F2等級20kg砝碼測量審核實施方法

F2等級20kg砝碼測量審核實施方法

本文要點：介紹了 F 2 等級 20 kg 砝碼測量審核的實施方法。申請實驗室提交測量審核申請、測量樣品、測量結果。主導實驗室測量樣品、數據處理、出具測量審核報告。測量審核報告給出 E n 值，判定測量結果的滿意度。

0　引言

測量審核是指由實驗室對被測物品進行實際測試，將測試結果與參考值進行比較的活動。測量審核是能力驗證活動之一。參加實驗室的數量沒有限制，可以進行單一實驗室 / 檢查機構測量審核，也可以同時進行多個實驗室 / 檢查機構的測量審核，實施時間較短，測量參數選擇自由度大。CNAS 規定已獲準認可的實驗室，在可獲得能力驗證的領域，每個子領域在每一個認可的周期內至少參加一次能力驗證活動。本實驗室向具有 CNAS校準審核資質的砝碼實驗室申請了 F 2 等級 20 kg 砝碼的測量審核工作。

1　申請實驗室測量審核的實施

根據測量審核的工作流程（如圖 1 所示）有序的進行測量審核的工作。

1.1　測量審核的前期準備

提交測量審核申請，測量審核開始前，檢查 F 1 等級 20 kg 標準砝碼和配套設備質量比較儀CCE60K3 工作狀態是否正常。申請實驗室確認標準砝碼具有連續有效 5 a 內的檢定證書；質量比較儀具有有效的證書，其重復性誤差滿足砝碼量值傳遞的要求。

1.2　申請實驗室實施校準

測量審核采用 JJG 99-2006《砝碼》檢定規程規定的一對一比較的方法。樣品砝碼由主導實驗室提供，為標稱值 20 kg 的 F 2 等級砝碼，其材料為無磁不銹鋼，砝碼磁性符合規程要求。樣品在實驗室溫度穩定 24 h 后，測量過程：砝碼的測量是采用 ABA循環測量。將標準砝碼（A）置于質量比較儀秤盤上，待穩定后去皮顯示為零，取下標準砝碼，將被檢砝（B）置于質量比較儀秤盤上，讀取顯示值，取下被檢砝碼。再將標準砝碼（A）置于質量比較儀秤盤上，讀取顯示值，取下標準砝碼，即完成 ABA 一次循環測量。每天采用上述測量過程測量 10 次數據，連續測量 4 d 得到 80 個數據。根據拉依達準則剔除異常值，經計算此次測量沒有異常值，得到其修正值的 0.02 g，砝碼的折算質量值為 20.000 02 kg，則測量結果 X LAB= 20.000 02 kg。

1.3　F 2 等級 20 kg 砝碼測量結果的不確定度分析

1）測量模型

采用一對一循環測量方式，建立起在空氣中比較時的平衡方程式：

m t = m r + (V t - V r )·ρ a + ΔI·

m s

ΔI s

±m w

式中：m t —— 被檢砝碼真空中質量值；

　m r —— 標準砝碼真空中質量值；

　V t —— 被檢砝碼的體積；

　V r —— 標準砝碼的體積；

　ρ a —— 空氣密度的實測值；

　ΔI —— 從天平上讀取的質量差值（不同的衡量方法，ΔI 的含義不同）；

　m s —— 測量天平靈敏度時所加小砝碼的折算質量值；

　ΔI s —— 由于加靈敏度小砝碼而引起的天平示值變化；

　m w —— 加小砝碼的真空中質量值

F 2 等級 20 kg 砝碼測量結果的不確定度主要從四個方面加以分析：衡量過程的標準不確定度、衡量儀器的不確定度、標準砝碼的不確定度以及空氣浮力修正的不確定度。

2）衡量過程的標準不確定度分量 （A 類）

在重復性條件下，在 CCE60K3 質量比較儀上，衡量循環采用 ABA 模式測量 10 次，數據如表 1 所示。

1.4　申請實驗室提交數據和樣品

5 個工作日后，申請實驗室將測量審核結果報告單和樣品寄送給主導實驗室，并將其余材料按照作業指導書的要求填寫完整后提交給主導實驗室。

2　主導實驗室出具測量審核報告

主導實驗室的測量結果和測量結果的不確定度作為本次測量審核的參考值。主導實驗室通過 E n 值評定方法判定實驗室的結果滿意度，并給申請實驗室出具測量審核報告。本次測量審核報告的結果作為實驗室技術能力認可的依據。主導實驗室出具的報告E n 值為0.2。主導實驗室的報告數據如表4所示。表 4　測量審核報告數據實驗室 折算質量修正值 擴展不確定度 U（k = 2）主導實驗室 0.019 g 0.008 g申請實驗室 0.02 g 0.07 g比對結果評價圖如圖 2 所示。圖 2　比對結果評價圖

E n =  = 0.2

式中：X LAB —— 申請實驗室的測量結果；

　X REF —— 主導實驗室的參考值；

　U LAB —— 申請實驗室測量不確定度，k = 2；

　U REF —— 主導實驗室測量不確定度，k = 2

計算得 |E n | = 0.2<1。測量審核結果：滿意。

3　結語

本文介紹了申請實驗室完成 F 2 等級 20 kg 砝碼測量審核的申請和實施的整個過程，取得了滿意的結果，驗證了申請實驗室的檢測能力。申請實驗室可以根據 E n 值對實驗室的計量標準裝置性能、測量方法和環境因素等方面進行分析，提高實驗室校準能力。

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