重力式自動裝料衡器（混凝土配料秤）型式評價大綱測量不確定度分析報告重力式自動裝料衡器（混凝土配料秤）型式評價大綱起草小組《重力式自動裝料衡器（混凝土配料秤）》型式評價大綱測量不確定度分析報告本型評的對象為將散狀物料分成預定的且實際上恒定質量的裝料的混凝土配料秤（以下簡稱配料秤），按照型評大綱要求，試驗項目包括稱量性能試驗、影響因子試驗、抗干擾性能試驗、量程穩定性試驗和物料試驗。為了有效評價《重力式自動裝料衡器（混凝土配料秤）》型式評價大綱中規定的計量要求、計量標準器、試驗方法的合理性和可操作性，選擇一種典型規格的配料秤進行測量不確定度分析，以綜合驗證《重力式自動裝料衡器（混凝土配料秤）》型式評價大綱中設置的計量要求、計量標準器、試驗方法的合理性。樣品的選擇配料秤：裝料質量范圍為（300~2000）kg，分度值d=1kg，準確度等級為X(1)級。量值典型值的選定根據《重力式自動裝料衡器（混凝土配料秤）》型式評價大綱的規定:1.影響因子試驗中靜態載荷的最大允許誤差（MPE）配料秤應有一個參考準確度等級Ref（x），適用于型式評價的靜態試驗，最大允許誤差MPE應不大于表1中規定的使用中檢查靜態試驗載荷相應裝料量最大允許偏差MPD的0.25倍。2.每次裝料的最大允許偏差（MPD）配料秤應有一個由首次檢定確定的準確度等級X(x)。對于每次裝料與所有裝料平均值的最大允許偏差MPD應等于表1中規定的范圍值乘以等級指定因子(x)。表1每次裝料的最大允許偏差（MPD）裝料質量F(kg)X(1)等級的每次裝料與裝料平均值間的最大允許偏差MPD(以F的百分率或kg表示)首次檢定使用中檢查F≤101.2%1.5%10＜F≤150.12kg0.15kg15＜F0.8%1%3.最大允許預設值誤差（MPSE）對可預設裝料質量的配料秤，裝料預設值與裝料的平均質量之差，不應超過表1規定的使用中檢查每次裝料與裝料平均值間的最大允許偏差MPD的0.25倍。為了合理評價配料秤的測量不確定度，在典型量值的選擇上，分別選擇裝料質量為最小稱量（300kg）以及最大秤量(2000kg)兩個測量點進行測量不確定度分析。不同裝料質量的各試驗項目擴展不確定度數據匯總裝料質量為300kg的擴展不確定度數據：項目最大允許誤差MPE擴展不確定度U（k=2）每次裝料2.4kg0.68kg預設值0.75kg0.2kg靜態示值0.75kg0.02kg裝料質量為2000kg的擴展不確定度數據：項目最大允許誤差MPE擴展不確定度U（k=2）每次裝料16kg5.0kg預設值5kg1.7kg靜態示值5kg0.14kg結論從上述各表中數據可以看出：各裝料質量的每次裝料、預設值、靜態示值的擴展不確定度U均符合，因此可以認為重力式自動裝料衡器（混凝土配料秤）型式評價大綱規定的計量標準器和試驗方法是可行的。附件1測量不確定度分析報告1.概述配料秤是一種自動衡器。用途：用于將散狀物料（骨料、粉料或液體）分成為預定質量的分離載荷，拌合后形成固定配比的混凝土。廣泛應用于建筑施工、道路建設等場合。原理：通過自動稱量方式，對散狀物料（骨料、粉料和液體）進行定量稱量，形成具有預定質量、且相互獨立不連續的分離載荷，并將這些分離載荷輸出，顯示和（或）打印這些載荷示值。結構：配料秤主要由稱量單元和與其相關聯的自動給料裝置，以及相應的控制裝置和出料裝置等組成。配料秤的稱量單元可以是料斗式稱量單元或皮帶式稱量單元。2測量過程簡述2.1測量依據：重力式自動裝料衡器（混凝土配料秤）型式評價大綱2.2測量環境條件：溫度（-10℃～+40℃）。2.3測量標準：M1等級砝碼，測量范圍：20kg，共計2000kg；控制衡器，d=（0.1~1）kg。2.4被測對象：配料秤，裝料質量范圍為（300~2000）kg，分度值：1kg。準確度等級為X(1)級。