---

У циклах зважування «А» представляє зважування еталонної гирі, і «В» представляє зважування випробної гирі. Цикли ABBA та АВА зазвичай застосовують під час калібрування гир класів точності Е і F.

Цикл АВ,...В,А часто застосовують під час калібрування гир класів точності М, але зазвичай не рекомендують для гир класів точності Е і F. Якщо однак застосовують компаратор маси з механіз­мом автоматичного переміщення гир та якщо систему встановлено в захисному корпусі, то цей цикл також можна допускати під час калібрування гир класів точності Е і F.

Тільки цикли ABBA та АВА корисні для методу калібрування вниз. Можна застосовувати більше однієї еталонної гирі, у цьому разі цикл зважування можна застосовувати для кожної еталонної гирі окремо. Еталонні гирі можна потім звіряти одну відносно іншої.

С.4.1 Звіряння випробної гирі з однією еталонною гирею (рекомендовано для гир класів точності Е і F)

Можна застосовувати різноманітні цикли зважування [34]. Для двох гир можливі такі цикли, що відомі як ABBA та АВА. Ці цикли усувають лінійний дрейф.

Цикл ABBA Аі і, An, Агн Azi, • A-і п> Агп, Аг л

ДА = (Аі/ — Аі/ — Іг2і +Лг/)/2, (С.4.1-1)

де і = 1, ..., п.

ЦИКЛ АВА Ai t, Аі 1, Агі, ■■■, Аі п, Atn, Агп

ДА = An-(An + Аг,)/2, (С.4.1-2)

де / = 1, ..., п.

У циклах ABBA та АВА п — кількість циклів. Значення 7 наводять по черзі, за якої гирі потрібно розміщувати на зважувальній чашці. Тут підрядкові індекси «г» і «t» зазначають на еталонну і ви­пробну гирі відповідно. Д/,— різниця показів, отримана з циклу зважування і.

С.4.1.1 Часовий інтервал між зважуваннями повинен бути постійним.

С.4.1.2 Якщо необхідно визначати чутливість зважувального приладу протягом процесу зважу­вання, то цикл ABBA може бути видозмінено у форму /_г, /_t, Z_t+m., A+m,, де «Ш₅» — гиря-допуск.

С.4.2 Звіряють кілька випробних гир однакової номінальної маси з однією еталонною гирею (цикл АВ^.ВпА)- Якщо кілька випробних гир t(/) (J = 1,.... J) однакової номінальної маси потрібно калібрува­ти одночасно, то цикл зважування АВА може бути видозмінено в АВ^-.ВпА так:

Цикл AB^.-BnA.

Аі 1, А(1) 1, А(2) 1 А(Д 1> ІГ2 1, Аі 2, A(J) 2, A(J-1) 2)**ч А(1) 2, Аг 2,...

ри Ар; /-і, h(z)/-iJrz/-1,/п/, k(j] і, Ap) ,J,21 J,

де / = 1, ..., n.

M_l[_J)=h(_J),-(l,i_l+lr2_l)/2, (C.4.2-1)

де І = 1, Г).

Якщо можна знехтувати дрейфом у показах, тобто він менше або дорівнює 1/3 від необхідної невизначеності, то не є необхідним інвертувати порядок випробних гир в АВі...В_пА у разі повторення циклу.

Кількість гир зазвичай повинна бути не більше ніж 5 (J < 5).

С.4.3 Кількість циклів зважування

Кількість циклів зважування, п, повинна ґрунтуватися на необхідній невизначеності, повторюва­ності та відтворюваності вимірювання. Мінімальну кількість вимірювань, які повинно виконувати для

класів точності від Е, до М₃, наведено в таблиці С.З.

