電子天平計量檢定的幾個問題

利用電磁力平衡重力原理制成的天平稱之為電子天平。隨著實驗室應用的越來越普遍，其測量的準確性、可靠性也就愈為重要。早在１９９１年國家頒布實施的《ＪＪＧ９８－９０非自動天平計量檢定規程》（試行）中，對電子天平計量檢定的描述比較籠統，可操作性欠佳，這樣使得從事電子天平計量檢定工作的人員，在對規程的理解上并不十分透徹。尤其在評判一個電子天平的“合格與否”所掌握的尺度上不盡相同，使得儀器測量的準確性、參數的可靠性不能得到保證。為使電子天平在實際應用中的質量得到有效控制，本文就電子天平的計量檢定以及應注意的問題與大家共同探討。
１  如何對電子天平進行分級和判定其各項允差
    目前生產電子天平的廠家比較多，有個別廠家在產品說明中未能詳細的標識其性能指標，或者是標識不規范、不統一，有的給出級別，有的不給出級別。比如有的電子天平明確了實際標尺分度值ｄ，而未標明它的檢定分度值ｅ，這對于使用者來說會誤以為ｄ＝ｅ，認為電子天平能分辨出最小的值就是它本身能夠稱量的準確數值。而對于計量檢定人員來講，確定電子天平的檢定標尺分度值ｅ非常關鍵，因為ｅ是用來評定其準確度級別以及最大允許誤差的依據：在計量檢定中若各項參數指標的最大示值誤差均不大于１ｄ，我們確定ｅ＝ｄ；如果各項參數指標最大示值誤差均小于１０ｄ，我們確定ｅ＝ｌ０ｄ。有時還需根據具體情況而定，比如當ｄ：０．２ｍｇ時，ｅ＝５ｄ；ｄ：０．５ｍｇ時，ｅ＝２ｄ。總之，在對檢定標尺分度值的劃分上應按照以下形式：ｌ×ｌ０ｋ或２×１０ｋ或５×１０ｋｋ為正整數、負整數或零）。我們把除了ｅ＝ｄ以外的情況都歸為≠ｄ，其中以ｅ＝ｌ０ｄ最為常見。以下是根據檢定分度值ｅ來對電子天平進行等級劃分及其最大允許誤差的歸納總結。
２  電子天平計量性能檢定的主要內容
    在日常的周期檢定和常規的產品質量檢查中，一般需要檢定以下幾項內容：天平靈敏度、鑒別力的檢定；天平各載荷點的最大允許誤差（稱量線性誤差）的檢定；天平重復性的檢定；天平的偏載或四角誤差的檢定；天平配衡功能的檢定。
             表１  天平等級劃分及最大允許誤差
    筆者認為對用于作為量值傳遞的標準電子天平來講．判斷其  誤差標準應按“首次檢定”的誤差標準來判定。
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，其在數值上應正好等于該天平相應載荷的檢定分度值。對具有數字指示和自動或半自動校準裝置的電子天平，可以免檢該天平的靈敏度。當電子天平檢定分度值ｅ≥ｌｍｇ時，可以測定其鑒別力，方法如下：在空載或加載時處于平衡狀態的電子天平上，把相當于數字標尺分度值１．４倍的一個外加載荷（１．４ｄ），輕緩地加放在天平稱盤上時
（或從其上取下），原來的天平示值必須有所變化。
２．２  電子天平各載荷點的最大允許誤差的檢定
    首先開機預熱，然后按照說明書的操作程序對電子天平進行校準（這一步很關鍵），校準完畢，顯示零位。從零載荷開始，逐漸單調往上加載，直至加到天平的最大稱量值時，然后再逐漸單調卸載，直至零載荷為止。在檢定過程中，由檢定操作人員視天平具體情況選取載荷點（這在檢定規程中未明確給出），但以下幾個載荷點應必須進行檢定：（１）空載。（２）全載。（３）最小稱量Ｍｉｎ（Ｉ級天平：１００ｅ；Ⅱ級天平：５０ｅ；Ⅲ級天平：２０ｅ；Ⅳ級天平：２０ｅ）。（４）影響天平誤差值的“拐點”所對應的那些載荷，比如Ｉ級天平：５００００ｅ、２０００００ｅ；Ⅱ級天平：５０００ｅ、２００００ｅ；Ⅲ級天平：５００ｅ、２０００ｅ等。誤差計算分兩種情況：
    （１）ｅ≠ｄ時，示值誤差計算公式應為Ｅ＝Ｉ－Ｌ（Ｅ：天平示值誤差，Ｉ：天平指示值，Ｌ天平稱盤上所加載荷）；
    （２）當ｅ＝ｄ時，示值誤差計算公式應為Ｅ＝Ｉ－Ｌ＋（１２）ｄ－△Ｌ（ｄ：電子天平實際標尺分度值，ＡＬ：在天平稱盤上為示值湊整而添加的載荷）。
    不論哪種情況，要求所得各載荷點的誤差均小于規程中所規定的允許誤差。
２．３  電子天平重復性檢定
    電子天平重復性檢定應在空載和加載狀態下進行，加載的載荷有兩種：一種是全載，一種是半載。要求檢定中分別對加載和空載的平衡位置進行讀數并記錄，同時注意每加一次載荷均應返零一次。要求對同一載荷多次衡量結果之間的差值，不得超過天平在該載荷時的最大允許誤差的絕對值。
２．４  電子天平偏載檢定（四角誤差檢定）
    對于標準天平，試驗載荷等于天平的最大稱量，其四角誤差等于最大示值減最小示值。對于工作用天平，試驗載荷等于天平最大載荷的三分之一，其四角誤差等于各點的示值與中心點的示值之差中的最大者。
２．５  電子天平配衡功能的檢查
    對于新購置的電子天平應檢查其配衡功能，一般選取兩個載荷點，即： （１３）Ｍａｘ，（２３）Ｍａｘ。在相同載荷下所得兩結果之間的差值，不得超過該載荷時的最大允許誤差的絕對值。
３  電子天平在檢定中需要注意的問題
３．１  如何選取標準砝碼
    選取的標準砝碼可以是級砝碼，也可以是等砝碼，但它的誤差（對于級砝碼為質量允差，對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，標準砝碼的量程能夠覆蓋到電子天平的最大稱量范圍。
３．２  電子天平的免檢問題
    （１）當ｄ≤１ｍｇ的電子天平，可以免檢該天平的鑒別力；
    （２）當ｅ≠ｄ的電子天平，可免檢該天平的鑒別力；
    （３）對于具有數字指示和自動或半自動校準裝置的天平，可以免檢該天平的靈敏度

