淺析電子天平示值誤差的檢定與數(shù)據(jù)處理

文/袁青松

電子天平具有操作方便、快捷、直觀的特點(diǎn)，是一種應(yīng)用非常廣泛的計(jì)量?jī)x器，廣泛應(yīng)用在科學(xué)研究、石油化工、計(jì)量檢驗(yàn)、檢測(cè)、檢疫、醫(yī)藥衛(wèi)生、大專(zhuān)院校和工農(nóng)業(yè)的實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)室等。本文結(jié)合作者的實(shí)際工作，以一種電子天平（Max=220g，d=0.1mg，e=10d）為例，介紹標(biāo)準(zhǔn)JJG 99—2006《砝碼》和JJG 1036—2008《電子天平》的檢定規(guī)程，以及如何檢定電子天平示值誤差。敬請(qǐng)各位老師專(zhuān)家批評(píng)指教。

1 示例

例1：測(cè)量電子天平的載荷點(diǎn)示值誤差（200g/0.1mg）

規(guī)程規(guī)定：0～50g，±0.5mg，最大允許誤差的1/3=0.17 mg；〉50～200g，±1.0mg，最大允許誤差的1/3=0.34mg。

a.如果檢定過(guò)程中只使用砝碼的標(biāo)稱(chēng)值：

E2等級(jí)砝碼50g的最大允許誤差為：±0.10 mg〈0.17mg 通過(guò)；

E2等級(jí)砝碼2 0 0 g的最大允許誤差為：±0.3 mg〈0.34mg 通過(guò)；

F1等級(jí)砝碼50g的最大允許誤差為：±0.3 mg 〉0.17mg不通過(guò)；

F1等級(jí)砝碼200 g的最大允許誤差為：±1.0mg〉0.34mg 不通過(guò)。

b. 如果檢定過(guò)程中使用砝碼的實(shí)際質(zhì)量值：

F1等級(jí)砝碼50g的擴(kuò)展不確定度為：±0.10mg〈0.17mg 通過(guò) ；

F1等級(jí)砝碼200g的擴(kuò)展不確定度為：±0.3mg〈0.34mg 通過(guò)；

F2等級(jí)砝碼50g的擴(kuò)展不確定度為：±0.3mg 〉0.17mg不通過(guò)。

綜合上述，電子天平 （200g/0.1mg）檢定砝碼為：準(zhǔn)確度等級(jí)：E2等級(jí)砝碼無(wú)磁砝碼（優(yōu)選）；質(zhì)量范圍：1mg ～ 200g。簡(jiǎn)而言之，檢定d=0.1mg、e=10d的電子天平應(yīng)用E2等級(jí)無(wú)磁砝碼的實(shí)際值。

2 檢定前的準(zhǔn)備

根據(jù)JJG 1036—2008《電子天平》檢定規(guī)程7.1.1.1的規(guī)定：“應(yīng)配備一組標(biāo)準(zhǔn)砝碼，其擴(kuò)展不確定度(k=2）不得大于被檢天平在該載荷下最大允許誤差絕對(duì)值的1/3。該標(biāo)準(zhǔn)砝碼的磁性不得超過(guò)相應(yīng)要求?！?結(jié)合JJG 99—2006《砝碼》檢定規(guī)程1.4的規(guī)定：“用于衡量?jī)x器（不含質(zhì)量比較儀）用砝碼：如果檢定過(guò)程中使用該砝碼的實(shí)際質(zhì)量值，則其擴(kuò)展不確定度應(yīng)不得超過(guò)儀器在該載荷下最大允許誤差的1/3。如果檢定過(guò)程中只使用該砝碼的標(biāo)稱(chēng)值，則其最大允許誤差應(yīng)不得超過(guò)儀器在該載荷下最大允許誤差的1/3。在測(cè)量電子天平載荷點(diǎn)示值誤差時(shí)，適用本條款。”

此外，還應(yīng)備有分度不大于0.2℃的溫度計(jì)和相對(duì)準(zhǔn)確度不低于5%的干濕度計(jì)。

在檢定環(huán)境、溫度和濕度滿足要求的前提下，將天平放置在一平整、穩(wěn)固的平臺(tái)或平板上。將天平調(diào)整到水平位置。接通電源，天平預(yù)熱，達(dá)到平衡、穩(wěn)定。校準(zhǔn)天平，進(jìn)行一次預(yù)加載。

3 外觀檢查

此項(xiàng)為首次檢定和后續(xù)檢定的檢定項(xiàng)目，使用中檢定可不檢此項(xiàng)。

外觀檢查應(yīng)滿足規(guī)程6.1的要求。同時(shí)應(yīng)記下天平的最大稱(chēng)量Max、最小稱(chēng)量Min、實(shí)際分度值d、檢定分度值e和準(zhǔn)確度等級(jí)等計(jì)量特征的信息。（此時(shí)應(yīng)算出天平的分度數(shù)n=Max/e，并根據(jù)規(guī)程中 “表 1 天平準(zhǔn)確度級(jí)別與e、n的關(guān)系”核實(shí)一下天平的準(zhǔn)確度級(jí)別，從而為檢定示值誤差做好準(zhǔn)備。）

4 示值誤差檢定

規(guī)程規(guī)定：各載荷點(diǎn)的示值誤差不得超過(guò)該天平在該載荷時(shí)的最大允許誤差。

測(cè)試時(shí)，載荷應(yīng)從零載荷開(kāi)始，逐漸地往上加載，直至加到天平的最大稱(chēng)量，后逐漸地卸下載荷，直到零載荷為止。試驗(yàn)載荷必須包括下述載荷點(diǎn)：a )空載；b )最小稱(chēng)量；c)最大允許誤差轉(zhuǎn)換點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的載荷（或接近最大允許誤差轉(zhuǎn)變點(diǎn)）；d )最大稱(chēng)量。無(wú)論加載或卸載，應(yīng)保證有足夠的測(cè)量點(diǎn)數(shù)，對(duì)于首次檢定的天平，測(cè)量點(diǎn)不得少于10點(diǎn)；對(duì)于后續(xù)檢定或使用中檢驗(yàn)的天平，測(cè)量點(diǎn)數(shù)可以適當(dāng)減少，但不得少于6 點(diǎn)。

此天平的必檢點(diǎn)為：

最小稱(chēng)量Min：100d=10mg=0.0100g。

根據(jù)規(guī)程表3可知，轉(zhuǎn)折點(diǎn)為：

50g MPE=±0.5e=±0.5mg；

200g MPE= ±1.0e=±1.0mg；

220g MPE=±1.5e=±1.5mg。

鑒定結(jié)果如表1所示。

表1 電子天平示值誤差檢定記錄表

從表1中可以看出此天平的示值誤差為：

0g≤m≤50g 0.1e；

50g〈m≤200g 0.2e；

200g〈m≤210g 0.3e。

所以此電子天平的示值誤差符合規(guī)程要求。

5 結(jié)論

因?yàn)殡娮犹炱缴鲜龈鼽c(diǎn)的示值誤差均小于相應(yīng)各檔的電子天平最大允許誤差值，故此電子天平的示值誤差沒(méi)有超差，此電子天平的示值誤差項(xiàng)合格。