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電子天平計(jì)量的檢定
2011-09-15
利用電磁力平衡重力原理制成的天平稱之為電子天平。隨著實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的越來越普遍，電子天平其測量的準(zhǔn)確性、可靠性也就愈為重要。早在1991年國家頒布實(shí)施的《JJG98-90非自動天平計(jì)量檢定規(guī)程》(試行)中，對電子天平計(jì)量檢定的描述比較籠統(tǒng)，可操作性欠佳，這樣使得從事電子天平計(jì)量檢定工作的人員，在對規(guī)程的理解上并不十分透徹。尤其在評判一個(gè)電子天平的“合格與否”所掌握的尺度上不盡相同，使得儀器儀表測量的準(zhǔn)確性、參數(shù)的可靠性不能得到保證。為使電子天平在實(shí)際應(yīng)用中的質(zhì)量得到有效控制，本文就電子天平的計(jì)量檢定以及應(yīng)注意的問題與大家共同探討。
1.如何對電子天平進(jìn)行分級和判定其各項(xiàng)允差：目前生產(chǎn)電子天平的廠家比較多，有個(gè)別廠家在產(chǎn)品說明中未能詳細(xì)的標(biāo)識其性能指標(biāo)，或者是標(biāo)識不規(guī)范、不統(tǒng)一，有的給出級別，有的不給出級別。比如有的電子天平明確了實(shí)際標(biāo)尺分度值d，而未標(biāo)明它的檢定分度值e，這對于使用者來說會誤以為d=e，認(rèn)為電子天平能分辨出最小的值就是它本身能夠稱量的準(zhǔn)確數(shù)值。而對于計(jì)量檢定人員來講，確定電子天平的檢定標(biāo)尺分度值e非常關(guān)鍵，因?yàn)閑是用來評定其準(zhǔn)確度級別以及最大允許誤差的依據(jù)：在計(jì)量檢定中若各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的最大示值誤差均不大于1d，我們確定e=d;如果各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)最大示值誤差均小于10d，我們確定e=l0d。
有時(shí)還需根據(jù)具體情況而定，比如當(dāng)d：0.2mg時(shí)，e=5D;d：0.5mg時(shí)，e=2d。總之，在對檢定標(biāo)尺分度值的劃分上應(yīng)按照以下形式：1×10k或2×10k或5×10k，k為正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或零)。我們把除了e=d以外的情況都?xì)w為≠d，其中以e=l0d最為常見。以下是根據(jù)檢定分度值e來對電子天平進(jìn)行等級劃分及其最大允許誤差的歸納總結(jié)。2電子天平計(jì)量性能檢定的主要內(nèi)容在日常的周期檢定和常規(guī)的產(chǎn)品質(zhì)量檢查中，一般需要檢定以下幾項(xiàng)內(nèi)容：天平靈敏度、鑒別力的檢定;天平各載荷點(diǎn)的最大允許誤差(稱量線性誤差)的檢定;天平重復(fù)性的檢定;天平的偏載或四角誤差的檢定;天平配衡功能的檢定。
2.電子天平靈敏度、鑒別力的檢定：電子天平的靈敏度一般指分度靈敏度，其在數(shù)值上應(yīng)正好等于該天平相應(yīng)載荷的檢定分度值。對具有數(shù)字指示和自動或半自動校準(zhǔn)裝置的電子天平，可以免檢該天平的靈敏度。當(dāng)電子天平檢定分度值e≥lmg時(shí)，可以測定其鑒別力，方法如下：在空載或加載時(shí)處于平衡狀態(tài)的電子天平上，把相當(dāng)于數(shù)字標(biāo)尺分度值1.4倍的一個(gè)外加載荷(1.4d)，輕緩地加放在天平稱盤上時(shí)(或從其上取下)，原來的天平示值必須有所變化。電子天平各載荷點(diǎn)的最大允許誤差的檢定：首先開機(jī)預(yù)熱，然后按照說明書的操作程序?qū)﹄娮犹炱竭M(jìn)行校準(zhǔn)(這一步很關(guān)鍵)，校準(zhǔn)完畢，顯示零位。渦街流量計(jì)