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

[ 本帖最后由 風吹石 于 2007-9-28 08:02 編輯 ]

請問：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，標準砝碼該如何配備？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。還說裴老師寫的非自動天平計量檢定規程（試行）中，對電子天平計量檢定的描述比較籠統，可操作性欠佳，你這里參考了多少裴老師規程里的東西？

有很多理念和概念在新的檢定規程里修改了，或者把相關內容避而不談。畢竟在90年代，電子天平在我國還沒有多少的情況下，裴老師參考當時的國際建議寫的這個規程，是很不容易的。

那個規程描述比較籠統，可操作性欠佳，請指出是那條，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的內容都是98-90規程里的吧，1036-2008里可沒寫呀。

說的我嗎？我是說砝碼的組合：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#：沒說你。回答你的問題

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都是扣除皮重，所以新版電子天平的規程里就把相關內容去掉了。
具體理解為：不改變凈載荷的稱量范圍（添加皮重裝置），或減少凈載荷的稱量范圍（扣除皮重裝置）。

2、砝碼的組合：我們常用的是5.2.2.1組合。現在小質量當然是這種組合方式，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，沒有別的辦法。

規程越改越細，越細本來應該越好操作，但是現在的規程卻讓人看不懂了。不過電子天平的還好，主要是說砝碼。