一、電子天平以其操作簡單、稱量準確可靠等優點,迅速在工業生產、科研、貿易等方面得到廣泛應用。但因電子天平的計 量性能經過一段時間的使用后可能發生變化, 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國家規定對其性能應進行定期檢定。檢定電子天平的依據文件是《JJG98-90非自動天平檢定規程》(以下稱 JJG98-90),本文結合具體工作實踐,對梅特勒電子天平的檢定過程作一些說明。
二、兩點說明
1．應明確的兩個概念
在電子天平的檢定工作中,先應明確實際分度值d和檢定分度值e兩個概念和它們之間的關系,根據《No76-1 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 質量單位表示的值。它們之間存在下述關系:d≤e≤10d。
2．應重視的兩步操作
電子天平的生產廠家、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注意以下兩點:先應將電子天平調 整至水平狀態,并按規定時間進行預熱,然后再對其進行校準(可選擇外校或內校方式),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)結果的準確性。
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、zui大允許誤差、重復性和偏載的檢定。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《No76-1建議》中的說明,靈敏度是指對于一個給定的重量變化(Δm),衡器的指示值相應能發生的示值 變化(ΔL)。而鑒別力則是表征衡器對微小載荷的反應能力,也即要引起衡器示值有一個可發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程中將二者列在一起說明而產生誤解。
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的天平上,用質量為 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,它與電子天平的準確度等級和稱量有關(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定的范圍內。
通常,示值誤差(E)由下式來確定:E=I-I0,I為天平指示值,I0為標準砝碼的標稱值。對電子天平來說,這樣 計算示值誤差是不夠嚴密的。我們知道,電子天平是數字顯示方式,其示值的變化不是連續的,而是以階躍形式進行。這樣,當天平的實際示值處于相鄰兩個數字之 間時,實際示值總是按一定的數字化整方式,以某一相鄰數字顯示出來,因此,電子天平的數字顯示值除含有實際模擬示值外,還包含著數字化整誤差。在對電子天 平進行檢定時,應當剔除這個數字化整誤差,找到實際模擬示值,以準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字轉換點,來進行湊整 計算的方法,其過程是:對某一
檢定點用相應的標準砝碼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,顯示數字增 加一個字或在相鄰兩個示值間轉換跳動。此時即可知數字化整誤差為(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字化整誤差的修正,下面以兩個具體實例作比較說明:（實例略）
3．重復性檢定
重復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果之間的差值,是衡量電子天平稱量結果能否達到一致 的能力。重復性檢定應在空載和加載狀態下進行,其檢定過程及數據處理方法按JJG98-90第45頁表18進行。對e≥5d的電子天平同樣允許省略數字化 整誤差的修正過程而直接用天平示值減去砝碼質量值來計算重復性誤差。
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果的能力。在實際檢定工作中,應根據電子天平的使用要求來確定檢驗載荷,具體內容和方法參見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zui大允許誤差的值。
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