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摘要:随着电子学的进步,为了检测天平的受载位移变化,发展了一类采用差动变压器式、电容式、电磁平衡式、石英晶体谐振式等称重传感器式组成的无杠杆工作的天平,人们常把这类天平称电子天平。本文结合笔者多年工作实践,对电子天平检定过程中的若干问题进行了相关探讨,希望能够起到抛砖引玉的作用。
关键词:电子天平 检定 问题
进入数字化时代,以称量速度快、高效、准确、无机械磨损和操作简捷著称的电子天平的应用十分广泛。因此,如何根据计量技术规范,正确判断电子天平的符合性,保证广大使用者准确秤量就显得尤为重要。电子天平检定前,特别是对新生产、新进口电子天平检定前,首先要阅读该天平的使用说明书。要对该天平电压的要求、最大秤量等做到心中有数,只有这样才能避免造成天平损坏。电子天平检定依据的计量技术规范也是《非自动天平》检定规程。此规程中既包括杠杆式机械天平的检定内容,也包括电子天平的检定内容。所以我们在检定天平中,如何正确区分检定规程中哪些条款是针对杠杆式机械天平检定的,哪些条款是针对电子天平检定的,哪些条款是针对其共性的内容的检定,是做好检定工作的首要问题。
1 电子天平的检定条件
1.1 标准砝码的要求
检定电子天平时,应配备一组标准砝码,对于等砝码,它的误差不得大干被检天平在该载荷下的检定精度的1/3,对于级砝码,它的误差不得大于被检天平在该载荷下的质量允差的l/3。同时还应配备用于鉴别力检定、灵敏度检定的小砝码。另外,检定电子天平的标准砝码其磁化率不大于0.001。
1.2 与电子天平检定有关的器具
(1)测量水平用的水准仪;(2)分度值不大于0.2℃的温度计;(3)相对湿度不低于5%的干湿度计;(4)万用表;(5)秒表;(6)非常规检查时所用的有关仪器设备。
1.3 检定所儒的环境条件
(1)法定温度界限
如果在操作说明书中没有指定特殊的工作温度界限,则天平必须在-10-+40℃的温度界限内保持其计量特性。
(2)特殊温度界限
对于在使用操作说明书中已指定特殊工作温度界限的天平,应在下述界限内遵守计量检定规程。界限的范围至少应等于:对于检定标尺分度值小于1mg的I级天平为1℃;对于检定标尺分度值大于或等于1mg的I级天平为5℃;对于II级天平为15℃;对于III和IIII级天平为30℃;
(3)温度对空载示值的影响
对于I级天平当环境温度相差1℃时,其空载示值的变化或零位附近示值的变化,均不得大于1个检定标尺分度值;对于其他级别的天平当环境温度相差5℃时,其空载示值的变化或零位附近示值的变化,均不得大于1个检定标尺分度值。
(4)检定室的清洁震动要求
检定室不得受震动、气流及其他强磁场的影响,室内应保持清洁,使用面积适度,不得过分拥挤。
(5)天平放置台的要求
天平的工作台应乎整、稳固,具有良好的刚度和防震、隔震效果。
(6)供电电源的要求
利用供电电源工作的天平,应在下列电源变化范围内遵守计量检定规程:对于220V电源,电压变化为-15%~+10%;对于50Hz电源,频率变化为-2%~+2%。
(7)对光线的要求
检定室内的天平和砝码应尽量避免阳光直接照射。
1.4 检定前天平的清洁处理与存放时间
检定前应对天平进行清洁处理。要精心地清除所有零件的灰尘及包装残留下的碎屑。如果天平一直放置在室内,对于检定分度数大于等于2×106的天平,动过罩内的部件,应停放48h后进行正式检定,若未动过则停放2~3h后预热0.5h以上,方可进行正式检定。依据天平说明书要求的校准程序进行校准。
2 电子天平的检定方法及相关问题分析
2.1 电子天平鉴别力的检定
除了在天平进行定型鉴定或样机试验时,应对包括空载在内的天平的3种不同载荷状态,分别进行天平的鉴别力测定外,对新生产、新进口、修理后的天平,允许只在空载和全载下测定天平的鉴别力。使用中的天平,以及对新生产、新进口、修理后的天平的鉴别力性能指标有良好的信誉的情况下,只抽查一种载荷的鉴别力。从国内流通领域抽查天平质量时,也只抽查一种载荷的鉴别力。鉴别力的具体操作是:在空载或加载处于平衡稳定的状态时,施加1.4d载荷,其指示值应有所变化,具体记录按《非自动天平》检定规程中的内容填写。另外,对于实际标尺分度值d不大于lmg的天平和检定标尺分度值e大于2倍实际标尺分度值d的天平,应免检该天平的鉴别力。
