一、電子天平以其操作簡單、稱量準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn),迅速在工業(yè)生產(chǎn)、科研、貿(mào)易等方面得到廣泛應(yīng)用。但因電子天平的計(jì) 量性能經(jīng)過一段時(shí)間的使用后可能發(fā)生變化, 這樣使得從事電子天平計(jì)量檢定工作的人員，在對規(guī)程的理解上并不十分透徹。尤其在評判一個(gè)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(zhǔn)確性、參數(shù)的可靠性不能得到保證。為使電子天平在實(shí)際應(yīng)用中的質(zhì)量得到有效控制國家規(guī)定對其性能應(yīng)進(jìn)行定期檢定。檢定電子天平的依據(jù)文件是《JJG98-90非自動(dòng)天平檢定規(guī)程》(以下稱 JJG98-90),本文結(jié)合具體工作實(shí)踐,對梅特勒電子天平的檢定過程作一些說明。
二、兩點(diǎn)說明
1．應(yīng)明確的兩個(gè)概念
在電子天平的檢定工作中,先應(yīng)明確實(shí)際分度值d和檢定分度值e兩個(gè)概念和它們之間的關(guān)系,根據(jù)《No76-1 建議》中的定義,電子天平的實(shí)際分度值是指相鄰兩個(gè)示值之差,它表示電子天平的讀數(shù)能力;而檢定分度值則是用于天平(包括機(jī)械天平)的分級和檢定的,并以 質(zhì)量單位表示的值。它們之間存在下述關(guān)系:d≤e≤10d。
2．應(yīng)重視的兩步操作
電子天平的生產(chǎn)廠家、型號眾多,操作方法各異,但操作使用任何一臺電子天平時(shí)都應(yīng)注意以下兩點(diǎn):先應(yīng)將電子天平調(diào) 整至水平狀態(tài),并按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行預(yù)熱,然后再對其進(jìn)行校準(zhǔn)(可選擇外校或內(nèi)校方式),以消除不同使用地點(diǎn)重力加速度的不同對其稱量結(jié)果的影響。這一過程是 正確檢定(包括使用)電子天平所必須的,否則難以保證檢定(或稱量)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
三、電子天平的檢定
JJG98-90中指出評定電子天平的計(jì)量性能的指標(biāo)有8項(xiàng),其中對使用中的電子天平的周期檢定主要是前4項(xiàng):鑒別力和靈敏度、zui大允許誤差、重復(fù)性和偏載的檢定。下面分別對它們作一些說明:
1．靈敏度和鑒別力的檢定
根據(jù)《No76-1建議》中的說明,靈敏度是指對于一個(gè)給定的重量變化(Δm),衡器的指示值相應(yīng)能發(fā)生的示值 變化(ΔL)。而鑒別力則是表征衡器對微小載荷的反應(yīng)能力,也即要引起衡器示值有一個(gè)可發(fā)覺的變化需要添加的重量是多少。對電子天平來說,鑒別力是一個(gè)有 意義的概念,而靈敏度則沒有實(shí)際意義,因此檢定員不要因?yàn)橐?guī)程中將二者列在一起說明而產(chǎn)生誤解。
對使用中的電子天平鑒別力的檢定,通常允許作簡化處理,即選擇在空載或全載時(shí)處于平衡狀態(tài)的天平上,用質(zhì)量為 1.4d的小砝碼,輕緩地加放在天平上或從其上拿下,此時(shí)原來的天平示值應(yīng)有變化(具體過程見JJG98-90中表15)。一般來說,使用中的電子天平的 鑒別力不會(huì)有問題,所以規(guī)程中指出:對于d≤1mg或e>2d的電子天平,允許免檢其鑒別力。
2．各載荷點(diǎn)的zui大允許誤差的檢定
電子天平的zui大允許誤差是指天平的線性度,它與電子天平的準(zhǔn)確度等級和稱量有關(guān)(詳見JJG98-90第8頁表8),其目的是判定電子天平的示值誤差是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。
通常,示值誤差(E)由下式來確定:E=I-I0,I為天平指示值,I0為標(biāo)準(zhǔn)砝碼的標(biāo)稱值。對電子天平來說,這樣 計(jì)算示值誤差是不夠嚴(yán)密的。我們知道,電子天平是數(shù)字顯示方式,其示值的變化不是連續(xù)的,而是以階躍形式進(jìn)行。這樣,當(dāng)天平的實(shí)際示值處于相鄰兩個(gè)數(shù)字之 間時(shí),實(shí)際示值總是按一定的數(shù)字化整方式,以某一相鄰數(shù)字顯示出來,因此,電子天平的數(shù)字顯示值除含有實(shí)際模擬示值外,還包含著數(shù)字化整誤差。在對電子天 平進(jìn)行檢定時(shí),應(yīng)當(dāng)剔除這個(gè)數(shù)字化整誤差,找到實(shí)際模擬示值,以準(zhǔn)確確定電子天平的示值誤差。在實(shí)際檢定中,常采用附加小砝碼尋求數(shù)字轉(zhuǎn)換點(diǎn),來進(jìn)行湊整 計(jì)算的方法,其過程是:對某一
檢定點(diǎn)用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)砝碼L加載,此時(shí)天平顯示值為I,然后將e/10值的附加小砝碼Z逐個(gè)增加至ΔL時(shí),顯示數(shù)字增 加一個(gè)字或在相鄰兩個(gè)示值間轉(zhuǎn)換跳動(dòng)。此時(shí)即可知數(shù)字化整誤差為(e/2-ΔL),而實(shí)際模擬值為(I+e/2-ΔL);由此得到該檢定點(diǎn)的示值誤差E= (I+e/2-ΔL)-L,這就是JJG98-90中檢定電子天平示值誤差的計(jì)算公式。
JJG98-90中同時(shí)指出:對e≥5d的電子天平允許不作數(shù)字化整誤差的修正,下面以兩個(gè)具體實(shí)例作比較說明:（實(shí)例略）
3．重復(fù)性檢定
重復(fù)性是描述電子天平在相同的測量條件下,對同一載荷多次稱量結(jié)果之間的差值,是衡量電子天平稱量結(jié)果能否達(dá)到一致 的能力。重復(fù)性檢定應(yīng)在空載和加載狀態(tài)下進(jìn)行,其檢定過程及數(shù)據(jù)處理方法按JJG98-90第45頁表18進(jìn)行。對e≥5d的電子天平同樣允許省略數(shù)字化 整誤差的修正過程而直接用天平示值減去砝碼質(zhì)量值來計(jì)算重復(fù)性誤差。
4．偏載檢驗(yàn)
偏載檢驗(yàn)又稱四角誤差檢驗(yàn),它是通過將載荷放置在稱盤上不同的位置來檢驗(yàn)天平提供一致結(jié)果的能力。在實(shí)際檢定工作中,應(yīng)根據(jù)電子天平的使用要求來確定檢驗(yàn)載荷,具體內(nèi)容和方法參見JJG98-90中第55頁說明。
5. 電子天平配衡功能的檢查
對于新購置的電子天平應(yīng)檢查其配衡功能，一般選取兩個(gè)載荷點(diǎn)，即： （1,3）Max，（2,3）Max。在相同載荷下所得兩結(jié)果之間的差值，不得超過該載荷時(shí)的zui大允許誤差的值。
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