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電子天平的計(jì)量檢定
日期：2025-12-29 05:54
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摘要：
電子天平的計(jì)量檢定
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(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的越來(lái)越普遍，其測(cè)量的準(zhǔn)確性、可靠性也就愈為重要。早在１９９１年國(guó)家頒布實(shí)施的《ＪＪＧ９８－９０非自動(dòng)天平計(jì)量檢定規(guī)程》（試行）中，對(duì)電子天平計(jì)量檢定的描述比較籠統(tǒng)，可操作性欠佳，這樣使得從事電子天平計(jì)量檢定工作的人員，在對(duì)規(guī)程的理解上并不十分透徹。尤其在評(píng)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(cè)量的準(zhǔn)確性、參數(shù)的可靠性不能得到保證。
?。?如何對(duì)電子天平進(jìn)行分級(jí)和判定其各項(xiàng)允差
目前生產(chǎn)電子天平的廠家比較多，有個(gè)別廠家在產(chǎn)品說(shuō)明中未能詳細(xì)的標(biāo)識(shí)其性能指標(biāo)，或者是標(biāo)識(shí)不規(guī)范、不統(tǒng)一，有的給出*，有的不給出*。比如有的電子天平明確了實(shí)際標(biāo)尺分度值ｄ，而未標(biāo)明它的檢定分度值ｅ，這對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)會(huì)誤以為ｄ＝ｅ，認(rèn)為電子天平能分辨出*小的值就是它本身能夠稱量的準(zhǔn)確數(shù)值。
而對(duì)于計(jì)量檢定人員來(lái)講，確定電子天平的檢定標(biāo)尺分度值ｅ非常關(guān)鍵，因?yàn)椋迨怯脕?lái)評(píng)定其準(zhǔn)確度*以及*大允許誤差的依據(jù)：在計(jì)量檢定中若各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的*大示值誤差均不大于1ｄ，我們確定ｅ＝ｄ；如果各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)*大示值誤差均小于10ｄ，我們確定ｅ＝10ｄ。有時(shí)還需根據(jù)具體情況而定，比如當(dāng)ｄ：０．２ｍｇ時(shí)，ｅ＝5ｄ；ｄ：0.5mg時(shí)，ｅ＝2ｄ?？傊?，在對(duì)檢定標(biāo)尺分度值的劃分上應(yīng)按照以下形式：1×10ｋ或2×10ｋ或5×10ｋ（ｋ為正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或零）。我們把除了ｅ＝ｄ以外的情況都?xì)w為≠ｄ，其中以ｅ＝ｌ０ｄ*為常見。以下是根據(jù)檢定分度值ｅ來(lái)對(duì)電子天平進(jìn)行等級(jí)劃分及其*大允許誤差的歸納總結(jié)。
?。?電子天平的計(jì)量性能檢定的主要內(nèi)容
在日常的周期檢定和常規(guī)的產(chǎn)品質(zhì)量檢查中，一般需要檢定以下幾項(xiàng)內(nèi)容：
天平靈敏度、鑒別力的檢定；
天平各載荷點(diǎn)的*大允許誤差（稱量線性誤差）的檢定；
天平重復(fù)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(jí)劃分及*大允許誤差 筆者認(rèn)為對(duì)用于作為量值傳遞的標(biāo)準(zhǔn)電子天平來(lái)講．判斷其誤差標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按“*檢定”的誤差標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判定。.
