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电子皮带秤不确定度的评测方法
发布时间:2019-04-09   点击次数:81次

电子皮带秤不确定度的评测方法:

一、数学模型的建立

根据JJG195-2002《连续累计自动衡器(皮带秤)》检定规程的要求和数学分析,电子皮带秤物料试验的示值误差的数学模型可用如下关系式表示:

E=I-L或E%=×100%

式中:E——皮带秤的示值误差;I——皮带秤的示值;L——控制衡器的示值;E%——相对误差。

二、离线测量不确定度的评定

电子皮带秤的物料试验有在线测量和离线测量两种测量方法。这里只对电子皮带秤进行离线测量。

1.控制衡器数字称重误差导致的测量不确定度分量u1(A类评定)

用一台zui大量程为80t、分度值为20kg的SCS-80T电子汽车衡作为控制衡器,对同一物料进行10次测量所得的一组数据(单位:t)如下:

y1=25.480;y2=25.440;y3=25.460;y4=25.440;y5=25.440;y6=25.460;y7=25.440;y8=25.480;y9=25.460;y10=25.480

输入量y的平均值:

单次测量实验标准差:

相对标准不确定度:

2.控制衡器数字示值分辨力带来的测量不确定度分量u2

可采用闪变点法,控制衡器分度值示值的分辨力为0.1e=2kg,由于需要称量两次,则,由于u2≤1/3×u1,所以u2可忽略。

3.被测皮带秤重复性导致的测量不确定度分量u3(A类评定)

由于现场条件的限制,皮带秤的上方没有这么大的物料储备量,无法一次做10次的重复性物料实验。现场对皮带秤只进行两次物料实验,先把物料装车经过控制衡器称量出毛重和皮重,算出它的净重分别为25.560t和25.560t后,再经过皮带秤测得数据为25.550t和25.540t。

利用分别求出E1、E2。

将结果代入上式,得

计算测量列极差,得出单次测量结果实验标准差,按JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》给出的公式近似地评定:

测量列极差:

R=(-0.039%)-(-0.078%)=0.039%

查表并将极差及极差系数代入上述公式,得

4.输入量y的合成标准不确定度和有效自由度的计算

合成标准不确定度:

有效自由度:

5.扩展不确定度的评定

置信概率取95%,按有效自由度,查t分布表得到

kp=95(9)=2.26

扩展不确定度

U95=t95×0.077%=2.26×0.077%≈0.17%

6.测量不确定度的报告与表示

“ICS-14A电子皮带秤”检定结果的测量不确定度表示为

U95=0.17%,νeff=9

7.皮带秤的zui大允许误差绝对值

0.5级皮带秤物料试验的zui大允许误差绝对值=0.5%

扩展不确定度与皮带秤的zui大允许误差绝对值之比,即

在此次物料试验过程中,采用的试验物料重量远大于zui小试验载荷,并通过控制衡器得到了严格控制,尽量避免物料的流失。由以上数据可知,此电子皮带秤装置的扩展不确定度小于皮带秤的zui大允许误差的,其评定结果符合JJG195-2002的要求,满足0.5级电子皮带秤的正常使用要求。

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