分析天平称量系统的测量不确定度

满足始终准确且可靠的称量要求的最新策略包括：采用科学方法选择和测试仪器 [6]。这些方法也解释了在行业中普遍存在的称量误解。

“我想购买读数精度为 0.1 mg 的分析天平，因为这是我的应用所需的精度。”

在制定设计认证时，经常会听到类似这样的表述。按照这一要求，用户可能会选择量程为 200 g 且读数精度

为0.1 mg 的分析天平，因为用户认为该天平“精确度达到 0.1 mg。”这是一种常见的误解，原因很简单：仪器的读数精度不等于其称量准确度。

称量仪器技术参数中的几大可测量参数限制了其性能。这些重要参数是重复性 (RP)、偏载 (EC)、非线性 (NL) 以及灵敏度 (SE)（以图形方式显示在图 1 中，并且在相应的技术文献中进行详细说明）[7]。这些特性如何影响性能，进而影响称量仪器的选择？

要回答这个问题，必须先讨论术语“测量不确定度”这一术语。《测量不确定度表示指南》(GUM) [8] 将不确定度定义为“测量结果与被测变量实际值之间合理的数值分散特性”。

称量不确定度（即称量物体时的不确定度）可通过天平或秤的技术参数（一般在进行设计认证时），以及仪器安装后通过称量仪器的校准（一般通过操作认证中的初始校准，之后通过性能认证过程中的定期校准）测算得出。《非自动称量仪器国际准则》规定了称量不确定度评估的详细说明 [9, 10]。相关校准证书中清楚地阐明了校准结果。

一般来说，称量仪器的测量不确定度是一条特殊斜线 — 天平或秤上的载荷越高，测量不确定度（绝对值）越大（如图 2 所示）。

图2. 测量不确定度。称量仪器的绝对（绿线）和相对（蓝线）测量不确定度。天平的准确度限值称为最小称量值，是相对测量不确定度与所需的称量准确度的交叉点。

相对测量不确定度是绝对测量不确定度除以载荷值，通常以百分比表示，从图中可以明显看出，载荷越小，相对测量不确定度就越大。如果在天平测量范围的低量程段进行称量，相对不确定度将会变得相当高。