?。玻?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(shù)值上應(yīng)正好等于該天平相應(yīng)載荷的檢定分度值。對(duì)具有數(shù)字指示和自動(dòng)或半自動(dòng)校準(zhǔn)裝置的電子天平，可以**該天平的靈敏度。
當(dāng)電子天平檢定分度值ｅ≥ｌｍｇ時(shí)，可以測(cè)定其鑒別力，方法如下：在空載或加載時(shí)處于平衡狀態(tài)的電子天平上，把相當(dāng)于數(shù)字標(biāo)尺分度值１．４倍的一個(gè)外加載荷（１．４ｄ），輕緩地加放在天平稱盤上時(shí)（或從其上取下），原來(lái)的天平示值必須有所變化。
?。玻?電子天平各載荷點(diǎn)的*大允許誤差的檢定
*先開機(jī)預(yù)熱，然后按照說(shuō)明書的操作程序?qū)﹄娮犹炱竭M(jìn)行校準(zhǔn)（這一步很關(guān)鍵），校準(zhǔn)完畢，顯示零位。
從零載荷開始，逐漸單調(diào)往上加載，直*加到天平的*大稱量值時(shí)，然后再逐漸單調(diào)卸載，直*零載荷為止。
在檢定過(guò)程中，由檢定操作人員視天平具體情況選取載荷點(diǎn)（這在檢定規(guī)程中未明確給出），但以下幾個(gè)載荷點(diǎn)應(yīng)必須進(jìn)行檢定：
?。ǎ保┛蛰d
?。ǎ玻┤d。＇
?。ǎ常?小稱量Min（Ｉ級(jí)天平：100ｅ；Ⅱ級(jí)天平：50ｅ；Ⅲ級(jí)天平：20ｅ；Ⅳ級(jí)天平：20ｅ）。.（４）影響天平誤差值的“拐點(diǎn)”所對(duì)應(yīng)的那些載荷，比如Ｉ級(jí)天平：50000ｅ、200000ｅ；Ⅱ級(jí)天平：5000ｅ、20000ｅ；Ⅲ級(jí)天平：500ｅ、200ｅ等。;
誤差計(jì)算分兩種情況：
?。ǎ保濉伲鋾r(shí)，示值誤差計(jì)算公式應(yīng)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）；
?。ǎ玻┊?dāng)ｅ＝ｄ時(shí)，示值誤差計(jì)算公式應(yīng)為Ｅ＝Ｉ－Ｌ＋（１２）ｄ－△Ｌ（ｄ：電子天平實(shí)際標(biāo)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(diǎn)的誤差均小于規(guī)程中所規(guī)定的允許誤差。
?。玻?電子天平重復(fù)性檢定
電子天平重復(fù)性檢定應(yīng)在空載和加載狀態(tài)下進(jìn)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(duì)加載和空載的平衡位置進(jìn)行讀數(shù)并記錄，同時(shí)注意每加一次載荷均應(yīng)返零一次。要求對(duì)同一載荷多次衡量結(jié)果之間的差值，不得超過(guò)天平在該載荷時(shí)的*大允許誤差的*值。
２．４ 電子天平偏載檢定（四角誤差檢定） ;
對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)天平，試驗(yàn)載荷等于天平的*大稱量，其四角誤差等于*大示值減*小示值。對(duì)于工作用天平，試驗(yàn)載荷等于天平*大載荷的三分之一，其四角誤差等于各點(diǎn)的示值與中心點(diǎn)的示值之差中的*大者。
?。玻?電子天平配衡功能的檢查
對(duì)于新購(gòu)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(guò)該載荷時(shí)的*大允許誤差的*值。
３ 電子天平的計(jì)量檢定中需要注意的問(wèn)題
?。常?如何選取標(biāo)準(zhǔn)砝碼 ＇
選取的標(biāo)準(zhǔn)砝碼可以是級(jí)砝碼，也可以是等砝碼，但它的誤差（對(duì)于級(jí)砝碼為質(zhì)量允差，對(duì)于等砝碼為檢定精度）不得大于被檢天平在該載荷下的*大允許誤差的1.3。其次，標(biāo)準(zhǔn)砝碼的量程能夠覆蓋到電子天平的*大稱量范圍。
?。常?電子天平的**問(wèn)題
?。ǎ保┊?dāng)ｄ≤１ｍｇ的電子天平，可以**該天平的鑒別力；
?。ǎ玻┊?dāng)ｅ≠ｄ的電子天平，可**該天平的鑒別力；
?。ǎ常?duì)于具有數(shù)字指示和自動(dòng)或半自動(dòng)校準(zhǔn)裝置的天平，可以**該天平的靈敏度。
３．３ 出具檢定證書應(yīng)規(guī)范化
