分析天平稱量系統的測量不確定度

滿足始終準確且可靠的稱量要求的最新策略包括：采用科學方法選擇和測試儀器 [6]。這些方法也解釋了在行業中普遍存在的稱量誤解。

“我想購買讀數精度為 0.1 mg 的分析天平，因為這是我的應用所需的精度。”

在制定設計認證時，經常會聽到類似這樣的表述。按照這一要求，用戶可能會選擇量程為 200 g 且讀數精度

為0.1 mg 的分析天平，因為用戶認為該天平“精確度達到 0.1 mg。”這是一種常見的誤解，原因很簡單：儀器的讀數精度不等于其稱量準確度。

稱量儀器技術參數中的幾大可測量參數限制了其性能。這些重要參數是重復性 (RP)、偏載 (EC)、非線性 (NL) 以及靈敏度 (SE)（以圖形方式顯示在圖 1 中，并且在相應的技術文獻中進行詳細說明）[7]。這些特性如何影響性能，進而影響稱量儀器的選擇？

要回答這個問題，必須先討論術語“測量不確定度”這一術語。《測量不確定度表示指南》(GUM) [8] 將不確定度定義為“測量結果與被測變量實際值之間合理的數值分散特性”。

稱量不確定度（即稱量物體時的不確定度）可通過天平或秤的技術參數（一般在進行設計認證時），以及儀器安裝后通過稱量儀器的校準（一般通過操作認證中的初始校準，之后通過性能認證過程中的定期校準）測算得出。《非自動稱量儀器國際準則》規定了稱量不確定度評估的詳細說明 [9, 10]。相關校準證書中清楚地闡明了校準結果。

一般來說，稱量儀器的測量不確定度是一條特殊斜線 — 天平或秤上的載荷越高，測量不確定度（絕對值）越大（如圖 2 所示）。

圖2. 測量不確定度。稱量儀器的絕對（綠線）和相對（藍線）測量不確定度。天平的準確度限值稱為最小稱量值，是相對測量不確定度與所需的稱量準確度的交叉點。

相對測量不確定度是絕對測量不確定度除以載荷值，通常以百分比表示，從圖中可以明顯看出，載荷越小，相對測量不確定度就越大。如果在天平測量范圍的低量程段進行稱量，相對不確定度將會變得相當高。