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JJG99-2006中砝码合格评定与测量不确定度的关系：

JJG99-2006《砝码》检定规程适用于标称值为1mg~5000kg的E1、E2、F1、F2、M1、M12、M2、M23、M3共9个精度等级,并且在附录中增加了砝码折算质量的扩展不确定度评定的一般方法和步骤。

一、对砝码折算质量合格评定的规定

1.首次检定的折算质量JJG99-2006中规定,对于首次检定,任何一个质量标称值为m0的单个砝码,折算质量mc与m0的差,正值不能超过最大允许误差值|MPE|的2/3,负值的误差值不能超过最大允许误差值|MPE|的1/3,即m0-13|MPE|≤mc≤m0+23|MPE|(1)2.后续检定的折算质量对于后续检定,在规定的精度等级(E1等级砝码除外)内,任何一个质量标称值为m0的单个砝码,如果具体限定了最大允许误差的单个砝码,则mc与m0之差的绝对值不能超过最大允许误差值|MPE|减去扩展不确定度U,即m0-(|MPE|-U)≤mc≤m0+(|MPE|-U)(2)

二、合格评定与测量不确定度

按照JJG99-2006的要求,对于首次检定的砝码必须满足式(1)的要求,否则就判其不合格。为什么以1/3为界限,因为规程中还规定了任何一个质量标称值为m0的单个砝码,其折算质量的扩展不确定度U(k=2)应不大于最大允许误差值的1/3。那么首次检定实际上也已把砝码的扩展不确定度考虑到了合格评定中,只是扩展不确定度使用其限值13|MPE|,并且首次检定的砝码对其修正值的范围进行控制是考虑到了砝码使用时的磨损,因此对负修正值的控制相对正修正值严格。

图表示了砝码首次检定合格评定的范围。

对于后续检定的砝码,JJG99-2006中要求,如果在证书中给出了该砝码的修正值,则意味着该砝码对应于一个测量的不确定度。所以,为了确保砝码的质量控制和使用的精度,则规定了砝码修正值与测量不确定度的代数和不得超过该精度等级砝码最大允许误差值,也就是说对于后续检定的砝码,如果不能满足式(2)的要求则判其不合格。

图2表示了砝码后续检定合格评定的范围。

由以上可知,对砝码的合格评定无疑只存在两种情况:首次检定和后续检定。砝码首次检定的合格评定比较好操作,每种等级的单个砝码都对应有最大允许误差,只要严格按照式(1)计算就可进行合格与否的判定,与扩展不确定度并没有直接的关系。但是对于后续检定的砝码由于存在不确定度的影响,这就给砝码的合格评定带来了困难,主要原因也在于砝码不确定度评定中带有一些不确定度的因素,而各个量值传递实验室的实际条件各不相同,其中包括:标准砝码的不确定度和稳定性、环境条件、测量仪器不确定度、衡量仪器引入的不确定度以及人员素质水平不同等。这些都会导致砝码扩展不确定度评定结果的不相同,自然会使各个实验室砝码合格评定的区间大小不相同。而这可能会导致的一种结果就是同样的砝码可能在A实验室检定是合格的(不确定度小),而到了B实验室检定却不合格(不确定度大)。

综上可知,砝码的不确定度评定对砝码的合格评定起着至关重要的作用,它在某些情况下可直接影响砝码检定的合格判定。因此,各量值传递机构应该结合本单位实验室的实际条件(标准砝码的不确定度和稳定性、环境条件、测量仪器不确定度、衡量仪器的不确定度)参照JJG99-2006附录“砝码折算质量的扩展不确定度评定”合理评定砝码的不确定度,以便出具检定证书时使用。