電子天平的計(jì)量檢定完畢后，應(yīng)根據(jù)實(shí)際檢定結(jié)果出具檢定證書或檢定結(jié)果通知書。筆者認(rèn)為出具證書是一項(xiàng)非常嚴(yán)肅且應(yīng)負(fù)法律責(zé)任的事情，*先格式要規(guī)范，內(nèi)容須涵《ＧＪＢ２７２５－９６》中“4.1”要素的全部信息。校準(zhǔn)（檢定）或測(cè)試的結(jié)果應(yīng)準(zhǔn)確、客觀。
?。?如何對(duì)電子天平進(jìn)行分級(jí)和判定其各項(xiàng)允差
目前生產(chǎn)電子天平的廠家比較多，有個(gè)別廠家在產(chǎn)品說(shuō)明中未能詳細(xì)的標(biāo)識(shí)其性能指標(biāo)，或者是標(biāo)識(shí)不規(guī)范、不統(tǒng)一，有的給出*，有的不給出*。比如有的電子天平明確了實(shí)際標(biāo)尺分度值ｄ，而未標(biāo)明它的檢定分度值ｅ，這對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)會(huì)誤以為ｄ＝ｅ，認(rèn)為電子天平能分辨出*小的值就是它本身能夠稱量的準(zhǔn)確數(shù)值。
而對(duì)于計(jì)量檢定人員來(lái)講，確定電子天平的檢定標(biāo)尺分度值ｅ非常關(guān)鍵，因?yàn)椋迨怯脕?lái)評(píng)定其準(zhǔn)確度*以及*大允許誤差的依據(jù)：在計(jì)量檢定中若各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的*大示值誤差均不大于1ｄ，我們確定ｅ＝ｄ；如果各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)*大示值誤差均小于10ｄ，我們確定ｅ＝10ｄ。有時(shí)還需根據(jù)具體情況而定，比如當(dāng)ｄ：０．２ｍｇ時(shí)，ｅ＝5ｄ；ｄ：0.5mg時(shí)，ｅ＝2ｄ?？傊?，在對(duì)檢定標(biāo)尺分度值的劃分上應(yīng)按照以下形式：1×10ｋ或2×10ｋ或5×10ｋ（ｋ為正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或零）。我們把除了ｅ＝ｄ以外的情況都?xì)w為≠ｄ，其中以ｅ＝ｌ０ｄ*為常見。以下是根據(jù)檢定分度值ｅ來(lái)對(duì)電子天平進(jìn)行等級(jí)劃分及其*大允許誤差的歸納總結(jié)。
?。?電子天平的計(jì)量性能檢定的主要內(nèi)容
在日常的周期檢定和常規(guī)的產(chǎn)品質(zhì)量檢查中，一般需要檢定以下幾項(xiàng)內(nèi)容：
天平靈敏度、鑒別力的檢定；
天平各載荷點(diǎn)的*大允許誤差（稱量線性誤差）的檢定；
天平重復(fù)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(jí)劃分及*大允許誤差 筆者認(rèn)為對(duì)用于作為量值傳遞的標(biāo)準(zhǔn)電子天平來(lái)講．判斷其誤差標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按“*檢定”的誤差標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判定。.
?。玻?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(shù)值上應(yīng)正好等于該天平相應(yīng)載荷的檢定分度值。對(duì)具有數(shù)字指示和自動(dòng)或半自動(dòng)校準(zhǔn)裝置的電子天平，可以**該天平的靈敏度。
當(dāng)電子天平檢定分度值ｅ≥ｌｍｇ時(shí)，可以測(cè)定其鑒別力，方法如下：在空載或加載時(shí)處于平衡狀態(tài)的電子天平上，把相當(dāng)于數(shù)字標(biāo)尺分度值１．４倍的一個(gè)外加載荷（１．４ｄ），輕緩地加放在天平稱盤上時(shí)（或從其上取下），原來(lái)的天平示值必須有所變化。
?。玻?電子天平各載荷點(diǎn)的*大允許誤差的檢定
*先開機(jī)預(yù)熱，然后按照說(shuō)明書的操作程序?qū)﹄娮犹炱竭M(jìn)行校準(zhǔn)（這一步很關(guān)鍵），校準(zhǔn)完畢，顯示零位。
從零載荷開始，逐漸單調(diào)往上加載，直*加到天平的*大稱量值時(shí)，然后再逐漸單調(diào)卸載，直*零載荷為止。
在檢定過(guò)程中，由檢定操作人員視天平具體情況選取載荷點(diǎn)（這在檢定規(guī)程中未明確給出），但以下幾個(gè)載荷點(diǎn)應(yīng)必須進(jìn)行檢定：
