數(shù)字指示秤檢定誤差要素來源和應(yīng)對措施

李曉新

哈爾濱市計量檢定測試院 黑龍江哈爾濱 150036

零點準(zhǔn)確度、偏載測試、稱量測試、鑒別力測試、除皮后測試和重復(fù)性測試是數(shù)字指示秤檢定的誤差要素，偏載誤差和稱量誤差是誤差的主要來源。在計量檢定過程中，要做好測試前的校準(zhǔn)工作，加強檢定器具的檢測，嚴(yán)格執(zhí)行數(shù)字指示秤檢定規(guī)程，保證衡器稱量的準(zhǔn)確性[1]。

1 檢定誤差要素

1.1 零點準(zhǔn)確度

零點準(zhǔn)確度確定是檢定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是誤差計算的基礎(chǔ)。零點誤差的計算分兩種：①無“零點跟蹤”測試。依次往秤臺上放置0.1e（e為該秤設(shè)定的分度值）直到示值由0變?yōu)?e，此時小砝碼量為△m，計算此時零點誤差：E0=I-m+0.5e-△m，式中E0為零點誤差，I為示值（此時為0），m為標(biāo)準(zhǔn)砝碼值（此時為0），△m表示秤臺放置小砝碼個數(shù)和。②有“零點跟蹤”測試。將秤面清理干凈，將“置零”鍵置零，以最快速度向秤面放置10e砝碼以擺脫零點跟蹤功能，此時示值I是10e。逐一往秤面上放置0.1e附加小砝碼，直到示值由I變?yōu)镮+1e為止（出現(xiàn)閃變?yōu)樽罴眩?，此時附加小砝碼量為△m。按上式計算此時零點誤差，此時I示值為10e+1e，m表示標(biāo)準(zhǔn)砝碼值10e。

1.2 偏載測試

偏載測試是在秤的各個傳感器上端分別放置1/N-1倍最大稱量（N為該秤傳感器的個數(shù)）砝碼，分別放附加小砝碼，用公式E0=I-m+0.5e-△m、E=I-m+0.5e-△m和Ec=E-E0計算該點誤差。

1.3 稱量測試

稱量測試必須要測的點分別為最小量20e、允許誤差改變的量500e、2000e、最大量Max四個點（其它經(jīng)過的點可測可不測）。具體方法是按由小到大的順序逐漸向秤體上放砝碼m，將測得的示值與該點計算出的誤差填入對應(yīng)箭頭↓欄，直到最大值。然后進行反方向測試（由大向?。?，在最大點時第一欄的示值和誤差都不要填，其它內(nèi)容分別填入對應(yīng)的箭頭↑欄內(nèi)直至最小量。

1.4 鑒別力測試

鑒別力是測量秤的靈敏度。其方法和步驟是在承載器上放置某一載荷m和附加小砝碼（10個0.1d的小砝碼）。然后逐個取下附加小砝碼，直到示值明顯的減少了一個實際分度值而變成I-d，重新放回一個小砝碼在承載器上，然后再輕緩地將相當(dāng)于1.4d的砝碼放置在承載器上，得到的結(jié)果為在原來的示值上增加一個實際分度值即I+d。在計算誤差時，代入公式中的小砝碼是秤體上留下的，而不是從秤上取下的。

1.5 除皮后測試

不論首次檢定還是隨后檢定，均應(yīng)進行除皮后測試?？鄢ぶ厥钱?dāng)秤體上有一定重量時按“除皮”鍵，儀表顯示為“零”，然后按照稱量測試方法進行，所加砝碼最大量由公式M=M1-M2（式中M為除皮后最大稱量，M1為出廠時標(biāo)注的最大稱量，M2為除皮去掉的量）表達，這時M＜M1。添加皮重是當(dāng)秤體上有一定重量物體時，按“除皮”鍵儀表顯示為“零”，然后進行測試，所加砝碼最大量仍為該秤所標(biāo)的量[2]。

1.6 重復(fù)性測試

重復(fù)性測試是在約50%和接近最大秤量處行兩組分別至少重復(fù)進行3次的測試。每組測試前應(yīng)將秤調(diào)至零點，其中任意兩次示值之差在該秤量最大允許誤差絕對值以下，并按下述方法確定秤量點示值和示值誤差。設(shè)加放到任何秤量點的標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量為m，顯示值為I，之后逐個加放0.1e的砝碼，直到示值明顯的增加了一個e此時的示值為I+e，此時的附加小砝碼量為△m，化整前的示值為P，則有P=I+0.5e-△m，修正誤差為Ec=P-m-E0。

2 誤差來源

2.1 偏載誤差

電子秤在加載重物過程中，由于被測量物在秤臺上出現(xiàn)一定位置移動可出現(xiàn)稱重改變，對其測量結(jié)果的變化進行分析，需要將變量控制在規(guī)程要求之下，因為數(shù)字指示秤的電阻應(yīng)變計和稱重傳感器的彈性體等一下基本材料之間的差異，還有制造過程中的不足，每個稱重傳感器在絕對靈敏度方面有差異，這導(dǎo)致了相同激勵電壓下各稱重傳感器信號輸出不盡相同，會出現(xiàn)偏載誤差。

2.2 稱量誤差

傳感器稱量過程中稱重臺擦靠、零點漂移、線性變化等都可能出現(xiàn)稱量誤差，造成傳感器出現(xiàn)稱量線性變化，因為浮塵、沖擊力、溫差等因素影響，傳感器能承受的載荷情況和電壓輸出，只是大概的直線關(guān)系，造成電子秤傳感器在稱量線性方面出現(xiàn)一定變化，有時出現(xiàn)較大誤差。使用時數(shù)字指示秤往往會受到很多次大小不同的沖擊載荷，造成傳感器的受力出現(xiàn)非正常改變，最終造成傳感器的觸點出現(xiàn)一定的變化，讓檢定過程中的原始狀態(tài)發(fā)生了變化，出現(xiàn)一定程度的零點漂移和誤差，其次進行擦靠調(diào)試，擦靠能傳遞影響力，使加載過程的重量無法完全作用到稱重傳感器中，這時小稱量一般正常，如負(fù)荷加大后顯示值會明顯減小，應(yīng)找出擦靠點進行調(diào)試。

3 應(yīng)對措施

3.1 測試前的校準(zhǔn)工作

剛開始使用數(shù)字指示秤時，必須進行校準(zhǔn)。同時檢定起始數(shù)值并一定為零，即使為零其實際值也不一定為零。為減低檢定誤差的發(fā)生率，提高檢定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，一定要先進行校準(zhǔn)，之后再進行計量檢定。

3.2 加強檢定器具檢測

為保證計量器具的準(zhǔn)確性和有效性，要定期對其進行維修和檢定。為保證量值的準(zhǔn)確傳遞，獲得可靠的檢定結(jié)果，必須堅決杜絕使用不合格計量器具，及時銷毀老化或磨損砝碼，更換新計量器具[3]。

3.3 嚴(yán)格執(zhí)行數(shù)字指示秤檢定規(guī)程

國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局于2016-11-30發(fā)布《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》（JJG539-2016），并于2017-05-30實施。該規(guī)程適用于中準(zhǔn)確度級和普通準(zhǔn)確度級的數(shù)字指示秤的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。計量檢定人員必須按照規(guī)程要求僅行嚴(yán)格操作，并按照格式要求認(rèn)真填寫檢定記錄。