電子天平的鑒定方法介紹

電子天平是一種常用的稱量儀器，具有全自動故障檢測、外置砝碼、自動校準(zhǔn)、全部線性四點校準(zhǔn)、超載保護等多種應(yīng)用程序，被廣泛用于多個行業(yè)中。今天我們計量質(zhì)量中心主要來介紹一下電子分析天平的鑒定方法，希望可以幫助用戶更好的應(yīng)用產(chǎn)品。

一、電子天平以其操作簡單、稱量準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點,迅速在工業(yè)生產(chǎn)、科研、貿(mào)易等方面得到廣泛應(yīng)用。但因電子天平的計量性能經(jīng)過一段時間的使用后可能發(fā)生變化,國家規(guī)定對其性能應(yīng)進行定期檢定。檢定電子天平的依據(jù)文件是《JJG98-90非自動天平檢定規(guī)程》(以下稱JJG98-90),本文結(jié)合具體工作實踐,對電子天平的檢定過程作一些說明。

二、兩點說明

1.應(yīng)明確的兩個概念

在電子天平的檢定工作中,首先應(yīng)明確實際分度值d和檢定分度值e兩個概念和它們之間的關(guān)系,根據(jù)《No76-1國際建議》中的定義,電子天平的實際分度值是指相鄰兩個示值之差,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都應(yīng)注意以下兩點:首先應(yīng)將電子天平調(diào)整至水平狀態(tài),并按規(guī)定時間進行預(yù)熱,然后再對其進行校準(zhǔn)(可選擇外校或內(nèi)校方式),以消除不同使用地點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量性能的指標(biāo)有8項,其中對使用中的電子天平的周期檢定主要是前4項:鑒別力和靈敏度、最大允許誤差、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國際建議》中的說明,靈敏度是指對于一個給定的重量變化(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,鑒別力是一個有意義的概念,而靈敏度則沒有實際意義,因此檢定員不要因為規(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.各載荷點的最大允許誤差的檢定

電子天平的最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,而是以階躍形式進行。這樣,當(dāng)天平的實際示值處于相鄰兩個數(shù)字之間時,實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)字顯示值除含有實際模擬示值外,還包含著數(shù)字化整誤差。

在對電子天平進行檢定時,應(yīng)當(dāng)剔除這個數(shù)字化整誤差,找到實際模擬示值,以準(zhǔn)確確定電子天平的示值誤差。在實際檢定中,常采用附加小砝碼尋求數(shù)字轉(zhuǎn)換點,來進行湊整計算的方法,其過程是:對某一

檢定點用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)砝碼L加載,此時天平顯示值為I,然后將e/10值的附加小砝碼Z逐個增加至ΔL時,顯示數(shù)字增加一個字或在相鄰兩個示值間轉(zhuǎn)換跳動。此時即可知數(shù)字化整誤差為(e/2-ΔL),而實際模擬值為(I+e/2-ΔL);由此得到該檢定點的示值誤差E=(I+e/2-ΔL)-L,這就是JJG98-90中檢定電子天平示值誤差的計算公式。

JJG98-90中同時指出:對e≥5d的電子天平允許不作數(shù)字化整誤差的修正,下面以兩個具體實例作比較說明。

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)下進行,其檢定過程及數(shù)據(jù)處理方法按JJG98-90第45頁表18進行。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)量值來計算重復(fù)性誤差。

4.偏載檢驗

偏載檢驗又稱四角誤差檢驗,它是通過將載荷放置在稱盤上不同的位置來檢驗天平提供一致結(jié)果的能力。在實際檢定工作中,應(yīng)根據(jù)電子天平的使用要求來確定檢驗載荷,具體內(nèi)容和方法參見JJG98-90中第55頁說明。

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