如何使用電子天平檢定砝碼的折算質(zhì)量

孫艷國

(中油遼河油田分公司質(zhì)量節(jié)能管理部，盤錦 124010)

0　引言

JJG 99—2006《砝碼》檢定規(guī)程對砝碼量值傳遞過程中衡量儀器的選擇做出了具體規(guī)定，目前各檢定機構(gòu)常采用符合要求的機械天平或電子天平作為衡量儀器，由于電子天平具有操作簡單、稱量迅速、計量性能穩(wěn)定,并能自動記錄和輔助運算等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于質(zhì)量量值傳遞系統(tǒng)中，本文就如何使用電子天平檢定砝碼進行了探討。

1　檢定內(nèi)容及步驟

1.1　確定檢定項目

在對所有的計量技術(shù)指標進行檢定以前，需對砝碼(除JJG 99—2006《砝碼》附錄G和專用砝碼)外觀、材料、標記、砝碼盒和銘牌進行目力檢查，判斷其是否符合規(guī)程的要求，然后根據(jù)被檢砝碼的準確度等級以及首次檢定、后續(xù)檢定等不同階段確定檢定項目。JJG 99—2006《砝碼》中的主要檢定項目有：密度或體積、表面粗糙度、磁化率、永久磁性、折算質(zhì)量。本文只對折算質(zhì)量進行檢定。

1.2　電子天平的選擇

JJG 99—2006《砝碼》檢定規(guī)程中規(guī)定：“衡量儀器的計量特性在進行測量之前要已知。如果被檢砝碼進行空氣浮力修正，則其合成標準不確定度(即重復(fù)性、靈敏度、分辨力、偏載等的合成)應(yīng)不得超過被檢砝碼質(zhì)量最大允許誤差絕對值的六分之一；如果被檢砝碼不進行空氣浮力修正，則合成標準不確定度不得超過被檢砝碼質(zhì)量最大允許誤差絕對值的九分之一?！笨筛鶕?jù)JJG 99—2006《砝碼》檢定規(guī)程附錄C中C.4衡量儀器的不確定度的評定來進行計算并選擇適合的電子天平。

1.3　標準砝碼的選擇

檢定規(guī)程中規(guī)定標準砝碼至少應(yīng)比被檢砝碼高一準確度等級，其質(zhì)量擴展不確定度應(yīng)不大于被檢砝碼質(zhì)量最大允許誤差的九分之一。在實際操作中如果選用的標準砝碼采用了修正值，檢定傳遞下面等級的砝碼時，標準砝碼的擴展不確定度只要小于等于相鄰下一等級被檢砝碼質(zhì)量最大允許誤差的九分之一，就可以進行量值傳遞；如果所選用的標準砝碼不采用修正值而使用其質(zhì)量標稱值，則擴展不確定度的半寬等于它的最大允許誤差的絕對值，此時所選用標準砝碼的擴展不確定度不滿足相鄰下一等級被檢砝碼質(zhì)量最大允許誤差的九分之一，則不能臨等級傳遞，必須隔等級方能傳遞質(zhì)量量值。

1.4　確定測量循環(huán)方法和循環(huán)次數(shù)

根據(jù)JJG 99—2006《砝碼》檢定規(guī)程，在檢定E等級和F等級砝碼時通常采用ABBA和ABA循環(huán)；在檢定M等級砝碼時，經(jīng)常采用AB1…BnA循環(huán)。在測量循環(huán)中，A代表參考標準砝碼，B代表被檢砝碼。應(yīng)當注意：ABBA、ABA、AB1…BnA均為閉環(huán)，采用電子天平進行質(zhì)量量值傳遞時，開環(huán)的測量循環(huán)是不允許的。測量循環(huán)次數(shù)根據(jù)選定的測量循環(huán)方法由檢定規(guī)程查得。

1.5　折算質(zhì)量的檢定步驟

1.5.1采用雙次替代法

采用雙次替代法(ABBA循環(huán))測量被檢砝碼與標準砝碼之間的折算質(zhì)量差值(測量循環(huán)次數(shù)為1次)。

1)根據(jù)電子天平使用說明書要求預(yù)熱，預(yù)熱完畢后對電子天平進行自校準。

2)將標準砝碼輕放到電子天平的秤盤中央，關(guān)閉防風(fēng)罩玻璃門，待顯示值穩(wěn)定后(具體參照各電子天平使用說明書)，讀取稱量結(jié)果，將數(shù)據(jù)填入砝碼檢定記錄表中。

3)取出標準砝碼，將被檢砝碼放到秤盤中央，待顯示值穩(wěn)定后，讀取稱量結(jié)果，將數(shù)據(jù)填入砝碼檢定記錄表中。

4)取出被檢砝碼，關(guān)閉防風(fēng)罩玻璃門，待電子天平零位示值穩(wěn)定后，再將被檢砝碼放到秤盤中央，顯示穩(wěn)定后，讀取稱量結(jié)果，將數(shù)據(jù)填入砝碼檢定記錄表中。

5)取出被檢砝碼，將標準砝碼放到秤盤中央，待顯示值穩(wěn)定后，讀取稱量結(jié)果，將數(shù)據(jù)填入砝碼檢定記錄表中。完成第一次ABBA測量循環(huán)，需注意每次讀數(shù)應(yīng)有相同的穩(wěn)定時間。

6)如需完成多次ABBA測量循環(huán)，則重復(fù)2)～5)步驟。 表1為采用雙次替代法檢定被檢砝碼折算質(zhì)量的檢定記錄表。

表1　雙次替代法檢定折算質(zhì)量記錄表　g

1.5.2采用單次替代法

采用單次替代法(ABA)測量被檢砝碼與標準砝碼之間的折算質(zhì)量差值。檢定過程與雙次替代法類似，可參照上述過程。表2為采用單次替代法檢定被檢砝碼折算質(zhì)量的檢定記錄表。

表2　單次替代法檢定折算質(zhì)量記錄表　g

1.6　檢定結(jié)果的計算

1.6.1天平指示差ΔI的計算

1)采用雙次替代法(ABBA循環(huán))檢定：

2)采用單次替代法(ABA循環(huán))檢定：

1.6.2折算質(zhì)量差值Δmc的計算

1.6.3被檢砝碼折算質(zhì)量修正值mcct的計算

mcct=mccr+Δmc

式中：mccr為標準砝碼的折算質(zhì)量修正值；Δmc為折算質(zhì)量差值。

1.6.4被檢砝碼折算質(zhì)量值mct的計算

mct=m0+mcct

式中：m0為被檢砝碼的質(zhì)量標稱值。

根據(jù)表1中的檢定數(shù)據(jù),假設(shè)標準砝碼的折算質(zhì)量修正值是0.11mg，采用上述公式計算，可得出被檢砝碼的檢定結(jié)果如表3、表4所示。

表3　砝碼折算質(zhì)量檢定記錄表　g

表4　砝碼檢定結(jié)果匯總表

2　結(jié)束語

砝碼是涉及貿(mào)易、安全、環(huán)保等各方面的重要實物量具，由于它的量值傳遞需要借助于衡量儀器才能進行，正確使用電子天平對砝碼進行檢定,對保證質(zhì)量量值傳遞系統(tǒng)的準確可靠相當重要。

[1]姚弘，陳利，等.JJG99-2006砝碼[S].北京:中國計量出版社,2007

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