摘要:电子天平是利用电磁力平衡重力原理制成的。随着实验室应用的越加普遍,其测量的准确性、可靠性也就愈为重要。但作为计量器具,使用一段时间后其计量性能与原设计的指标或多或少都会产生偏离,为此非常有必要对其计量性能进行定期检定。
关键字:计量检定 载荷 校准
电子天平的检定。电子天平的生产厂家、型号众多,操作方法也各异,但检定任何一台电子天平时都应注意以下两点:
首先应保证检定所用磅码是有效的标准硅码,它的误差《对于等硅码为检定精度,对于级磅码为质量允差)不得大于被检天平在该载荷下的最大允许误差的三分之一,并且它的量程要能够筱盖到电子天平的最大称量范围。
其次要将电子天平调整至水平状态,并按其说明书规定时间进行预热,然后再对其进行校准(可选择外校或内校方式),以消除不同使用地点重力加速度的不同对其称量结果的影响。这一过程是正确检定《包括使用)电子天平所必须的,否则难以保证检定(或称量)结果的准确性。(***G98 - 90》对使用中的电子天平的周期检定主要是前4项:鉴别力和灵敏度、最大允许误差、重复性和偏载的检定。
电子天平灵敏度、鉴别力的检定。灵敏度是指对于一个给定的重量变化(Dm),衡器的指示值相应能发生的示值变化(乙)。而鉴别力则是表征衡器对微小载荷的反应能力,也即要引起衡器示值有一个可发觉的变化需要添加的重量是多少。对电子天平来说,灵敏度一般指分度灵敏度,其在数值上应正好等于该天平相应载荷的检定分度值。对具有数字指示和自动或半自动校准装置的电子天平,可以免检该天平的灵敏度。
我们在检定电子天平时常常会遇到以下一些情况:标牌中给出最大称量和实际分度值,没有给出天平检定分度值和准确度等级;给出实际分度值和检定分度值及最大称量而没有给出准确度等级或经检定不符合其标牌所示的准确度等级。那么如何确定其准确度等级呢?***G1036-2008《电子天平》检定规程中对检定分度值的定义为:用于划分天平级别与进行计量检定的,以质量单位表示的值。我们在检定电子天平时确定其检定分度值e是非常关键的一步,检定分度值e是用来评定电子天平准确度等级及最大允许误差的依据。具有单一量程范围的电子天平,若其相对应的最大示值误差均满足不大于±0.5d、±1.0d、±1.5d时,则可确定检定分度值e等于实际分度值d;以此类推,若相应称量的最大示值误差均满足不大于±1.0d、±2.0d、±3.0d时,则可确定e=2d。当然,检定分度值的选定还要符合相应形式即:1×10k或2×10k或5×10k,其中k为正整数、负整数或零。比如:为0.2mg时,则检定分度值e应为5d;实际分度值d为0.5mg时,则检定分度值e为2d。根据检定分度值和最大秤量,我们可以确定该电子天平的检定分度数,然后对照《电子天平》检定规程中的相应要求,就可以确定其准确度等级。具有多个称量范围的电子天平,当各称量范围满足不同准确度级别的要求时,则应严格按照要求定级,并在检定结论中标示出其不同量程的称量范围及相应的准确度等级。
重复性检定。重复性是描述电子天平在相同的测量条件下,对同一载荷多次称量结果之间的差值,是衡量电子天平称量结果能否达到一致的能力。重复性检定应在空载和加载状态下进行,其检定过程及数据处理方法按***G98-90第45页表18进行。要求检定中分别对加载和空载的平衡位置进行读数并记录,同时注意每加一次载荷均应返零一次。要求对同一载荷多次衡量结果之间的差值,不得超过天平在该载荷时的最大允许误差的绝对值。
偏载检定。偏载检定又称四角误差检定,它是通过将载荷放置在称盘上不同的位置来检验天平提供一致结果的能力。实际检定工作中,应根据电子天平的使用要求来确定检定载荷,对于标准天平,试验载荷等于天平的最大称量,其四角误差等于最大示值减最小示值。对于工作用天平,试验载荷等于天平最大载荷的三分之一,其四角误差等于各点的示值与中心点的示值之差中的最大者。
在电子天平计量检定过程中只要注意以上几点检定要求,基本能解决可能遇到的问题与困难。但目前电子天平种类繁多,检定时宜因天平而异,注意操作,才能正确评价天平的计量性能。检定完毕后,应根据实际检定结果出具规范的检定证书或检定结果通知书。
笔者认为,两规程互为补充,在应用过程中可以互相参照。下面是对这两规程进行的比较(两规程相同之处不再赘述),其不同如下:
1、检定分度值;《电子天平》规定:d≤e≤10d ;《数字指示秤》规定:e=d;
2、准确度级别;《电子天平》中规定了特种准确度Ⅰ级到普通准确度ⅡⅡ 级电子天平的准确度度判定,
《数字指示秤》中只对Ⅲ级与ⅡⅡ 级作了相应规定,且于《电子天平》中的规定相同;
3、偏载测试;《电子天平》中规定:试验载荷选择1/3(最大秤量+最大加法除皮效果)的砝码,允许砝码叠放使用,示值误差应是对零点修正后的误差;《数字指示秤》中规定:对于承载器的支承点个数N≤4的秤与《电子天平》中相同,但同时对N>4的秤及承受偏载量较小的秤(如料斗秤)以及用于称量滚动载荷的秤(如轨道悬挂式秤)的偏载测试进行了规定,砝码应避免不必人的叠放;
4、重复性测试;《电子天平》中规定:试验载荷应选择80%~100%最大秤量的单个砝码,测量次数不少于6次;《数字指示秤》中规定:对于首次检定的秤,试验载荷分别为50%最大秤量和接近最大秤量进行两组测试,每组至少重复3次,在随后检定中则只进行约为50%最大秤量的测试;
5、称量测试;《电子天平》中规定:对于首次检定的天平,测试点不得少于10点,对于后续检定或使用中检验的天平,测试点数可以适当减少,但不得少于6点,且均应测试至最大秤量;《数字指示秤》中规定:测试点至少应选定5点,首次检定应测试至最大秤量,随后检定可根据实际使用情况,测试至2/3最大秤量,且可以用潜代物进行称量测试,并对旋转测试(固定悬挂式秤)及除皮称量测试进行规定;
6、《数字指示秤》中对标准砝码的替代作了规定,规定了标准砝码的替代方法及替代条件;并对鉴别力测试作了相应的规定;《电子天平》中则没有相应的规定。
总之,在电子天平检定过程中我们应以天平标牌中说明的检定分度值及准确度等级为参考,严格按照《电子天平》检定规程的要求对天平进行定级。
参考文献:
[1]汪芳;;计量检定也应“以礼服人”[J];中国计量;2006年06期
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