淺析天平砝碼的檢定與校準(zhǔn) 摘要： 正確使用電子天平的關(guān)鍵是要在使用前檢定與校準(zhǔn)電子天平。本文依據(jù)JJG1036-2008《電子天平》檢定規(guī)程著重從電子天平的原理和性能要求來(lái)分析電子天平的檢定與校準(zhǔn)。 隨著實(shí)驗(yàn)室對(duì)電子天平應(yīng)用越來(lái)越普遍，其測(cè)量的準(zhǔn)確性、可靠性也就愈為重要。在檢定（測(cè)試）中我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，對(duì)天平行*計(jì)量測(cè)試時(shí)誤差較，究其原因是，有相當(dāng)部分儀器在較長(zhǎng)的時(shí)間間隔內(nèi)未行校準(zhǔn)，這時(shí)候用戶剛好使用，則會(huì)認(rèn)為天平顯示位便可直接稱量。需要指出的是，電子天平開(kāi)機(jī)顯示點(diǎn)，不能說(shuō)明天平稱量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確符合測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，只能說(shuō)明天平位穩(wěn)定性 [1] 。因此，對(duì)電子天平行有效的檢定與校準(zhǔn)，是確保測(cè)量質(zhì)量值準(zhǔn)確并且實(shí)現(xiàn)順利傳遞的。 2 電子天平計(jì)量性能的要求
2.1 標(biāo)準(zhǔn)器的選擇
對(duì)電子天平行檢定時(shí)，應(yīng)配備組標(biāo)準(zhǔn)砝碼，其擴(kuò)展不確定并（ ＝2）不得于被檢電子天平在該載荷下允許誤差值的1/3。該標(biāo)準(zhǔn)砝碼的磁性不得過(guò)相應(yīng)要求，砝碼的磁性化率應(yīng)該小于0.001。 2.2 根據(jù)天平自身的特性確定級(jí)別
個(gè)人認(rèn)為計(jì)量人員就不能有千分之、萬(wàn)分之、十萬(wàn)分之天平之說(shuō)，按標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該叫Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ天平。由于不同的生產(chǎn)廠家，各種品牌，型號(hào)，在天平出廠時(shí)對(duì)其小稱重的數(shù)量值給予不同的規(guī)定，也就對(duì)電子天平的檢定分度行了不同的規(guī)定，因此，在對(duì)電子天平行檢定時(shí)，應(yīng)當(dāng)先根據(jù)出廠規(guī)定對(duì)其準(zhǔn)確度等級(jí)行確定。比如有的電子天平明確了實(shí)際標(biāo)尺分度值 ，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 = ，認(rèn)為電子天平能分辨出小的值就是它本身能夠稱量的準(zhǔn)確數(shù)值。而對(duì)于計(jì)量檢定人員來(lái)講，廠家說(shuō)明書中沒(méi)有明確 是多少時(shí)，確定電子天平的標(biāo)尺分度值 非常關(guān)鍵，因?yàn)?是用來(lái)評(píng)定其準(zhǔn)確度級(jí)別以及允許誤差的依據(jù)：檢定中若各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的示值誤差均不于1 ，我們確定 = ；如果各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)示值誤差均小于10 ，我們確定 =10 ，有時(shí)還需根據(jù)具體情況而定，比如當(dāng) :0.2mg時(shí)， =5 ；:0.5mg時(shí)， =2 。在對(duì)檢定標(biāo)尺分度值的劃分上淺析電子天平的檢定與校準(zhǔn)應(yīng)該按照以下形式：1×10 或2×10 或5×10 ，為正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或。