淺論地磅檢定方法及誤差分析
本文論述了根據國家檢定規程開展地磅檢定工作中地磅強檢界定,地磅檢定中存在的問題及地磅檢定中的注意事項。針對地磅檢測中出現 的若干問題進行詳細闡述,以供廣大同行參考。
地磅是應用廣泛的一種列入國家強制檢定目錄的計 量器具,檢定工作是法定計量檢定機構的一項重要工作 職能,在依據國家檢定規程JJG17 - 2002《桿秤檢定規 程》、G539 - 1997《數字指法示秤檢定規程》、JJG13 - 1997《模擬指示秤檢定規程》、G14 - 199《〈非自行指示秤 檢定規程》。本文對開展檢定工作中的一些方法及處理 措施,現論述如下:
1.地磅檢定中的替代方法
在秤量較大的地秤的周期檢定中,經常遇到所備的 標準砝碼數量不足的問題。解決這個問題的辦法是所謂 的替代方法,就是用質地較為密實而且穩定的適當重物, 比如鐵軌、金屬塊等物,代替砝碼進行秤的示值準確值檢 定。在衡器的正式檢定中,應該使用足夠的標準砝碼;只 有在條件確實困難,而且在該衡器準確度要求不十分嚴 格的情況下,才可以考慮使用替代法。
1.1一次替代法
在檢定最大秤量為mmax的增鉈式衡器最大示值準 確度時,如果只有質量為m的標準砝碼,則先加放增鉈 使秤的示值為mmax- m,然后在承重臺板上放置替代 物,使秤達到平衡。繼而將質量為m的砝碼加放于承重 臺板上,在增鉈盤內加放增鉈,使秤的示值達到最大秤 量。秤如不平衡,則在承重臺板上加放或取下質量為 △n的砝碼,使秤處于平衡狀態。如果An小于或等于 如下數值,則該衡器是最大示值準確度合格。
當m >0.6mmax時,Am小于或等于最大秤量的1/ 1400; 當m ?. 5mmax時,△!小于或等于最大秤量的1/ 1600;當m > 0.4mmax時,Am小于或等于最大秤量的1/1 900;當m > 0.3mmax時,Am小于或等于最大秤量的1/2 300;當m >
2mmax時,△!小于或等于最大秤量的1/ 3 000。
由于這種替代方法只有一次替代過程,操作比較簡 單,精度也易于保證。
1.2增鉈檢定的替代方法
增鉈式地磅的增鉈質量,在衡器周期檢定中應當同 時檢定。增鉈質量的檢定,應當使用便攜式天平進行。 不具備條件時,可以使用檢定合格的衡器本身利用替代 方法進行。
一個合格的增鉈式地磅,使用時相對誤差超不過1/ 1 000,如果增鉈的質量誤差大于本身的1/ 1 000,則衡器 的計量杠桿末端會發生大于3 mm的位移,這里很容易 分辨清楚。用替代法檢增鉈時,承重臺板上的砝碼不發 生任何變化,地磅在兩次平衡之間,示值之差僅限于隨機 誤差和,它大約為地磅允差的1/3,這樣,標準增鉈和被 檢增鉈的質量差可以控制在1/3 000以內。如果精心操 作,誤差還可以減小。
用替代法檢增鉈時,應盡量選擇計量性能較好的衡 器,以減小替代誤差。
替代法的誤差分析
在作第一次替代時,秤的承重臺板上分別放置質量 為m的標準砝碼和質量為m1的重物。秤的平衡位置相 同,我們認為m和m1相等。實際上,因為秤有變動性誤 差,它們是不嚴格相等的。實驗證明,秤的變動性誤差占 示值準確度允差的1/3左右。
一次替代法的物理意義是,在空秤變動性檢定和1/ 10最大秤量檢定之后,秤的變動性和在小秤量下杠桿比 的準確度已確認合格。最大秤量的準確度主要取決于杠 桿變形引起的準確度示值誤差。如果在替代秤量上的示 值誤差不大,則說明杠桿在承受荷載后變形較小,因此, 秤的準確度是可以保證的。
3.關于地磅的進度等級和允差