從零載荷開始，逐漸單調(diào)往上加載，直至加到天平的最大稱量值時(shí)，然后再逐漸單調(diào)卸載，直至零載荷為止。在檢定過程中，由檢定操作人員視天平具體情況選取載荷點(diǎn)(這在檢定規(guī)程中未明確給出)，但以下幾個(gè)載荷點(diǎn)應(yīng)必須進(jìn)行檢定：(1)空載。(2)全載。(3)最小稱量Min(I級天平：100e;Ⅱ級天平：50e;Ⅲ級天平：20e;Ⅳ級天平：20e)。(4)影響天平誤差值的“拐點(diǎn)”所對應(yīng)的那些載荷，比如I級天平：50000e、200000e;Ⅱ級天平：5000e、20000e;Ⅲ級天平：500e、2000e等。
誤差計(jì)算分兩種情況：
(1)e≠d時(shí)，示值誤差計(jì)算公式應(yīng)為E=I-L(E：天平示值誤差，I：天平指示值，L天平稱盤上所加載荷);
(2)當(dāng)e=d時(shí)，示值誤差計(jì)算公式應(yīng)為E=I-L+(1?2)d-△L(d：電子天平實(shí)際標(biāo)尺分度值，AL：在天平稱盤上為示值湊整而添加的載荷)。不論哪種情況，要求所得各載荷點(diǎn)的誤差均小于規(guī)程中所規(guī)定的允許誤差。電子天平重復(fù)性檢定：電子天平重復(fù)性檢定應(yīng)在空載和加載狀態(tài)下進(jìn)行，加載的載荷有兩種：一種是全載，一種是半載。要求檢定中分別對加載和空載的平衡位置進(jìn)行讀數(shù)并記錄，同時(shí)注意每加一次載荷均應(yīng)返零一次。要求對同一載荷多次衡量結(jié)果之間的差值，不得超過天平在該載荷時(shí)的最大允許誤差的絕對值。電子天平偏載檢定(四角誤差檢定)：對于標(biāo)準(zhǔn)天平，試驗(yàn)載荷等于天平的最大稱量，其四角誤差等于最大示值減最小示值。對于工作用天平，試驗(yàn)載荷等于天平最大載荷的三分之一，其四角誤差等于各點(diǎn)的示值與中心點(diǎn)的示值之差中的最大者。電子天平配衡功能的檢查：對于新購置的電子天平應(yīng)檢查其配衡功能，一般選取兩個(gè)載荷點(diǎn)，即：(1?3)Max，(2?3)Max。在相同載荷下所得兩結(jié)果之間的差值，不得超過該載荷時(shí)的最大允許誤差的絕對值。電子天平在檢定中需要注意的問題：如何選取標(biāo)準(zhǔn)砝碼?選取的標(biāo)準(zhǔn)砝碼可以是級砝碼，也可以是等砝碼，但它的誤差(對于級砝碼為質(zhì)量允差，對于等砝碼為檢定精度)不得大于被檢天平在該載荷下的最大允許誤差的1?
3.其次，標(biāo)準(zhǔn)砝碼的量程能夠覆蓋到電子天平的最大稱量范圍。電子天平的免檢問題：
(1)當(dāng)d≤1mg的電子天平，可以免檢該天平的鑒別力;
(2)當(dāng)e≠d的電子天平，可免檢該天平的鑒別力;
(3)對于具有數(shù)字指示和自動或半自動校準(zhǔn)裝置的天平，可以免檢該天平的靈敏度。出具檢定證書應(yīng)規(guī)范化：電子天平檢定完畢后，應(yīng)根據(jù)實(shí)際檢定結(jié)果出具檢定證書或檢定結(jié)果通知書。筆者認(rèn)為出具證書是一項(xiàng)非常嚴(yán)肅且應(yīng)負(fù)法律責(zé)任的事情，首先格式要規(guī)范，內(nèi)容須涵蓋《GJB2725-96》中“4.1”要素的全部信息.校準(zhǔn)(檢定)或測試的結(jié)果應(yīng)準(zhǔn)確、客觀。
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