我們把除了 = 以外的情況都?xì)w為≠ ,其中以 =10 見(jiàn) [2] 。經(jīng)過(guò)多次使用的儀器，在使用的過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)偏移，而且這個(gè)誤差會(huì)隨著使用時(shí)間的增加而逐漸變化，因此，法制計(jì)量組織對(duì)使用期限內(nèi)的儀器所允許的誤差值做了規(guī)定，將其調(diào)整為初次檢定的誤差值的2倍。 3 電子天平的檢定與校準(zhǔn)
根據(jù)我現(xiàn)行的家檢定規(guī)程《JJG 1036-2008電子天平》中電子天平檢定項(xiàng)目主要有：外觀、
偏載誤差、重復(fù)性和示值誤差，這些誤差都有對(duì)應(yīng)的誤差允許范圍。
3.1 外觀檢查
電子天平是對(duì)物質(zhì)的質(zhì)量行分析及精密測(cè)量的質(zhì)量?jī)x器。檢定前先對(duì)電子天平行目測(cè)檢查，其中括：計(jì)量特征、標(biāo)記、天平的使用條件的地點(diǎn)是否合適等。依據(jù)家檢定規(guī)程，電子天平?jīng)]有標(biāo)注檢定分度值 ，外觀檢定步就不。電子天平的工作臺(tái)應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)和牢固，具有十分的剛度，同時(shí)具有定的防震功效。電子天平存放的室內(nèi)環(huán)境對(duì)于電子天平檢定結(jié)果的準(zhǔn)確度有著重的影響。送檢的電子天平，應(yīng)當(dāng)在的室內(nèi)檢定環(huán)境中平穩(wěn)存放至24h以上，使電子天平內(nèi)的機(jī)械結(jié)構(gòu)趨于平穩(wěn)，同時(shí)使電子天平的整機(jī)與檢定的室內(nèi)環(huán)境的溫度和濕度相平衡，再行檢定或校準(zhǔn)工作。 3.2 偏載誤差
偏載誤差就是在偏載測(cè)試時(shí)載荷在不同位置的示值誤差。檢定中分別對(duì)加載和空載的平衡位置行計(jì)數(shù)并記錄，每加次載荷均應(yīng)該反次，對(duì)同載荷多次衡量結(jié)果之間的差值，不得過(guò)電子天平在該載荷時(shí)的允許誤差的值。各載荷點(diǎn)的示值誤差不得過(guò)天平在次載荷時(shí)的允許誤差，這樣才算。載荷在不同位置的示值誤差須滿足相應(yīng)載荷允許誤差的要求。檢定時(shí)分別把標(biāo)準(zhǔn)砝碼放在四角，離中心1/2處，然后再放正中間，測(cè)量5個(gè)不同位置的示值，然后根據(jù)記錄把誤差的值減去小誤差的值，得出的結(jié)果偏載誤差小于 按檢定規(guī)程應(yīng)該取偏載誤差各點(diǎn)中的值作為后的偏載誤差。檢定規(guī)程中按秤盤的表面積，將秤盤劃分為四個(gè)區(qū)域，電子天平偏載誤差檢定位置示意圖 [3] 見(jiàn)圖1。圖1 電子天平偏載誤差檢定位置示意圖
3.3 重復(fù)性
重復(fù)性誤差是指在相同的工作條件下，對(duì)同個(gè)輸入值在短時(shí)間內(nèi)多次連續(xù)測(cè)量輸出所獲得的極限值之間的代數(shù)差。電子天平重復(fù)性檢定應(yīng)該在空載和加載狀態(tài)下行。電子天平是極精密的儀器，對(duì)于氣流，靜電、桌面震動(dòng)、放歪、甚空氣浮力等影響都要考慮在內(nèi)，否則度，重復(fù)性會(huì)很差。對(duì)電子天平檢定時(shí)，需要測(cè)試環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，屏蔽外界干擾 [4] 。電子天平的重復(fù)性等于 - ，式中， 為加載天平示值誤差的值， 為加載時(shí)天平示值誤差的小值， - ≤︱ ︱，重復(fù)性誤差的計(jì)算結(jié)果是誤差的值-小值的值，沒(méi)有正負(fù)。在電子天平重復(fù)性檢定中，重復(fù)性誤差的計(jì)算結(jié)果是稱量結(jié)果中的-小或是稱量誤差的-小 [3] 。例如：稱量100g =0.1mg = 1mg
