砝碼,砝碼,鑄鐵砝碼的使用準確性分析

上海眾淵砝碼廠 2019.01.09

砝碼,砝碼,鑄鐵砝碼的使用準確性分析

眾淵分析如下：

砝碼可用于檢定、比對、量值傳遞工作，是目前縣級計量部門的，主要開展砝碼量值傳遞和天平檢定、校準工作。該標準砝碼質(zhì)量修正值由上級計量技術(shù)機構(gòu)(省計量研究院)獲得。標準砝碼都有歷年的穩(wěn)定性考核記錄，證明其計量特性隨時間的恒定能力。在此僅以質(zhì)量標稱值為200g、100g、50g的標準砝碼的穩(wěn)定性為例進行說明，如表1所示。
    

<CTSM>    表1  F₁等級標準砝碼穩(wěn)定性考核數(shù)據(jù)</CTSM>
    

從表1中的砝碼質(zhì)量修正值可以看出，3個砝碼的質(zhì)量在連續(xù)3個周期內(nèi)變化量均小于該砝碼1大允許誤差的1/3，符合F₁等級砝碼的質(zhì)量穩(wěn)定性要求。在質(zhì)量計量的量值傳遞中，還需要考慮砝碼質(zhì)量的不穩(wěn)定性所引起的不確定度分量，例如對于標稱質(zhì)量為200g、100g、50g砝碼質(zhì)量的不確定度分量，由于檢定周期少，在此采用均勻分布，則分別表示為:
    

標稱質(zhì)量為200g砝碼質(zhì)量的不確定度分量為
   

同理可得:
    

標稱質(zhì)量為100g砝碼質(zhì)量的不確定度為0.03mg。
    

標稱質(zhì)量為50g砝碼質(zhì)量的不確定度為0.03mg。
    

影響標準砝碼質(zhì)量穩(wěn)定性的因素還有以下幾點:
    

1.砝碼材料及外界諸多因素的影響
    

由于砝碼材料的原因及外界諸多因素的影響，砝碼的質(zhì)量值不可能保持不變。標準砝碼在加工、調(diào)整過程中，砝碼質(zhì)量值會發(fā)生變化。因此，用于F1等級砝碼的材料，應(yīng)選用相對穩(wěn)定的金屬或合金材料并且是非磁性的。根據(jù)JJG99-2006《砝碼》檢定規(guī)程，F₁等級砝碼可選用黃銅。
    

2.砝碼在使用中的磨損及表面對砝碼質(zhì)量穩(wěn)定性的影響
    

即使小心謹慎地使用砝碼，也會使砝碼產(chǎn)生磨損。因此，在使用F₁等級砝碼時，應(yīng)盡量減少砝碼表面的磨損。此外，由于砝碼的表面狀況也會影響砝碼質(zhì)量的穩(wěn)定性，砝碼應(yīng)避免與易的或液體接觸。
    

3.磁性對砝碼穩(wěn)定性的影響
    

標準砝碼在檢定時，應(yīng)測其磁化強度和磁化率，使其符合JJG99-2006的相關(guān)要求，以減少影響標準砝碼質(zhì)量的穩(wěn)定性，確保標準砝碼在量值傳遞工作中的準確性。
    

上述各因素對砝碼穩(wěn)定性的影響是客觀存在的，但很難定量準確描述。因此，只能在量值傳遞中加以研究和注意。
    

二、標準天平的穩(wěn)定性考核

標準天平的穩(wěn)定性是測量砝碼質(zhì)量準確性的環(huán)節(jié)，天平的穩(wěn)定性是指當天平受到擾動后能自動回到初始平衡的能力。在計量標準考核中，計量標準的穩(wěn)定性是指用該計量標準在規(guī)定的時間間隔內(nèi)測量穩(wěn)定的被測對象。若采用檢定天平重復(fù)性的做法考核天平的穩(wěn)定性，因天平重復(fù)性測量中的示值可能是正值也可能是負值，只能說明天平在允許誤差范圍內(nèi)，考查不出天平穩(wěn)定性的情況。但是，可以采用測量穩(wěn)定的被測砝碼來實現(xiàn)。標準天平的穩(wěn)定性可以通過以下試驗得到:
    

1.電子天平的零點穩(wěn)定性考核
    

在天平空載狀態(tài)讀取零點示值，再將載荷砝碼放入天平盤內(nèi)，開啟天平保持半小時后，將載荷從天平盤內(nèi)取下，示值穩(wěn)定后讀取天平回零后的示值。加載前后的零點示值之差為電子天平零點穩(wěn)定性誤差。
    

2.電子天平的加載穩(wěn)定性考核
    

對電子天平作加載穩(wěn)定性考核時，采用質(zhì)量計量中的ABBA衡量方法進行測量，以質(zhì)量差Δm(mg)來表示。標準砝碼F₁級、被檢砝碼F₂級、砝碼標稱質(zhì)量值和天平計量參數(shù)如下:
    

砝碼標稱質(zhì)量值為100g，天平大秤量為210g，實際分度值d=0.1mg，檢定分度值e=1mg。
    

在檢測條件符合的情況下，通過標準砝碼和被檢砝碼的檢測數(shù)求出修正值，再求出質(zhì)量差值來評價天平的穩(wěn)定性。標準天平的穩(wěn)定性試驗數(shù)據(jù)如表2所示。
    

<CTSM>    表2  標準天平的穩(wěn)定性試驗數(shù)據(jù)</CTSM>
    

作10次獨立測量，以質(zhì)量差Δm(mg)表示單次測量結(jié)果，取其算術(shù)平均值為+0.14mg。
    

以上測量數(shù)據(jù)可以證明天平所復(fù)現(xiàn)的量值是穩(wěn)定的。
    

三、結(jié)束語   

通過以上測量數(shù)據(jù)和分析，可以證明影響砝碼標準裝置的穩(wěn)定性因素有多種，通常可采取相應(yīng)的對策盡量減少不穩(wěn)定因素。而標準天平的穩(wěn)定性又是測量砝碼質(zhì)量的環(huán)節(jié)。砝碼標準裝置的穩(wěn)定性包括標準砝碼的穩(wěn)定性和標準天平的穩(wěn)定性，兩者相輔相成、缺一不可。在開展穩(wěn)定性考核的過程中，還應(yīng)嚴格控制實驗室的環(huán)境條件，使其達到JJG99-2006的要求。檢定人員還應(yīng)仔細觀察所用標準砝碼和標準天平的工作狀態(tài)，才能夠確保檢測數(shù)據(jù)的準確。標準砝碼和標準天平的穩(wěn)定性會影響檢測結(jié)果，不可忽略。

眾淵砝碼廠。