淺談砝碼檢定時對電子天平的選擇 摘 要:砝碼是種需要依靠衡量儀器來實現(xiàn)量值傳遞的固定實物量具,而電子天平是常用儀器。特別是在砝碼檢定時,對電子天平的量程、準確度等級、分辨力選擇尤其重要。從電子天平合成不確定度估算得到,砝碼的最允許誤差與天平最直觀的參數(shù)檢定分度值 e之間為正比關(guān)系,并結(jié)合實例分析檢定全量程砝碼時選擇的方案和需要考慮的問題。 JJG 99 — 2006 《砝碼檢定規(guī)程》 7.2.2.1 規(guī)定,檢定砝碼所用的衡量儀器的計量特性在測量之前要已知。如果被檢砝碼行空氣浮力修正,則其合成標準不確定度(即重復(fù)性、靈敏度、分辨力、偏載等的合成)應(yīng)不得過被檢砝碼允許誤差值的 1/6 ;反之,則不得過 1/9. 而在實際工作中,如何在未測量前根據(jù)砝碼的準確度等級選擇合適的衡量儀器,從而確保滿足量值的傳遞需求。本文筆者將結(jié)合日常工作談?wù)剻z定砝碼時對電子天平的選擇所遵循的些原則。
1 電子天平引入的合成標準不確定度估評 在未測量的前提下,估算臺天平是否滿足砝碼檢定需求,只能根據(jù)銘牌上的最稱量、最小稱量、實際分度值 d 和檢定分度值 e 這幾個參數(shù),對電子天平引入的合成不確定度 uba (重復(fù)性、靈敏度、分辨力、偏載的合成)行評估。評估原則:忽略靈敏度引入的分量(的天平其影響量很小),增重復(fù)性和偏載引入的分量。估評后可得到合成不確定度與檢定分度值 e 成正比,具體如下。 1.1 電子天平的合成標準不確定度的估評 1.1.1 重復(fù)性測試 uw該分量確定根據(jù)天平重復(fù)性的最允許誤差來確定:根據(jù)JJG 1036 — 2008 《電子天平檢定規(guī)程》 5.5.2 要求,天平重復(fù)性誤差極限是檢定分度值的 1.5 倍,采用極差法按均勻分布處理的方式,則1.52 3weu =×. 1.1.2 天平的偏載 u E 同理,電子天平的偏載極限是檢定分度值的 1.5 倍,且砝碼放置在秤中心距離四角 1/3 處,則1.53 2 3Eeu =× ×.1.1.3 天平的分辨力 u d電子天平為數(shù)字式衡量儀器,且 e = 10d ,則0.1 22 3deu×=×.那么,合成后的衡量儀器不確定度2 2 20.46ba w E du u u u e = + + ≈1.2 │ M PE │與天平檢定分度值 e 的關(guān)系│MPE│ 為被檢砝碼最允許誤差值。 1.2.1 砝碼需要行空氣浮力修正 當(dāng)砝碼需要行空氣浮力修正時,比如 E 2 等級砝碼,則 u ba不得過 │MPE│ 的 1/6 ,即:16MPE ≥ u ba ≈ 0.46e , e ≤ 0.36│MPE│.1.2.2 砝碼不需要行空氣浮力修正當(dāng)砝碼不需要行空氣浮力修正時,比如 F 1 , F 2 , M 1 等級砝碼,則 u ba 不得過 │MPE│ 的 1/9 ,即:19MPE ≥ u ba ≈ 0.46e |