6次重復(fù)測(cè)量示值為： =100.0000g
示值 誤差
99.9994 -0.6
99.9995 -0.5
99.9994 -0.6
99.9993 -0.7
99.9995 -0.5
99.9995 -0.5
重復(fù)性誤差為99.9995-99.9993=0.2mg或-0.7-（-0.5）=0.2mg即0.2
3.4 示值誤差
電子天平載荷點(diǎn)的允許誤差含電子天平“線性誤差”的影響，也含電子天平內(nèi)校砝碼，重復(fù)性及四角誤差等多方因素的影響。示值誤差是相對(duì)真值而言的，由于真值不能確定，實(shí)際上使用的是約定真值或?qū)嶋H值。為確定測(cè)量?jī)x器的示值誤差，當(dāng)接受高等級(jí)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其行檢定或校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)該測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器復(fù)現(xiàn)的量值即為約定真值，通常稱為實(shí)際值、校準(zhǔn)值或標(biāo)準(zhǔn)值。檢定方法：用標(biāo)準(zhǔn)砝碼采用直接測(cè)量法，檢定電子天平各技術(shù)參數(shù)的示值，可得電子天平示值與標(biāo)準(zhǔn)砝碼值之差，即為電子天平的示值誤差。各載點(diǎn)的示值誤差不得過(guò)該天平在該載荷時(shí)的允許誤差。無(wú)論加載或卸載，應(yīng)有足夠的測(cè)量點(diǎn)數(shù)，對(duì)于*檢定的天平，測(cè)量點(diǎn)數(shù)不得少于10點(diǎn)，對(duì)于后續(xù)檢定或者使用中檢定的電子天平，測(cè)量點(diǎn)數(shù)可以適當(dāng)減少，但不得少于6點(diǎn)。計(jì)量檢定人員，對(duì)電子天平行檢定時(shí)，如果電子天平各載荷點(diǎn)的允許誤差差，就*可以判定該電子天平不。
3.5 電子天平校準(zhǔn)
校準(zhǔn)衡量臺(tái)電子天平與否需綜合考慮其它技術(shù)指標(biāo)的符合性。先開(kāi)機(jī)預(yù)熱，然后按照說(shuō)明書的操作程序?qū)﹄娮犹炱叫行?zhǔn)，校準(zhǔn)完畢，儀器顯示位。對(duì)電子天平的校準(zhǔn)工作，必須要以家的檢定規(guī)程作為參考，同時(shí)根據(jù)電子天平所具備的性能行綜合性的評(píng)。為了使電子天平能夠?qū)崿F(xiàn)更別的度，在行校準(zhǔn)時(shí)，要參照生產(chǎn)廠家的說(shuō)明書，以此作為依據(jù)對(duì)電子天平行校準(zhǔn)。
電子天平的主要功能就在于能夠把被測(cè)量的物體質(zhì)量行轉(zhuǎn)換，使其稱重結(jié)果能夠以種與質(zhì)量成正比的電子信號(hào)行輸出，并且以數(shù)字作為顯示的形式，更加直觀和簡(jiǎn)便。電子天平具備較多的特點(diǎn)，其中以功能齊全、測(cè)量速度快而且操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)成為了被廣使用者所接受和認(rèn)可的依據(jù)。有部分電子天平具有自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)被檢測(cè)的物品實(shí)際質(zhì)量與其輸出數(shù)字行對(duì)比的功能，同時(shí)具備載保護(hù)措施。電子天平的校準(zhǔn)分為內(nèi)校與外校兩種，校準(zhǔn)時(shí)常按CAL鍵，顯示多少克，就放多少克砝碼，如果是自動(dòng)內(nèi)校的電子天平按住CAL鍵就不會(huì)顯示100g，電子天平直接校準(zhǔn)，不用砝碼。