?。ǎ保┛蛰d
?。ǎ玻┤d。＇
?。ǎ常?小稱量Min（Ｉ級(jí)天平：100ｅ；Ⅱ級(jí)天平：50ｅ；Ⅲ級(jí)天平：20ｅ；Ⅳ級(jí)天平：20ｅ）。.（４）影響天平誤差值的“拐點(diǎn)”所對(duì)應(yīng)的那些載荷，比如Ｉ級(jí)天平：50000ｅ、200000ｅ；Ⅱ級(jí)天平：5000ｅ、20000ｅ；Ⅲ級(jí)天平：500ｅ、200ｅ等。;
誤差計(jì)算分兩種情況：
?。ǎ保濉伲鋾r(shí)，示值誤差計(jì)算公式應(yīng)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）；
?。ǎ玻┊?dāng)ｅ＝ｄ時(shí)，示值誤差計(jì)算公式應(yīng)為Ｅ＝Ｉ－Ｌ＋（１２）ｄ－△Ｌ（ｄ：電子天平實(shí)際標(biāo)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(diǎn)的誤差均小于規(guī)程中所規(guī)定的允許誤差。
?。玻?電子天平重復(fù)性檢定
電子天平重復(fù)性檢定應(yīng)在空載和加載狀態(tài)下進(jìn)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(duì)加載和空載的平衡位置進(jìn)行讀數(shù)并記錄，同時(shí)注意每加一次載荷均應(yīng)返零一次。要求對(duì)同一載荷多次衡量結(jié)果之間的差值，不得超過(guò)天平在該載荷時(shí)的*大允許誤差的*值。
２．４ 電子天平偏載檢定（四角誤差檢定） ;
對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)天平，試驗(yàn)載荷等于天平的*大稱量，其四角誤差等于*大示值減*小示值。對(duì)于工作用天平，試驗(yàn)載荷等于天平*大載荷的三分之一，其四角誤差等于各點(diǎn)的示值與中心點(diǎn)的示值之差中的*大者。
?。玻?電子天平配衡功能的檢查
對(duì)于新購(gòu)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(guò)該載荷時(shí)的*大允許誤差的*值。
３ 電子天平的計(jì)量檢定中需要注意的問(wèn)題
?。常?如何選取標(biāo)準(zhǔn)砝碼 ＇
選取的標(biāo)準(zhǔn)砝碼可以是級(jí)砝碼，也可以是等砝碼，但它的誤差（對(duì)于級(jí)砝碼為質(zhì)量允差，對(duì)于等砝碼為檢定精度）不得大于被檢天平在該載荷下的*大允許誤差的1.3。其次，標(biāo)準(zhǔn)砝碼的量程能夠覆蓋到電子天平的*大稱量范圍。
?。常?電子天平的**問(wèn)題
?。ǎ保┊?dāng)ｄ≤１ｍｇ的電子天平，可以**該天平的鑒別力；
?。ǎ玻┊?dāng)ｅ≠ｄ的電子天平，可**該天平的鑒別力；
?。ǎ常?duì)于具有數(shù)字指示和自動(dòng)或半自動(dòng)校準(zhǔn)裝置的天平，可以**該天平的靈敏度。
３．３ 出具檢定證書應(yīng)規(guī)范化
電子天平的計(jì)量檢定完畢后，應(yīng)根據(jù)實(shí)際檢定結(jié)果出具檢定證書或檢定結(jié)果通知書。筆者認(rèn)為出具證書是一項(xiàng)非常嚴(yán)肅且應(yīng)負(fù)法律責(zé)任的事情，*先格式要規(guī)范，內(nèi)容須涵《ＧＪＢ２７２５－９６》中“4.1”要素的全部信息。校準(zhǔn)（檢定）或測(cè)試的結(jié)果應(yīng)準(zhǔn)確、客觀。
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(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的越來(lái)越普遍，其測(cè)量的準(zhǔn)確性、可靠性也就愈為重要。早在１９９１年國(guó)家頒布實(shí)施的《ＪＪＧ９８－９０非自動(dòng)天平計(jì)量檢定規(guī)程》（試行）中，對(duì)電子天平計(jì)量檢定的描述比較籠統(tǒng)，可操作性欠佳，這樣使得從事電子天平計(jì)量檢定工作的人員，在對(duì)規(guī)程的理解上并不十分透徹。尤其在評(píng)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(cè)量的準(zhǔn)確性、參數(shù)的可靠性不能得到保證。