檢定規定對地磅的等級和允差的要求,不僅基于地磅本身計量性能的特性,而且也和過去的傳統習慣有關。 隨著地磅工業的發展,特別是自動秤的生產和使用,使得 原舊規程規定的精度等級和允差不能再滿足生產和使用 的需要。
①清度等級少。桿秤、地秤只有一個精度等級,臺秤 和案秤雖然增加了低精度的規定,但低精度的使用并不 多。這種狀況使得稱量各種不同的物質,都使用同一等 級的地磅。但是,各種不同的產品,價格不同,對秤的準 確度的要求應有差別。地磅制造中的新產品,在其初創 階段,暫時達不到現行規程的要求,但如能滿足生產中的 某些需要,應該允許它們以低精度秤出廠。不少需要高 精度衡器的用戶,希望得到比通用地磅精度更高些的秤。
②原舊規程允差要求不統一。計量杠桿式地磅的允 差規定和度盤秤完全不同。目前,數字顯示秤和其他自 動秤的出現,使這種情況更加嚴重。同一地磅行業的允 差用不同的方式要求,對生產、檢定和使用都不便。
③允差和分度值的關系。計量杠桿式地磅的允差和 分度值沒有確定的關系,這有時使得秤的分度值意義不 很明確,兩臺最小秤量相同的地磅,盡管分度值相差最 大,但精度和允差卻是相同的。這使得分度值有一定的 任意性。在某些情況下,若衡器廠故意將秤的分度值大 的很多,以至于使分度值失去意義。這種不科學的做法, 卻又不違犯檢定規程的有關規定。這顯然是不合適的。 因此,為適應地磅工業的發展,有必要對衡器檢定規程進 行必要的修改。
4.數字顯示式地磅的檢定
數字顯示式地磅目前逐漸增多’對這種衡器的檢定,目 前沒有形成全國統一的檢定方法。檢定人員對于數字顯示 式抗衡應該探索其計量性能規律,制定正確的檢方案。
從原理上講,自動顯示讀數的衡器分為兩類:電子秤 和機電結合秤。
數字顯示式衡器的技術要求和杠桿衡器差別很大。 對于電子秤,包括有關電路的原理、設計和安裝,還包括 傳感器的性能及機械部分的有關技術要求。對于機電結 合式,除了對杠桿的要求外,還有轉換及顯示部分的技術 要求。一臺新型衡器檢定的技術要求。要根據相應技術 文件制定,其中包括有關技術標準、設計和安裝的規定、 規范和技術說明書等。
對于變動性的檢定,還要注意到有關電、磁的抗干擾 能力,比如電網電壓波動,周圍電磁場的影響等。
5.執行地磅檢定中存在的問題。
首先,我們應當先確定所檢的地磅是屬于強制檢定還 是非強制檢定。對屬于強制檢定的,檢定人員要先檢查該 秤的外觀標志及說明,而檢定人員往往忽略了這項檢查。
將秤安放好后,檢定人員有時不注意秤的使用狀態。 如臺秤、案秤游砣卡刀的位置。有時卡刀位置放后(應放 前,置于零點刻度線上),檢定人員沒有注意到。電子秤 由于電壓不符而造成零點上下跳變,所以檢定人員應在 穩定穩壓后現進行檢定。地磅由于工作在室外, 易受天氣環境的影響,風大時很容易使零點跳變不穩,應 待風力平穩后再實施檢定。
在地磅檢定中,存在的主要問題是沒有按計量檢定 規程規定的要求執行檢定,擅自簡化檢定程序。在進行 秤的推移檢查、平衡檢查時,空秤變動性檢定等項目往往 被一些檢定人員忽略;在檢定承重點準確度時,有時只檢 定承重點的中心位置,卻忽略了四角準確度的檢定;在檢 定秤量準確度和最大秤量靈敏度時,不按規程規定的秤 量段執行檢定,檢定的秤量達不到用戶實際使用的秤量。 由于檢定項目不全,評定地磅的計量性能并確定其是否 合格,都是不確切的。
6.結束語
在衡檢后,檢定人員要樹立起法律意識,進一步完善 事后追究制度,進一步細化責、權、利的分配,是誰的問題 誰承擔,是誰的責任誰負責。并積極調動檢定人員的工 作熱情,增強他們的工作責任心,保證他們按計量檢定規 程的項目認真操作。