2.2 电子天平各载荷点的最大允许误差的检定
将天平正确调零后,按该天平的使用说明书规定的程序进行校准。根据天平的使用情况,决定自动零位调整装置和零位跟踪装置是否使用或将其摆脱至范围以外。具体测试时,载荷应从零开始,逐渐单调递增地往上加载,直到加至天平的最大秤量。有加法配衡时,应加至最大秤量加上最大加法配衡。然后逐渐单调递减地卸下载荷直至零载荷为止。检定的载荷由具体检定人员选取,在定型鉴定或样机试验时,其测定点数应不少于l0个。对于新生产、新进口、修理后、使用中的天平和流通领域抽查的天平,在周期检定时或日常的常规计量性能检查时,其测定点数应不少于5个。主要应测试下述载荷:空载;自动指示秤量;能调节平衡方式的那些载荷;最大秤量加上最大加法配衡;最大允许误差值的转换点所对应的载荷。
2.3 电子天平重复性的检定
天平的重复性的测定要在空载和加载状态下进行,加载方式有半载和全载两种,并在显示值稳定后进行读数。每加载一次,应返零一次。对定型鉴定和样机试验的天平,各对应测试的载荷点应分别测定10次。最大秤量在1000kg以上的天平在测试条件受限时,可适当减少次数,但不得少于3次。在周期检定或日常的常规计量性能检查时,载荷点的测定次数允许适当减少。对于特种准确度级高精密天乎和高准确度级精密天平,按规定载荷量分别测定6次,而中准确度级商用天平和普通准确度级普通天平按规定载荷量分别测定3次。根据重复性测定工作的实际情况和需要,可只使用等于最大秤量的载荷作为试验载荷进行具体检定。
2.4 天平的抗倾斜能力检查、与时间有关的天平性能的相关试验、电压和频率变化对天平影响的试验
对于国产的新生产、修理后、使用中的天平,若是老型号规格的,并且经过长期使用不会引起用户怀疑达不到指标的情况下,允许免做。对于已经通过定型鉴定和样机试验的国产天平和进口天平,在日常的周期检定和常规的产品质量抽查中允许免做。但若是在有争议的情况下,或检定机构对其产品的计量性能有怀疑时,允许对有怀疑的项目的汁量性能和特征数据进行检定和测试。
参考文献
[1]车丽娜,刘文钰编著.非自动衡器检校分析.中国计量出版社,2006.11.
[2]《计量测试技术手册》编辑委员会编著.计量测试技术手册.第4卷力学(1).中国计量出版社,1996.11.
关键词:电子天平 检定 问题
进入数字化时代,以称量速度快、高效、准确、无机械磨损和操作简捷著称的电子天平的应用十分广泛。因此,如何根据计量技术规范,正确判断电子天平的符合性,保证广大使用者准确秤量就显得尤为重要。电子天平检定前,特别是对新生产、新进口电子天平检定前,首先要阅读该天平的使用说明书。要对该天平电压的要求、最大秤量等做到心中有数,只有这样才能避免造成天平损坏。电子天平检定依据的计量技术规范也是《非自动天平》检定规程。此规程中既包括杠杆式机械天平的检定内容,也包括电子天平的检定内容。所以我们在检定天平中,如何正确区分检定规程中哪些条款是针对杠杆式机械天平检定的,哪些条款是针对电子天平检定的,哪些条款是针对其共性的内容的检定,是做好检定工作的首要问题。
1 电子天平的检定条件
1.1 标准砝码的要求
检定电子天平时,应配备一组标准砝码,对于等砝码,它的误差不得大干被检天平在该载荷下的检定精度的1/3,对于级砝码,它的误差不得大于被检天平在该载荷下的质量允差的l/3。同时还应配备用于鉴别力检定、灵敏度检定的小砝码。另外,检定电子天平的标准砝码其磁化率不大于0.001。
1.2 与电子天平检定有关的器具
(1)测量水平用的水准仪;(2)分度值不大于0.2℃的温度计;(3)相对湿度不低于5%的干湿度计;(4)万用表;(5)秒表;(6)非常规检查时所用的有关仪器设备。
1.3 检定所儒的环境条件
(1)法定温度界限
如果在操作说明书中没有指定特殊的工作温度界限,则天平必须在-10-+40℃的温度界限内保持其计量特性。
(2)特殊温度界限
对于在使用操作说明书中已指定特殊工作温度界限的天平,应在下述界限内遵守计量检定规程。界限的范围至少应等于:对于检定标尺分度值小于1mg的I级天平为1℃;对于检定标尺分度值大于或等于1mg的I级天平为5℃;对于II级天平为15℃;对于III和IIII级天平为30℃;
