西北區(qū)F1等級砝碼計(jì)量比對實(shí)例

   摘 要 介紹了西北區(qū) F1 等級砝碼比對的目的、意義、方法和內(nèi)容，介紹了比對要求和路線圖，根據(jù)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范《計(jì)量比對》，采用了加權(quán)算術(shù)平均值法計(jì)算出了參考值及其不確定度，最后行了 En 值的計(jì)算。

0 引言為了解西北區(qū)省級法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)及授權(quán)檢定機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的量值穩(wěn)定狀況和考核檢定人員的技術(shù)能力，確保西北區(qū)省級法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)砝碼檢定能力達(dá)到良好的水平，從而更好地開展質(zhì)量量值傳遞和溯源工作，西北區(qū)質(zhì)量量值的準(zhǔn)確致，受西北家計(jì)量測試中心委托，由西安計(jì)量技術(shù)研究院作為主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室組織此次比對，負(fù)責(zé)制定比對方案、撰寫比對實(shí)施細(xì)則、比對用傳遞標(biāo)準(zhǔn)的選擇、匯總參比實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)資料、分析比對結(jié)果并撰寫比對總結(jié)報(bào)告。 

1 西北區(qū)F1等級砝碼計(jì)量比對實(shí)例 比對方法和內(nèi)容本次比對歷時(shí) 1 年，從 2015 年 1 月開始，主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室開始醞釀比對方案，并與制造廠商聯(lián)系購買符合比對要求的傳遞標(biāo)準(zhǔn)。2015 年 3 月主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室開始對傳遞標(biāo)準(zhǔn)行折算質(zhì)量修正值測量和穩(wěn)定性考核。2015 年 6 月，比對方案初稿基本形成，給各比對單位發(fā)出了電子版征求意見稿，2015 年 9 月形成了比對細(xì)則實(shí)施稿。比對試驗(yàn)工作從 2015 年 10 月開始，12 月結(jié)束，期間主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室對傳遞標(biāo)準(zhǔn)做了四次數(shù)據(jù)測量，并與 2016 年 1 月完成比對總結(jié)報(bào)告。本次參加比對的單位為西北區(qū)各省級計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)以及西安市航天計(jì)量測試研究所共六個(gè)單位。本次比對采用花瓣形傳遞方式，共分為三個(gè)花瓣，即將盒樣品在兩個(gè)參比實(shí)驗(yàn)室傳遞，返回主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室行數(shù)據(jù)測量后，再繼續(xù)傳遞，最后個(gè)參比實(shí)驗(yàn)室做完實(shí)驗(yàn)后傳回主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室，主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室對傳遞標(biāo)準(zhǔn)再行最后次數(shù)據(jù)測量，以觀察傳遞標(biāo)準(zhǔn)在比對過程中的穩(wěn)定性。

 2 傳遞穩(wěn)定性考核本次比對的傳遞標(biāo)準(zhǔn)由梅特勒 － 托利多公司提供，共提供 2 盒新生產(chǎn)的 F1 等級砝碼，經(jīng)五個(gè)月的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的考核，選定了編號為 B33165640 的砝碼做傳遞標(biāo)準(zhǔn)。主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室在 2015 年 3 月 ～ 2015年 9 月對樣品行了傳遞前的穩(wěn)定性考核，傳遞標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核數(shù)據(jù)如表 1 所示。表 1 穩(wěn)定性考核數(shù)據(jù) mg標(biāo)稱值 03 － 23 04 － 24 05 － 27 06 － 30 08 － 05 09 － 10500g 0. 31 0. 28 0. 28 0. 30 0. 29 0. 3220g 0. 012 0. 011 0. 010 0. 010 0. 011 0. 0111g 0. 002 0. 002 0. 002 0. 001 0. 001 0. 002由于本次比對的砝碼為新采購設(shè)備，因此參照新建計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求對其行穩(wěn)定性考核，即取半年內(nèi)測量結(jié)果中的最值與最小值之差，作為傳遞標(biāo)準(zhǔn)在該段時(shí)間內(nèi)的穩(wěn)定性。其測得的穩(wěn)定性應(yīng)小于該砝碼標(biāo)稱值的擴(kuò)展不確定度( U，k = 2) ，經(jīng)考核此盒樣品穩(wěn)定性，滿足比對的要求。3 比對要求和路線圖本次比對是針對傳遞標(biāo)準(zhǔn)的折算質(zhì)量修正值行比對，比對用標(biāo)準(zhǔn)器為各參比實(shí)驗(yàn)室的 E2 等級標(biāo)準(zhǔn)砝碼。主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室提供傳遞標(biāo)準(zhǔn)和傳遞標(biāo)準(zhǔn)的圖片及部分參數(shù)。參比實(shí)驗(yàn)室按比對細(xì)則的要求行砝碼折算質(zhì)量修正值的計(jì)算，每組測量括500g、20g、1g 共 3 個(gè)標(biāo)稱值的測量。并要求對每個(gè)標(biāo)稱值行不確定度的計(jì)算。還要求提供標(biāo)準(zhǔn)器的信息和參數(shù)，并遞交份按 JJG 99—2006《砝碼家檢定規(guī)程要求出具的檢定證書和原始記錄。每個(gè)參比實(shí)驗(yàn)室應(yīng)按比對實(shí)施細(xì)則中規(guī)定的時(shí)間要求完成比對工作，并應(yīng)在比對結(jié)束 10 個(gè)工作日內(nèi)遞交所有資料。傳遞路線圖如圖 1 所示。圖 1 傳遞路線圖4 比對數(shù)據(jù)匯總以及參考值的計(jì)算對比數(shù)據(jù)如表 2 所示。 

由于參與參考值計(jì)算的各實(shí)驗(yàn)室量值的不確定度可靠性能夠被確認(rèn)，而且其量值存在定的差異，根據(jù) JJF 1117—2010《計(jì)量比對》的要求，采用加權(quán)算術(shù)平均值法計(jì)算參考值。公式如下:Yri =∑nj = 1Yjiu2ji∑nj = 11u2ji( 1)uri = 1∑nj = 11u 槡 2ji( 2)式中: Yri為 i 個(gè)測量點(diǎn)上的測量結(jié)果的加權(quán)算術(shù)平均值; Yji為 j 個(gè)實(shí)驗(yàn)室上報(bào)的 i 個(gè)測量點(diǎn)上的測量結(jié)果; uji為 j 個(gè)實(shí)驗(yàn)室上報(bào)的 i 個(gè)測量點(diǎn)上的測量結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度; uri為 i 個(gè)測量點(diǎn)上測量結(jié)果的加權(quán)算術(shù)平均值的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

6 比對結(jié)果本次比對程比較順利，在比對過程中沒有發(fā)生傳遞標(biāo)準(zhǔn)損壞、交接時(shí)間延誤等情況，上交的比對資料比較齊全。雖然 En 值小有差異，但所有參比實(shí)驗(yàn)室的各檢定點(diǎn)的 En 值結(jié)果均為滿意。這表明了參比實(shí)驗(yàn)室砝碼量值傳遞準(zhǔn)確可靠，檢定人員能充分理解并執(zhí)行好檢定規(guī)程，同時(shí)也表明了西北區(qū)范圍內(nèi)砝碼量值傳遞的致性。