Таблиця С.З — Мінімальна кількість циклів зважування

C.5 Аналізування даних

С.5.1 Середнє значення різниці умовного значення маси — одна випробна гиря

Для циклів ABBA та АВА різниця умовного значення маси між випробною й еталонною гирями в циклі /:

Am_c=m_ct-m_a, (С.5.1-1)

Дт_о = А/, + m_aCi, (С.5.1-2)

С

ДЛ7_С У ДП7

ередня різниця умовного значення маси за п циклів:

(С.5.1-4)

С.5.1.1 Якщо густину p_t або р_г гирі невідомо, але матеріал відомо, то потрібно застосовувати відповідну передбачувану густину з таблиці В.7. Якщо відомо тільки, що густина гирі знаходиться всередині допустимих границь, то потрібно застосовувати значення 8000 кг/м³.

С.5.1.2 У разі, якщо поправку на виштовхувальну силу оцінюють як нехтовно малу, тобто . 1 ^и

(С.5.1-5)

то член т₀С, можна не брати до уваги. Однак внесок невизначеності, зумовлений С, може не бути нехтовно малим (див. нижче в С.6.3.1). Якщо доступно тільки середнє або єдине значення густини по­вітря, то поправку на виштовхувальну силу можна застосовувати після усереднення.

С.5.2 Середнє значення різниці умовного значення маси — кілька випробних гир

Якщо калібрують кілька випробних гир відповідно до циклу зважування АВі...В„А, то середню різницю значень маси для гирі /отримують із формули (С.5.1-4) заміщенням Д/, значенням Д/,₀₎ у фор­мулі (С.5.1-2).

С.5.3 Середнє значення різниці умовного значення маси — кілька серій вимірювання

Якщо є кілька ідентичних серій вимірювання J із середнім значенням Дт_ч та з приблизно одна­ковими середньоквадратичними відхилами, то середнє значення всіх вимірювань:

"І

Дт_с (С.5.3-1)

С.6.3.1 Кілька серій вимірювання зазвичай виконують тільки під час калібрування гир класу точ­ності Е, у такому разі відтворюваність зважування має бути вивчено.

С.5.4 Умовне значення маси випробної гирі

Умовне значення маси випробної гирі може бути обчислено за формулою:

т_сі = Шсг + Дт_с. (С.5.4-1)

С.5.4.1 Під час повірки умовне значення маси еталонної гирі не завжди відомо. У цьому разі треба застосовувати її номінальне значення маси.

С.6 Обчислювання невизначеності

Обчислювання невизначеності базується на [7] і відповідних документах Європейської організації з акредитації (ЕА) [35]. У посиланнях [28], [29], [ЗО], [31] і [36] обчислювання невизначеності застосо­вують під час звіряння гир. Невизначеність оцінюють за типом А чи за типом В. Оцінку за типом А засновано на статистичному аналізі серії вимірювань, тоді як оцінку за типом В засновано на інших відомостях.

С.6.1 Стандартна невизначеність процесу зважування u_w(тип А)

Стандартна невизначеність процесу зважування и_м(Лт_с) є середньоквадратичним відхилом різниці значень маси. Для п циклів вимірювання:

/-— sim,

t/_w Am_c = ^v у- ⁷, (C.6.1-1)

^v' yjn

де з(дт_СІ) — для гир різних класів точності визначають нижче.

С.6.1.1 Для класів точності F₂, М_ъ М₂ і М₃ зазвичай застосовують цикли ABBA, ABA чи AB^.BnA. Для цих класів точності гир, якщо середньоквадратичний відхил вимірюваної різниці значень маси невідомо зі статистичних даних, то його можна оцінювати як:

, . max (Arne,)-min( Am_a)

⁵(^Дп7=) = ₀ (С.6.1-2)

за п > 3 циклів вимірювання.

Середньоквадратичний відхил можна також обчислювати, як описано в С.6.1.2.

С.6.1.2 Для гир класів точності Е,, Е₂ і F₁ дисперсія різниці значення маси Ат_с під час процесу зважування s²(Am_c) оцінюють з п циклів вимірювання:

s²(&m_c) = ——-g(A/n_a-Am_c) (С.6.1-3)

з п - 1 ступенів свободи.

