【湘儀】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?？傊?，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。 ３．３ 出具檢定證書應規范化 電子天平檢定完畢后，應根據實際檢定結果出具檢定證書或檢定結果通知書。認為出具證書是一項非常嚴肅且應負法律責任的事情，首先格式要規范，內容須涵蓋《ＧＪＢ２７２５－９６》中“４．１”要素的全部信息校準（檢定）或測試的結果應準確、客觀。