(3)温度对空载示值的影响
对于I级天平当环境温度相差1℃时,其空载示值的变化或零位附近示值的变化,均不得大于1个检定标尺分度值;对于其他级别的天平当环境温度相差5℃时,其空载示值的变化或零位附近示值的变化,均不得大于1个检定标尺分度值。
(4)检定室的清洁震动要求
检定室不得受震动、气流及其他强磁场的影响,室内应保持清洁,使用面积适度,不得过分拥挤。
(5)天平放置台的要求
天平的工作台应乎整、稳固,具有良好的刚度和防震、隔震效果。
(6)供电电源的要求
利用供电电源工作的天平,应在下列电源变化范围内遵守计量检定规程:对于220V电源,电压变化为-15%~+10%;对于50Hz电源,频率变化为-2%~+2%。
(7)对光线的要求
检定室内的天平和砝码应尽量避免阳光直接照射。
1.4 检定前天平的清洁处理与存放时间
检定前应对天平进行清洁处理。要精心地清除所有零件的灰尘及包装残留下的碎屑。如果天平一直放置在室内,对于检定分度数大于等于2×106的天平,动过罩内的部件,应停放48h后进行正式检定,若未动过则停放2~3h后预热0.5h以上,方可进行正式检定。依据天平说明书要求的校准程序进行校准。
2 电子天平的检定方法及相关问题分析
2.1 电子天平鉴别力的检定
除了在天平进行定型鉴定或样机试验时,应对包括空载在内的天平的3种不同载荷状态,分别进行天平的鉴别力测定外,对新生产、新进口、修理后的天平,允许只在空载和全载下测定天平的鉴别力。使用中的天平,以及对新生产、新进口、修理后的天平的鉴别力性能指标有良好的信誉的情况下,只抽查一种载荷的鉴别力。从国内流通领域抽查天平质量时,也只抽查一种载荷的鉴别力。鉴别力的具体操作是:在空载或加载处于平衡稳定的状态时,施加1.4d载荷,其指示值应有所变化,具体记录按《非自动天平》检定规程中的内容填写。另外,对于实际标尺分度值d不大于lmg的天平和检定标尺分度值e大于2倍实际标尺分度值d的天平,应免检该天平的鉴别力。
2.2 电子天平各载荷点的最大允许误差的检定
将天平正确调零后,按该天平的使用说明书规定的程序进行校准。根据天平的使用情况,决定自动零位调整装置和零位跟踪装置是否使用或将其摆脱至范围以外。具体测试时,载荷应从零开始,逐渐单调递增地往上加载,直到加至天平的最大秤量。有加法配衡时,应加至最大秤量加上最大加法配衡。然后逐渐单调递减地卸下载荷直至零载荷为止。检定的载荷由具体检定人员选取,在定型鉴定或样机试验时,其测定点数应不少于l0个。对于新生产、新进口、修理后、使用中的天平和流通领域抽查的天平,在周期检定时或日常的常规计量性能检查时,其测定点数应不少于5个。主要应测试下述载荷:空载;自动指示秤量;能调节平衡方式的那些载荷;最大秤量加上最大加法配衡;最大允许误差值的转换点所对应的载荷。
2.3 电子天平重复性的检定
天平的重复性的测定要在空载和加载状态下进行,加载方式有半载和全载两种,并在显示值稳定后进行读数。每加载一次,应返零一次。对定型鉴定和样机试验的天平,各对应测试的载荷点应分别测定10次。最大秤量在1000kg以上的天平在测试条件受限时,可适当减少次数,但不得少于3次。在周期检定或日常的常规计量性能检查时,载荷点的测定次数允许适当减少。对于特种准确度级高精密天乎和高准确度级精密天平,按规定载荷量分别测定6次,而中准确度级商用天平和普通准确度级普通天平按规定载荷量分别测定3次。根据重复性测定工作的实际情况和需要,可只使用等于最大秤量的载荷作为试验载荷进行具体检定。
2.4 天平的抗倾斜能力检查、与时间有关的天平性能的相关试验、电压和频率变化对天平影响的试验
对于国产的新生产、修理后、使用中的天平,若是老型号规格的,并且经过长期使用不会引起用户怀疑达不到指标的情况下,允许免做。对于已经通过定型鉴定和样机试验的国产天平和进口天平,在日常的周期检定和常规的产品质量抽查中允许免做。但若是在有争议的情况下,或检定机构对其产品的计量性能有怀疑时,允许对有怀疑的项目的汁量性能和特征数据进行检定和测试。
参考文献
[1]车丽娜,刘文钰编著.非自动衡器检校分析.中国计量出版社,2006.11.
[2]《计量测试技术手册》编辑委员会编著.计量测试技术手册.第4卷力学(1).中国计量出版社,1996.11.