電子天平計(jì)量檢定的幾個(gè)問(wèn)題

利用電磁力平衡重力原理制成的天平稱(chēng)之為電子天平。隨著實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的越來(lái)越普遍，其測(cè)量的準(zhǔn)確性、可靠性也就愈為重要。早在１９９１年國(guó)家頒布實(shí)施的《ＪＪＧ９８－９０非自動(dòng)天平計(jì)量檢定規(guī)程》（試行）中，對(duì)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(duì)規(guī)程的理解上并不十分透徹。尤其在評(píng)判一個(gè)電子天平的“合格與否”所掌握的尺度上不盡相同，使得儀器測(cè)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(wèn)題與大家共同探討。
１  如何對(duì)電子天平進(jìn)行分級(jí)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(shuō)明中未能詳細(xì)的標(biāo)識(shí)其性能指標(biāo)，或者是標(biāo)識(shí)不規(guī)范、不統(tǒng)一，有的給出級(jí)別，有的不給出級(jí)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(duì)于使用者來(lái)說(shuō)會(huì)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(chēng)量的準(zhǔn)確數(shù)值。而對(duì)于計(jì)量檢定人員來(lái)講，確定電子天平的檢定標(biāo)尺分度值ｅ非常關(guān)鍵，因?yàn)椋迨怯脕?lái)評(píng)定其準(zhǔn)確度級(jí)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?？傊趯?duì)檢定標(biāo)尺分度值的劃分上應(yīng)按照以下形式：ｌ×ｌ０ｋ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(jiàn)。以下是根據(jù)檢定分度值ｅ來(lái)對(duì)電子天平進(jìn)行等級(jí)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(chēng)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。
             表１  天平等級(jí)劃分及最大允許誤差
    筆者認(rèn)為對(duì)用于作為量值傳遞的標(biāo)準(zhǔn)電子天平來(lái)講．判斷其  誤差標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按“首次檢定”的誤差標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判定。
２．１  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(duì)具有數(shù)字指示和自動(dòng)或半自動(dòng)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(cè)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(chēng)盤(pán)上時(shí)
（或從其上取下），原來(lái)的天平示值必須有所變化。
２．２  電子天平各載荷點(diǎn)的最大允許誤差的檢定
    首先開(kāi)機(jī)預(yù)熱，然后按照說(shuō)明書(shū)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。從零載荷開(kāi)始，逐漸單調(diào)往上加載，直至加到天平的最大稱(chēng)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(guò)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(chēng)量Ｍｉｎ（Ｉ級(jí)天平：１００ｅ；Ⅱ級(jí)天平：５０ｅ；Ⅲ級(jí)天平：２０ｅ；Ⅳ級(jí)天平：２０ｅ）。（４）影響天平誤差值的“拐點(diǎn)”所對(duì)應(yīng)的那些載荷，比如Ｉ級(jí)天平：５００００ｅ、２０００００ｅ；Ⅱ級(jí)天平：５０００ｅ、２００００ｅ；Ⅲ級(jí)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(chēng)盤(pán)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(chēng)盤(pán)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。
２．３  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(duì)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(duì)同一載荷多次衡量結(jié)果之間的差值，不得超過(guò)天平在該載荷時(shí)的最大允許誤差的絕對(duì)值。
２．４  電子天平偏載檢定（四角誤差檢定）
    對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)天平，試驗(yàn)載荷等于天平的最大稱(chēng)量，其四角誤差等于最大示值減最小示值。對(duì)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。
２．５  電子天平配衡功能的檢查
    對(duì)于新購(gòu)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(guò)該載荷時(shí)的最大允許誤差的絕對(duì)值。
３  電子天平在檢定中需要注意的問(wèn)題
３．１  如何選取標(biāo)準(zhǔn)砝碼
    選取的標(biāo)準(zhǔn)砝碼可以是級(jí)砝碼，也可以是等砝碼，但它的誤差（對(duì)于級(jí)砝碼為質(zhì)量允差，對(duì)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(chēng)量范圍。
３．２  電子天平的免檢問(wèn)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(duì)于具有數(shù)字指示和自動(dòng)或半自動(dòng)校準(zhǔn)裝置的天平，可以免檢該天平的靈敏度

現(xiàn)在由于電子天平廠家在e和d的問(wèn)題上表示混亂,造成了許多的計(jì)量人員也犯迷惑了.這篇文章說(shuō)的很好，很值得一讀,樓主辛苦了.
問(wèn)題:上述表示中,e=5d和e=10d到底哪個(gè)天平性能好點(diǎn):也就是說(shuō)e是大好還是小好呢?

[ 本帖最后由 風(fēng)吹石 于 2007-9-28 08:02 編輯 ]

請(qǐng)問(wèn)：1、何謂“電子天平的配衡功能的檢查”
      2、最大允許誤差檢定時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)砝碼該如何配備？一盒砝碼好象不好配，比如一盒中只有一組5.2.2.1分配。

哈哈。還說(shuō)裴老師寫(xiě)的非自動(dòng)天平計(jì)量檢定規(guī)程（試行）中，對(duì)電子天平計(jì)量檢定的描述比較籠統(tǒng)，可操作性欠佳，你這里參考了多少裴老師規(guī)程里的東西？

有很多理念和概念在新的檢定規(guī)程里修改了，或者把相關(guān)內(nèi)容避而不談。畢竟在90年代，電子天平在我國(guó)還沒(méi)有多少的情況下，裴老師參考當(dāng)時(shí)的國(guó)際建議寫(xiě)的這個(gè)規(guī)程，是很不容易的。

那個(gè)規(guī)程描述比較籠統(tǒng)，可操作性欠佳，請(qǐng)指出是那條，咱們一起探討一下。我怎么就能看明白呢？

2.1、2.3、2.4、2.5、3.2的內(nèi)容都是98-90規(guī)程里的吧，1036-2008里可沒(méi)寫(xiě)呀。

說(shuō)的我嗎？我是說(shuō)砝碼的組合：我們常用的是5.2.2.1組合,比如一盒砝碼中有500g.200g.200g#.100g

5#：沒(méi)說(shuō)你?；卮鹉愕膯?wèn)題

1、電子天平的配衡功能的檢查。這里指的是R76和JJG555-96里的最大添加皮重和扣除皮重的意思。因在電子天平的范圍內(nèi)都是扣除皮重，所以新版電子天平的規(guī)程里就把相關(guān)內(nèi)容去掉了。
具體理解為：不改變凈載荷的稱(chēng)量范圍（添加皮重裝置），或減少凈載荷的稱(chēng)量范圍（扣除皮重裝置）。

2、砝碼的組合：我們常用的是5.2.2.1組合?，F(xiàn)在小質(zhì)量當(dāng)然是這種組合方式，其它組合方式要送檢的化很麻煩。尤其是帶3的組合方式。你要檢定最大秤量235g的天平，就要200+20+10+5，沒(méi)有別的辦法。

規(guī)程越改越細(xì)，越細(xì)本來(lái)應(yīng)該越好操作，但是現(xiàn)在的規(guī)程卻讓人看不懂了。不過(guò)電子天平的還好，主要是說(shuō)砝碼。