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?天平砝碼實驗過程中各種不確定度進行計算和評定

時間:2023/9/22閱讀:2147
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天平砝碼實驗過程中各種不確定度進行計算和評定

標準不確定度的A類評定方法

按照檢定規(guī)程的要求,測量過程中必須要重復(fù)多次進行,對每次測量采用的砝碼應(yīng)保證規(guī)格和質(zhì)量一致,然后再對測量的結(jié)果取平均值,這是為了避免偶然性的出現(xiàn),最大力度減小測量誤差的出現(xiàn)。具體來講,可以采用200g 的標準砝碼進行重復(fù)10 次的實驗,對10 次的測量結(jié)果取平均值,然后再利用貝塞爾公式對測量結(jié)果的標準偏差和標準不確定度進行計算。標準不確定度的B類評定方法


(1)對電子天平分辨力引入的不確定度進行計算

天平砝碼的分辨力對測量的數(shù)值有著重要的影響,由于天平的分度值為為0.1mg, 且分辨力的影響為數(shù)學(xué)中的均勻分布,因此可以采用一些數(shù)學(xué)公式求出不確定度的分量。例如:如果不確定度的分布區(qū)間半寬為0.1/2, 均勻分布的k的取值為3,那么最終的不確定度即為0.1/23=0.029mg。


(2)對電子天平偏載引入的不確定分量進行計算

天平砝碼的偏載問題一-直是技術(shù)人員急需解決重要問題,因為其對天平的精度產(chǎn)生著重大影響。通過對初始記錄的計算,我們可以得到天平的偏載誤差,由于數(shù)據(jù)服從均勻分布,所以可以對偏載誤差套用公式,求出不確定度。例如:如果偏載誤差為0.4mg, 則有不確定度分量為0.4/23=0.116mg。


(3)對砝碼質(zhì)量引起的不確定度進行計算

這種不確定度形成的原因主要是由于砝碼的質(zhì)量無法保證的相同,因此在計算的時候可以根據(jù)《砝碼檢定規(guī)程》中提供的數(shù)據(jù),對砝碼的誤差進行系統(tǒng)的處理,對各砝碼的質(zhì)量取平均值,減少砝碼問題對實驗數(shù)據(jù)的影響。


(4)合成標準的不確定度的計算方式由于各種數(shù)據(jù)的輸入變量彼此不相關(guān),所以對合成標準不需要進行單獨計算,可以采用統(tǒng)一公式進行計算。例如:輸入量的數(shù)值分別為0.069 和0.050,那么合成標準的不確定度可以為根號下0.069的平方加上0.050的平方,結(jié)果為0.085mg。


(5)天平砝碼擴展的不確定度的計算方式擴展不確定度的公式為U=ku,當包含因子k為2時,則不確定度為0.17mg。


總結(jié)

綜上所述,上述實驗是嚴格按照相應(yīng)檢定規(guī)程進行的,最主要對各種因素產(chǎn)生的不確定度進行分析,研究這些不確定度產(chǎn)生的原因,計算出其造成的誤差,作為依據(jù)對天平檢測數(shù)據(jù)進行調(diào)整,保證電子天平的取值在正常的范圍內(nèi),使其滿足測量的要求,更好的為計量工作服務(wù)

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