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摘要：通过对煤堆密度和体积的不确定度的计算和分析，最后通过推算合成分析得出重量的不定度。
关键词：煤堆；密度；体积；重量；不确定度
1 测量
1.1 测量原理
先将煤样装入已知质量和容积的容器中，称量，根据容器中煤样质量和容器容积，计算煤的堆密度。
再运用激光盘煤仪在煤场周边建立精确的空间坐标系统即煤场控制网。由笔记本电脑内的采集软件通过激光测距仪、角度编码器等测量装置取得煤堆表面特征点的空间坐标，再由后台数据处理软件建立数字地面模型，生成反映煤堆形状的三维立体图形，并计算出煤堆的体积。
最后用煤堆密度乘以煤堆体积算出煤堆重量。
1.2 测量数据
1.2.1 用堆密度小容器和电子台秤对同一煤堆进行堆密度的重复测量，三组人各测量四次。测量数据、平均值和标准偏差如下表所示。
表一 煤堆密度测量结果（t/m3）
1.2.2 用激光盘煤设备对三个不同煤堆进行体积的重复测量，每个煤堆各测量四次。测量数据、平均值和标准偏差如下表所示。
表二 煤堆体积测量结果（m3）
表三 煤堆重量测量结果（t）
2 煤堆重量的数学模型和不确定度来源分析
煤堆重量测量的数学模型如下：
M=ρ×V
式中，M----煤堆重量，t；
Ρ----煤堆密度，t/m3；
V---煤堆体积，m3。
由煤堆重量的数学模型可知，煤堆密度、煤堆体积、煤堆重量测量的重复性是重要的不确定度来源。
3 量化的不确定度组分
3.1 A类标准不确定度按下式计算：
3.1.1 煤堆密度测量不确定度
A.根据煤堆测量的三组不同堆密度测量数据，不同组人在堆密度测量上得出的结果符合引用标准《MTT 739-2011 煤炭堆密度小容器测定方法》重复性要求，根据现有设备条件所测的堆密度数据，计算煤堆密度不确定度=0.0023t/m3。
计算相对标准不确定度/：
U‵=0.0023。
B．煤堆密度测量煤堆密度测量的B类不确定度评定
⑴煤堆密度测量电子秤示值误差测量结果的不确定度：
由电子秤的校准证书可以得到示值误差测量结果的扩展不确定度U=0.2kg，k=2。
则标准不确定度是0.2kg/2=0.1kg，计算其相对标准不确定度为：0.1kg/192.20kg=0.00053。（192.20kg为堆密度其中一次称量质量）
⑵堆密度测量容器的不确定度：
由堆密度测量容器校准证书可得到容器测量结果的扩展不确定度U=0.5L，k=2。
则标准不确定度是0.5L/2=0.25L，计算其相对标准不确定度为：0.25L/199.2L=0.0013.（199.2L为堆密度测量其中一次容器体积。）
C.合成堆密度相对标准不确定度
3.1.2 煤堆体积测量不确定度
煤堆体积的不确定根据三组不同测量数据，分析得出煤堆体积大小对不确定度的评定因数的影响。结合数据的分析，体积V随着数量的变化，不确定度UA也发生量变，计算得出以下标准不确定度：
计算相对标准不确定度
：
3.1.3 煤堆重量重复测量不确定度
根据表三数据可算出煤堆重量重复测量的不确定度
计算相对标准不确定度
：
3.2 激光盘煤仪的测量不确定度
由激光盘煤仪的校准证书我们可以得到激光盘煤仪的示值误差测量结果的扩展不确定度U=0.01m，k=2.则标准不确定度是0.01m/2=0.005m，计算其相对标准不确定度为：0.005m/10m=0.0005。（10m为激光盘煤仪仪器校准时其中一个受测点的数据。）
3.3 合成标准不确定度
因为煤堆重量重复测量的不确定度直接决定于煤堆体积测量不确定度，因此在计算时只取其中一个计算即可。
合成标准不确定度：
3.4 扩展不确定度
取包含因子k=2，则煤堆重量测量值的扩展不确定度为：
4 结果表示
综合以上分析，测量结果可以表示为
5 不确定度的应用
根据以上不确定度的评定，结果可以得出如下表达式：
其盘煤结果准确度可以达到0.8%之内。
结束语
通过煤堆堆密度和体积不确定度的分析，对煤堆重量测量方法准确度是可以达到目前条件下的测量要求，也是各方对使用数据可以接受的不确定度的范围内。最终得出了满足系统精度的要求。
由于本人的学识浅薄，在叙述方法时，难免出现疏忽和错漏之处，希望批评指正，不胜感激。
参考文献
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