如果在校準(zhǔn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤，電子天平顯示器將顯示“Err”，顯示時(shí)間很短，應(yīng)該重新清，重新行校準(zhǔn)。下面以上海生產(chǎn)的勤酬BT系列電子天平為例說(shuō)明如何對(duì)電子天平行外校準(zhǔn)。校準(zhǔn)方法如下：電子天平開(kāi)機(jī)自檢時(shí)，輕按CAL鍵當(dāng)顯示器出現(xiàn)CAL時(shí)，即松手，顯示器就會(huì)出現(xiàn)CAL—100其中“100”為閃爍碼，表示校準(zhǔn)砝碼需用100g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼行校準(zhǔn)。此時(shí)就把準(zhǔn)備好“100g”校準(zhǔn)砝碼放上稱盤上，顯示器即出現(xiàn)“···· ”等待狀態(tài)，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間后天平顯示器出現(xiàn)100.000g，這時(shí)卸走校準(zhǔn)砝碼，顯示器應(yīng)該出現(xiàn)0.000g，若顯示器出現(xiàn)不是為，清，再重復(fù)以上校準(zhǔn)操作。在校準(zhǔn)時(shí)，為得到更準(zhǔn)確的校準(zhǔn)結(jié)果，般重復(fù)以上校準(zhǔn)操作步驟兩次。日常工作中電子天平移動(dòng)位置，天氣差變化等都應(yīng)該積極的行自?；蚨ㄆ谕庑?，其處于狀態(tài)。 4 檢定與校準(zhǔn)結(jié)果的處理 電子天平檢定或校準(zhǔn)完成后，應(yīng)根據(jù)實(shí)際檢定、校準(zhǔn)結(jié)果出具檢定證書、校準(zhǔn)證書或檢定結(jié)果通知書。筆者認(rèn)為出具證書或報(bào)告是項(xiàng)非常嚴(yán)肅而且應(yīng)負(fù)法律責(zé)任的事情，先格式要規(guī)范，檢測(cè)數(shù)據(jù)要真實(shí)。應(yīng)該按照我現(xiàn)行JJG1036-2008《電子天平》檢定規(guī)程中的要求，的電子天平發(fā)給檢定證書（見(jiàn)附錄B電子天平檢定證書內(nèi)頁(yè)格式），校準(zhǔn)發(fā)校準(zhǔn)證書，檢定不的電子天平發(fā)給檢定結(jié)果通知書（見(jiàn)附錄C電子天平檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁(yè)格式），并注明不項(xiàng)目。電子天平的檢定或校準(zhǔn)周期般不過(guò)1年。
5 結(jié)束語(yǔ)
電子天平屬于精密計(jì)量器具，對(duì)工作場(chǎng)合的溫度濕度，防塵、防震、防腐蝕、抗干擾等環(huán)境條件有特殊的要求。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，電子天平在質(zhì)量計(jì)量中得到廣泛應(yīng)用，其具有自動(dòng)校準(zhǔn)，自動(dòng)去皮，自動(dòng)數(shù)據(jù)輸出等優(yōu)點(diǎn)，電子天平基本使用智能化鍵盤操作，檢定人員必須仔細(xì)閱讀生產(chǎn)廠家說(shuō)明書的性能參數(shù)，并對(duì)其工作原理加以了解，再行檢定（校準(zhǔn)）。電子天平作為種重的計(jì)量器具也必然會(huì)在各個(gè)領(lǐng)域得到更加廣闊的發(fā)展 [5] 。電子天平是質(zhì)量量值行測(cè)量的途徑和工具，確保其計(jì)量性能符合使用要求時(shí)期所應(yīng)當(dāng)有的基本功能。本人根據(jù)日常工作檢定與校準(zhǔn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其行了簡(jiǎn)單的分析，希望本文能夠?qū)ν杏?jì)量檢定人員日常檢定工作帶來(lái)啟示。 
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