С.6.1.3 Якщо виконують небагато вимірювань, то оцінка s(Am_c) може бути ненадійною. Треба за­стосовувати сумарну оцінку, отриману з попередніх вимірювань за схожих умов (див. D.1.2). Якщо це неможливо, то п повинно бути не менше ніж 5.

С.6.1.4 У разі, якщо є J серій вимірювання (де J > 1), дисперсію значення Дт_с оцінюють за до­помогою об’єднання J серій так:

1 ^J

s²(Am_c) = -^s²(Am_c,) (С.6.1-4)

^J j=i

з J(n - 1) кількістю ступенів свободи (D.2).

Примітка. Підрядковий індекс «У» додають до s²(An?_c), щоб зазначити розбіжність між середньоквадратичними відхилами кож­ної серії.

С.6.2 Невизначеність еталонної гирі и(т_сг) (тип В)

Стандартну невизначеність значення маси еталонної гирі u(m_CT) треба обчислювати зі свідоцтва про калібрування розподілом призначеної розширеної невизначеності L/на коефіцієнт охоплення к (зазвичай к - 2) і поєднувати з невизначеністю внеску, зумовленого нестабільністю маси еталонної гирі и_т^т„}.

u(mcr) = Ji — I +U(nst(mcr). (С.6.2-1)

Невизначеність внеску, зумовленого нестабільністю маси еталонної гирі t/_inst(m_CT), можна оціню­вати зі змінами маси, що спостерігають після того, як еталонну гирю калібрували кілька разів. Якщо значення, отримані під час попередніх калібрувань, недоступні, то оцінювання невизначеності по­трібно ґрунтувати на досвіді.

С.6.2.1 Якщо повірену гирю класу точності Fi або більш низького класу застосовують як еталонну і вона має сертифікат відповідності за цим стандартом, що не встановлює її дійсного зна­чення маси й невизначеності, то невизначеність може бути оцінено з границь допустимої похибки 8т для окремого класу точності:

и(лісг) = J—-4-W,nst(m_cr). (С.6.2-2)

і о

С.6.2.2 Якщо комбінацію еталонних гир застосовують для звірянь і їхні коваріації невідомі, то можна передбачати коефіцієнт кореляції, що дорівнює одиниці [37]. Це буде призводити до лінійного додавання невизначеностей:

u(m_cr) = ^r/(m_cr,), (С.6.2-3)

де u(/77_cr,) — стандартна невизначеність еталонної гирі і. Це є верхня границя для невизначеності

.

C.6.3 Невизначеність поправки на виштовхувальну силу и_ь(тип В)

Невизначеність поправки на виштовхувальну силу можна обчислювати за формулою (С.6.3-1) [38].

2

иь = m_a

—U(pa) +[т_Сг(_Ра-ро)]

i²W²(pt) _2/

І —^-^ + тЦра

(С.6.3-1)

х[(р_а -ро)-2(ра| ~Р°)]-“ р4~^

де pa, — густина повітря протягом (попереднього) калібрування еталонної гирі під час застосовування еталонної гирі більш високого порядку. За застосовування формули (С6.3-1) треба бути впевненим у тому, що застосовують те саме значення невизначеності густини еталонної гирі u(p_r), що застосову­вали в обчисленнях невизначеності під час попереднього калібрування. Значна невизначеність не може бути обрана довільно.

С.6.3.1 Навіть якщо поправкою на виштовхувальну силу можна знехтувати (див. С.5.1.2), то не­визначеність внеску, зумовленого явищем виштовхувальної сили, може не бути нехтовно малою, і це треба брати до уваги, якщо и_ь> и_с/3 (див. формулу (С.6.3-1)).

С.6.3.2 Для класів точності М_ъ М₂ і М₃ невизначеність внеску, зумовленого поправкою на виштов­хувальну силу, нехтовно мала та на неї можна зазвичай не зважати.

С.6.3.3 Для гир класів точності F, і F₂ густину гирі має бути відомо з достатньою точністю (див. таблицю 5).

С.6.3.4 Якщо густину повітря не вимірюють і застосовують середню густину повітря для цього місця, то невизначеність густини повітря можна оцінювати як: