点胶称量计量不确定度_分辨率到验收_v1.pdf - 第2页

非贴片机精密装备 / 2 分辨率与不确定度算例 读数差的噪声 假设天平最小显示增量 d=0.01 mg ，量化误差在 ±d/2 内均匀且前后独立，则差值的标准不确 定度为 d/√6=0.00408 mg 。若收集 100 滴、每滴约 0.1 mg ，总质量 10 mg ，量化项对总量的 相对标准不确定度约 0.041% 。它不是总准确度，校准、线性、漂移和收集偏差尚未计入。 平均不等于单滴分布 将总质量除 100 只得到平均每滴质量。即…

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称量的对象与边界
结论
点胶称重首先验证的是收集容器中净质量的变化，不自动等于单滴体积、每滴一致性或落
在工件上的有效胶量。推荐将天平能力、收集效率、挥发与时间窗口分开建模；先测质
量，再决定是否有足够证据换算体积。本文适用于精密点胶与微量供液，不给出胶材配方
或设备操作口令。
来源事实与工程推导
NIST 的液体微流量标准采用收集容器置于微量天平上测量质量随时间的变化，并对水蒸发
采取抑制措施
[1]。这说明微量称量需要关注非目标质量变化；不能将其水介质标准的量
程、准确度或措施直接照搬到含填料胶材。以下净质量模型、算例和验收组织为自主工程
分析。
净质量模型
在同一容器内收集N次出胶，净质量估计为 M=(m后-m前)+E-B，其中E为测量间隔内蒸发
损失修正，
B为没有出胶时的外来质量增加。每次平均质量为 M/N。符号按实际质量路径定
义：挥发使读数减小，故修正应加回；落尘或凝结使读数增加，故需减去。
先冻结计量条件
记录胶材批次、温度、开封时间、喷射次数、收集间隔、容器材质、称量等待时间及天平
校准状态。每次有意改变条件只能改变一个因素，异常点保留。只有总质量而没有有效出
胶计数时，缺喷与单滴变小无法唯一分辨。
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分辨率与不确定度算例
读数差的噪声
假设天平最小显示增量d=0.01 mg，量化误差在±d/2内均匀且前后独立，则差值的标准不确
定度为
d/√6=0.00408 mg。若收集100滴、每滴约0.1 mg，总质量10 mg，量化项对总量的
相对标准不确定度约
0.041%。它不是总准确度，校准、线性、漂移和收集偏差尚未计入。
平均不等于单滴分布
将总质量除100只得到平均每滴质量。即使总量完美，99滴偏大和1滴缺喷仍可能被平均掩
盖。独立天平随机误差可通过多批重复降低，但系统偏差、未捕获飞溅或同向挥发不能按
√N消失。单滴波动应另用足够灵敏的逐滴测量或经过验证的光学检测。
组合预算
假设总质量10 mg，净称量重复标准差0.020 mg、校准标准不确定度0.010 mg、蒸发修正
标准不确定度
0.015 mg，三项独立时合成为√(0.020²+0.010²+0.015²)=0.0269 mg；取覆盖
因子
2得到0.0539 mg，即总量的0.54%。覆盖因子及独立性均需按真实数据确认。
换算体积的代价
V=M/ρ。假设质量相对标准不确定度0.269%、胶材密度相对标准不确定度0.5%，二者独立
时体积相对标准不确定度约
0.568%。密度温度依赖、填料沉降、气泡或溶剂挥发会使单一
ρ失效；没有批次密度证据时，应保留质量单位而非伪精确体积。
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可执行验收与失效排查
三组最小隔离试验
先用空白容器按同一时序称量，估计环境漂移；再放置近似已知质量检查天平重复性；最
后用真实胶材做不少于
10批定次数收集，记录全部总量与时间。次数为工程初筛建议，不
是标准要求。空白不能完全模拟胶材蒸发，应另测已装胶容器的静置质量斜率。
时间和收集效率
以相同等待窗口比较批次。若等待越久质量越低，优先分析挥发；若秤台周围有卫星滴，
需评估漏收。容器增加防风或防溅结构后必须重测，因为机械接触、静电、气流和热对流
也会改变读数。不得让喷嘴或软管触碰容器造成附加力。
判定和维护
先冻结允许质量误差T与测量不确定度U。可采用保守判据 |偏差|+U≤T；落在交界区时复测
或改进测量，而非强行判合格。更换天平、容器、胶材或喷嘴后复验。称量结果应与实际
工件胶形、缺喷检测联用，不能单靠质量判定工艺良率。
来源与适用警示
[1] NIST，Gravimetric Standard for Liquid Micro-Flow，公开计量装置说明，访问
2026-11-14。网址见下。本文不复制原文图表；所有算例和验收逻辑为假设推导，未宣称
符合某项计量认证。
https://www.nist.gov/laboratories/tools-instruments/gravimetric-standard-liquid-micro-flow
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