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JJG99-2006中砝碼合格評定與測量不確定度的關系：

JJG99-2006《砝碼》檢定規程適用于標稱值為1mg~5000kg的E1、E2、F1、F2、M1、M12、M2、M23、M3共9個精度等級,并且在附錄中增加了砝碼折算質量的擴展不確定度評定的一般方法和步驟。

一、對砝碼折算質量合格評定的規定

1.首次檢定的折算質量JJG99-2006中規定,對于首次檢定,任何一個質量標稱值為m0的單個砝碼,折算質量mc與m0的差,正值不能超過最大允許誤差值|MPE|的2/3,負值的誤差值不能超過最大允許誤差值|MPE|的1/3,即m0-13|MPE|≤mc≤m0+23|MPE|(1)2.后續檢定的折算質量對于后續檢定,在規定的精度等級(E1等級砝碼除外)內,任何一個質量標稱值為m0的單個砝碼,如果具體限定了最大允許誤差的單個砝碼,則mc與m0之差的絕對值不能超過最大允許誤差值|MPE|減去擴展不確定度U,即m0-(|MPE|-U)≤mc≤m0+(|MPE|-U)(2)

二、合格評定與測量不確定度

按照JJG99-2006的要求,對于首次檢定的砝碼必須滿足式(1)的要求,否則就判其不合格。為什么以1/3為界限,因為規程中還規定了任何一個質量標稱值為m0的單個砝碼,其折算質量的擴展不確定度U(k=2)應不大于最大允許誤差值的1/3。那么首次檢定實際上也已把砝碼的擴展不確定度考慮到了合格評定中,只是擴展不確定度使用其限值13|MPE|,并且首次檢定的砝碼對其修正值的范圍進行控制是考慮到了砝碼使用時的磨損,因此對負修正值的控制相對正修正值嚴格。

圖表示了砝碼首次檢定合格評定的范圍。

對于后續檢定的砝碼,JJG99-2006中要求,如果在證書中給出了該砝碼的修正值,則意味著該砝碼對應于一個測量的不確定度。所以,為了確保砝碼的質量控制和使用的精度,則規定了砝碼修正值與測量不確定度的代數和不得超過該精度等級砝碼最大允許誤差值,也就是說對于后續檢定的砝碼,如果不能滿足式(2)的要求則判其不合格。

圖2表示了砝碼后續檢定合格評定的范圍。

由以上可知,對砝碼的合格評定無疑只存在兩種情況:首次檢定和后續檢定。砝碼首次檢定的合格評定比較好操作,每種等級的單個砝碼都對應有最大允許誤差,只要嚴格按照式(1)計算就可進行合格與否的判定,與擴展不確定度并沒有直接的關系。但是對于后續檢定的砝碼由于存在不確定度的影響,這就給砝碼的合格評定帶來了困難,主要原因也在于砝碼不確定度評定中帶有一些不確定度的因素,而各個量值傳遞實驗室的實際條件各不相同,其中包括:標準砝碼的不確定度和穩定性、環境條件、測量儀器不確定度、衡量儀器引入的不確定度以及人員素質水平不同等。這些都會導致砝碼擴展不確定度評定結果的不相同,自然會使各個實驗室砝碼合格評定的區間大小不相同。而這可能會導致的一種結果就是同樣的砝碼可能在A實驗室檢定是合格的(不確定度小),而到了B實驗室檢定卻不合格(不確定度大)。

綜上可知,砝碼的不確定度評定對砝碼的合格評定起著至關重要的作用,它在某些情況下可直接影響砝碼檢定的合格判定。因此,各量值傳遞機構應該結合本單位實驗室的實際條件(標準砝碼的不確定度和穩定性、環境條件、測量儀器不確定度、衡量儀器的不確定度)參照JJG99-2006附錄“砝碼折算質量的擴展不確定度評定”合理評定砝碼的不確定度,以便出具檢定證書時使用。