確定度 計算公式為U=tp,(ν)* uc,分別對滿量程附近和日常檢驗較常使用的1g質(zhì)量處分別計算如下: 200g量程處 取置信水平p=0.95,自由度νeff=19,查t分布表,t=2.09 U=2.09*0.00032=0.00067g 1g量程處 取置信水平p=0.95,自由度νeff=45,查t分布表,t=2.01 U=2.01*0.00011=0.00022g 8. 不確定度報告 BT224S天平在測量點約200g處的測量不確定度為0.00067g,自由度為19,包含因子k95(19)=2.09,具有約95%的置信水平。 BT224S天平在測量點約1g的測量不確定度為0.00022g,自由度為45,包含因子k95(34)=2.01,
具有約95%的置信水平。
公司在發(fā)展的過程中,不斷與國內(nèi)多個科研機構(gòu)交流合作,設(shè)計生產(chǎn)、維修調(diào)試和工程改造能力迅速提高,規(guī)模不斷擴大。公司已由初建時的貿(mào)易型公司轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合型的技術(shù)實體,下轄貿(mào)易、工程和系統(tǒng)集成公司。作為威世達(dá)測控系統(tǒng)的核心分銷商、國內(nèi)其他個大測控系統(tǒng)公司特約經(jīng)銷商,以良好的銷售業(yè)績而享受全面的*和。
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