[摘要]定容式灌装机是对各类定量包装商品进行灌装的重要计量器具,广泛应用于化工医药、食品卫生等行业,并为定量包装商品净含量提供了准确的计量依据,有利于维护广大消费者的利益等。本文对定容式灌装机检定装置测量不确定度进行了分析评定。
[关键词]灌装机 测量不确定度评定 分析评定 检定装置定容
由于目前大多使用的是定容式灌装机,定量范围一般在5mL～2000mL之间,依据JJG687-2008《I液态物料定量灌装机》检定规程规定,灌装机检定包括外观检查、控制功能、协调功能、灌装能力、灌装量准确度、灌装合格率等项目。依据JJG1002-1998《国家计量检定规程编写规则》和JJG1059-1999《测量不确定度评定与表示》,参考JJG1070-2005《定量包装商品净含量计量检验规则》和JJG539-1997《数字指示秤》等,笔者仅对此类灌装机检定装置测量不确定度在工作中的应用情况加以分析评定。
1 灌装机概述
1.1 工作原理:采用工作量器直接测定介质容量的容积比较法。
1.2 标准装置及配套设备:灌装机检定装置采用A级标准量瓶及分度吸管,配套设备有0.1S计时器,0.5℃温度计以及数量不少于灌装头数3倍的透明玻璃制品工作量器。
1.3灌装检定装置误差来源:灌装检定装置的误差来源主要包括测量设备、测量人员和测量方法三个方面的因素。
2 测量不确定度评定
2.1标准量瓶读数引入的标准不确定度。
2.2采用A类不确定度,即测量重复性产生的不确定度分量UA:
用500ml标准玻璃量器连续测量FG-12型灌装机灌装的纯净水500ml10次,每次测量值为:
(1)503ml (2)501ml (3)503ml (4)505ml (5)503ml
(6)502ml (7)503ml (8)505ml (9)503ml (10)503ml
S=1.4ml
UA=s=1.4ml
2.3 B类不确定度:
2.3.1测量用的标准玻璃量器的最大允差产生的不确定度分量U玻:根据A级玻璃容器的要求:500ml的误差为±0.25ml,则:
(按均匀分布考虑)2.3.2测量时液面瞄准产生的不确定度分量U读:
500ml的标准玻璃容器其刻度值为0.5ml,瞄准误差按其刻度值的五分之一估算,瞄准误差△=0.1ml,则:
(按均匀分布考虑)
2.3.3测量温度不等于20℃时产生的不确定度分量U温:
检定液体定容式定量灌装机一般是在企业的生产现场进行,现场的温度大多数是自然温度。
设现场的温度大约在20℃±10℃范围内,此时介质的温度和玻璃量器的膨胀系数不一致将会产生不确定度。根据有关资料查明,玻璃体膨胀系数为15×10-6/℃,水的膨胀系数为0.0006/℃,则由温度不等于20℃产生的不确定度分量为U温:
U温=V×(a水-a玻)×△t
V——测量时的容积,按500ml计算
a水——水的膨胀系数:0.0006/℃
a玻——玻璃体的膨胀系数:15×10-6/℃
△t——现场的水温与20℃的差值,按±10℃估算
则U温=500ml×(0.0006-15×10-6)×10=3ml
3 测量不确定度的评定
3.1 A类不确定度:
3.2 B类不确定度:
①测量用的标准玻璃量器的最大允差产生的不确定度分量U玻=0.14
②测量时液面瞄准产生的不确定度分量U读=0.06
③测量温度不等于20℃时产生的不确定度分量U温=3
3.3合成标准不确定度U合成
由于各个分量互不相关,灵敏度系数C1=1、C2=2,则合成不确定度为:
(取可信概率为95﹪,则K=2)
U=2×3.3=6.6ml
从以上分析结果来看,定容式灌装机检定装置测量不确定度,满足灌装机检定装置要求。