3數學模型靜態試驗采用閃變點法確定配料秤在化整前的示值。用物料進行物料試驗，得到每次裝料偏差和裝料預設值誤差兩個結果。它們的數學模型分別為：每次裝料偏差裝料預設值誤差靜態示值誤差式中：F——裝料質量；——裝料平均值；Fp——裝料預設值；P——配料秤化整前的示值誤差；I——配料秤示值；d——配料秤分度值；△L——附加載荷；L——試驗載荷值（標準砝碼值）。4不同裝料質量的不確定度的評定分別選擇最小秤量（300kg）、以及最大秤量(2000kg)兩個測量點進行不確定度的評定與分析。4.1最小秤量點的不確定度分析4.1.1控制衡器示值誤差導致的不確定度分量對分度值為0.1kg，最大稱量為300kg的中準確等級的控制衡器，檢定合格后其在300kg稱量點的允許誤差為±0.15kg，對于單個裝料：對于預設值：4.1.2控制衡器數字示值分辨率帶來的不確定度分量采用閃變點法得到物料的約定真值，則控制衡器的分辨率變為0.1d對于單個裝料：=對于預設值：4.1.3裝料衡器重復性導致的不確定度分量依據型評大綱，預設裝料質量為300kg，對裝料衡器進行10次裝料，得到以下數據：序號控制衡器示值I(kg)序號控制衡器示值I(kg)1300.36299.82300.57300.63300.78300.24300.69300.45300.610299.8預設裝料值300kg預設值誤差0.35kg平均裝料質量300.35kg最大平均偏差0.55kg實驗標準偏差0.33kg平均值實驗標準偏差0.1kg用貝塞爾公式計算單次測量的實驗標準偏差：以平均值的實驗標準偏差作為測量結果的標準不確定度：4.1.4標準砝碼引入的不確定度分量300kg的靜態載荷由15個標稱值20kg的M1等級標準砝碼組合而成，已知20kg的M1等級標準砝碼最大允差為±1g，則：4.1.5裝料衡器數字示值分辨率帶來的不確定度分量裝料衡器的分度值為0.1kg，則裝料衡器設定裝置數字示值分辨率帶來的測量不確定度：靜態試驗時，采用閃變點法，其數字示值分辨率的不確定度分量：4.1.6合成標準不確定度的評定每次裝料的合成不確定度：預設值的合成不確定度：靜態示值的合成不確定度：4.1.7擴展不確定度U的評定U=k×u，取包含因子k=2。每次裝料的擴展不確定度：預設值的擴展不確定度：靜態示值的擴展不確定度：4.1.8測量不確定度的報告與表示每次裝料預設值靜態示值4.2裝料質量為2000kg的不確定度分析4.2.1控制衡器示值誤差導致的不確定度分量若控制衡器在實驗前重新進行檢定且合格，控制衡器在2000kg稱量點的分度值為1kg，MPE為±1.0e，即±1kg。對于單個裝料：對于預設值：4.2.2控制衡器數字示值分辨率帶來的不確定度分量采用閃變點法得到物料的約定真值，則控制衡器的分辨率變為0.1d。對于單個裝料：=對于預設值：4.2.3裝料衡器重復性導致的不確定度分量依據型評大綱，裝料質量為2000kg，對裝料衡器進行10次裝料，得以下數據：序號控制衡器示值I(kg)序號控制衡器示值I(kg)120036200422001720033200382008420079200752002102006預設裝料值2000kg預設值誤差4.4kg平均裝料質量2004.4kg最大平均偏差3.6kg實驗標準偏差2.41kg平均值實驗標準偏差0.76kg用貝塞爾公式計算單次測量的實驗標準偏差：以平均值的實驗標準偏差作為測量結果的標準不確定度：4.3.4標準砝碼引入的不確定度分量2000kg的靜態載荷由2個1000kgM1標準級砝碼組合而成，已知1000kg的M1級砝碼最大允差為±50g，則2000kg標準砝碼引入的不確定度分量：4.3.5裝料衡器設定裝置數字示值分辨率帶來的不確定度分量裝料衡器的分度值為1kg，則裝料衡器設定裝置數字示值分辨率帶來的測量不確定度：靜態試