电子秤M1等级吨级砝码量值比对与不确定度评定
随着称重技术的发展，不同精度、不同形式的质量比较仪不断出现，特别是高精度便携式大质量比较仪的出现，使 M 等级吨级大砝码的现场检定成为可能。而 M1 等级砝码是检校电子秤的主要标准器，这使得 M1 等级标准砝码的量值准确有着十分重大的意义，因此，保证 M1 等级大砝码量值准确是非常重要的。
1.引言
随着称重技术的发展，不同精度、不同形式的质量比较仪不断出现，特别是高精度便携式大质量比较仪的出现，使 M 等级吨级大砝码的现场检定成为可能。
目前各省市许多检测机构已经取得 M1 等级 1吨砝码检定资质，并开展此项检定工作。但是，由于 M1 等级 1 吨砝码检定标准装置多为移动式，频繁的运输使用以及恶劣的检定环境严重影响了计量装置的稳定性。而 M1 等级砝码是检校电子秤的主要标准器，这使得 M1 等级标准砝码的量值准确有着十分重大的意义。因此，保证 M1 等级大砝码量值准确是非常重要的。
2.量值比对及结果分析
2.1比对依据
M1 等级吨级砝码量值比对应依据 JJG 99- 2006《砝码》 检定规程和 JJF 1117- 2010 《计量比对规范》。
2.2比对方式
M1 等级吨级砝码的比对应由一个技术能力较强的检测机构作为主导实验室，且由主导实验室提供比对样品，样品参考值由主导实验室采用 F1等级大砝码标准装置检测得到，在参比实验室比对试验前后分别进行一次试验，以两次结果的平均值为该参比实验室的参考值，即：
式中：m—参考值，单位 g； m 比对前—比对试验前主导实验室检测结果，单位 g；
m 比对后—比对试验后主导实验室检测结果，单位 g。
为提高比对的公正性和安全性，比对应采用调整质量块的方法，即在样品调整腔内放置不同的质量块，从而改变了样品的质量值。质量块的质量值由主导实验室在 E2 等级克组砝码标准装置上获得。
为尽可能地避免一些不必要的干扰，确保测量结果的准确、一致，样品比对采用星状形式，即每个参比实验室直接与主导实验室交接样品。
2.3比对结果分析
依据 JJF 1117- 2010 《计量比对规范》 及 M1 等级大砝码比对的特点，应采用 En 值评估方式。
En 值为各参比实验室的检测结果与参考值的差值与不确定度限之比，不确定度限为参比实验室测量结果的扩展不确定度和参考值测量结果的扩展不确定度的方和根，即：
式中：U （m）j—第 j 组参考值的扩展不确定度，k=2；
U （mji）—第 j 组的第 i 个实验室测量结果的扩展不确定度，k=2；
Enji—第 j 组的第 i 个实验室的 En 值。 En ≤1，参加实验室的测量结果与参考值之差在合理的预期之内，比对结果满意。
En ＞1，参加实验室的测量结果与参考值之差没有达到合理的预期，不满意。应分析原因，需要进行整改。
3.不确定度评定
不确定度评定即是 M1 等级吨级砝码量值比对的重点也是难点，其对于比对的结果有重要影响。现以参比实验室的不确定度评定为例做分析。
3.1数学模型
式中：mct—被检砝码的折算质量值；mcr—标准砝码的折算质量值；
I—从天平上读取的质量差值；
ms—测量天平灵敏度时所添加小砝码的折算质量值；
Is—由于添加灵敏度砝码而引起的天平值变化。
3.2不确定度评定
M1 等级吨级砝码的不确定度应包括以下不确定度分量：
（a） 测量重复性引入的标准不确定度（b） 与标准砝码有关的标准不确定度（c） 由衡量仪器引起的不确定度
3.2.1测量重复性引入的标准不确定度 uw （A类）：
该分量来源于被检 1000kg M1 等级的 n 次测量，以重复测量的标准偏差表示，可采用白赛尔公式 （测量次数 n≥6） 或者极差法 （测量次数n＜6） 计算得到标准偏差：
3.2.2 与标准砝码有关的标准不确定度 u（m ）cr（B 类）：
该分量包括标准砝码的不确定度 （在检定证书中得到） 和该砝码的质量的不稳定性引起的不确定度。
式中：U—标准砝码的扩展不确定度
砝码质量不稳定性引起的不确定度 u （m ）可insst cr
以从标准砝码多次检定之后的质量变化中估计出来。如果标准砝码是新购置的，其不确定度下式计算。
3.2.3 由衡量仪器引起的不确定度 uba （B 类）（a） 由衡量仪器灵敏度引起的不确定度 us
式中： mc—标准砝码与被检砝码的质量差
值。
（b） 由衡量仪器分辨力引起的不确定度 ud
该分量来源于衡量仪器的分辨力（实际分度值d），以其区间半宽为扩展不确定度，按均匀分布，
k=根号3 ，由于是两次读数，故该分量可表示为：
扩展不确定度计算
U（mci）=k·u（mct）k=2
4.结束语
通过比对可以提高检测机构的技术能力并发现各实验室存在的缺陷和不足，从而制定出改进和纠正的措施，为量值传递和经济建设做出更好的服务。
