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标准砝码检定与衡量仪器关系式的可靠性验证
发布时间:2019-05-31   点击次数:159次

标准砝码检定与衡量仪器关系式的可靠性验证:

下面根据规程对衡量仪器的合成标准不确定度的确定方法来验证该关系式的可靠性。

1衡量仪器的合成标准不确定度的确定

天平的合成标准不确定度包括天平重复性引入的标准不确定度uw(Δm)、天平灵敏度引入的标准不确定度us、天平分辩率引入的标准不确定度ud和天平偏载误差引入的标准不确定度uE。天平重复性引入的标准不确定度uw(Δm)可以根据天平重复性最大允许误差的极限值:对于电子天平其最大允许误差为115e;机械天平的最大允许误差为110e,用极差法确定,则电子天平的重复性引入的标准不确定度uw(Δm)=115e2×3;机械天平的重复性引入的标准不确定度uw(Δm)=110e2×3。天平灵敏度引入的标准不确定度us,在实际的不确定度评定过程中发现,如果使用的衡量仪器的示值误差符合相应计量检定规程中的技术要求时,在等量测量的情况下,这一不确定度分量可以忽略不计,即us=0。分辩率引入的标准不确定度ud,根据JJG99-2006标准砝码检定规程可知:电子天平的分辩率引入的标准不确定度ud=d/23×2;机械天平的分辩率引入的标准不确定度ud=d/53×2。天平偏载误差引入的标准不确定度uE可以根据天平偏载误差极限值:对于电子天平其最大允许误差为115e;机械天平的最大允许误差为110e,用极差法确定,则电子天平的偏载误差引入的标准不确定度uE=115e3×2×3;机械天平的偏载误差引入的标准不确定度uE=110e3×2×3;通过将天平的技术指标放大到检定规程所允许的最大允许误差,以忽略必须通过实际测量才能得到的灵敏度分量。天平的合成标准不确定度:uc=u2w(Δm)+u2d+u2E因此电子天平的合成标准不确定度:uc=(115e2×3)2+(d×22×3)2+(115e3×2×3)2(1)机械天平的合成标准不确定度:uc=(115e2×3)2+(d×25×3)2+(110e3×2×3)2(2)

2实例计算

根据公式(1)和(2)我们来举几个天平实例,计算其合成标准不确定度:需要注意的事项:进行频率的校准时,不一定非要频率计作为标准器,因为三用表校验仪的频率准确度较低,大多为±1%或±2%左右,在数字多用表的频率测量准确度满足检定要求的前提下,仍可使用数字多用表作为标准器,只需将其调整到频率测量功能,记录数字多用表的读数作为频率的实际值。

3波形失真度的检测

把校验仪与失真度测量仪直接连接,操作步骤和频率的校准相似,读取失真仪的读数即为相应频率的波形失真度。

4纹波系数的检测

连接仪器,根据被检三用表校验仪的额定负载调节电阻箱使校验仪处于额定负载,校验功能转换开关置“DC”,频率开关置“400Hz”;量程开关置基本量程,调节输出旋钮使校验仪输出到满度值,读取毫伏表的示值,按下式计算纹波系数。纹波系数=11414U0U×100%式中:U0—毫伏表读数;U—校验仪输出直流电压标称值。需要注意的事项:校验仪的额定负载依据其最大定额来确定。

5稳定度的测试

2.5.1短期稳定度检测短期稳定度一般在高和低量程结合准确度的检定在满度值附近进行,根据5分钟内等间隔的记录数据(3~5)次,找出最大、最小值,并根据下式计算稳定度S。S=Amax-AminA×100%式中:S—规定时间间隔内的稳定度;A—被测点标称值;Amax—被测点在规定时间间隔内实测最大值;Amin—被测点在规定时间间隔内实测最小值。需要注意的事项:在进行检测中,把校验仪输出调到满度值时,要考虑校验仪存在一个响应时间的问题,否则计算出的短期稳定度可能偏大。

2.5.2电源电压变化影响的检测校验仪通过变压器供电,在基本量程输出端接上额定负载,输出接近满度值的电压。调节变压器电压至220V、198V、242V,用标准数字多用表分别测出校验仪输出电压U220、U198、U242,按下式计算电源电压变化对校验仪输出的影响,并取其中最大的为检测结果。r1=U242-U220U220×100%r2=U198-U220U220×100%。

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