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E等级砝码标准装置稳定性与应用实例说明
时间:2020/12/12 9:54:27 点击次数:1213

E等级砝码标准装置稳定性与应用实例说明 先容:

    砝码标准装置的稳定性不仅与标准砝码的稳定性有关,还与主要配套的标准天平计量性能及其他因素有关。砝码标准装置稳定性在标准复查工作中是一个非常重要的参数,直接影响到砝码标准装置是否可以继续进行质量量值传递工作。下面就E等级砝码标准装置稳定性进行实例分析。

  • E1等级标准砝码稳定性考核

E1等级标准砝码可用于校准、比对、量值传递工作,是目前省级计量部门的最高标准,该标准砝码质量修正值由上级计量部门检定获得。标准砝码应有历年的稳定性考核记录证明其计量特性随时间的恒定能力。在此仅以质量标称值1000g500g200g的砝码稳定性为例进行说明。砝码质量修正值可看到,砝码质量在两个周期内变化量小于该砝码质量最大允许误差的1/3,完全符合E1等级砝码质量稳定性要求。在质量计量的量值传递中,还需要考虑砝码质量的不稳定性所引起的不确定度分量,例如对于标称质量为1000g500g200g砝码质量的不稳定性引起的不确定度分量,由于检定周期少,在这用均匀分布来考虑,可以分别表示为:标称质量为1000g砝码质量的不稳定性引起的不确定度:uinstmcr1000g=0.01/3!2=0.003mg同理可得:标称质量为500g砝码质量的不稳定性引起的不确定度:uinstmcr500g=0.017mg标称质量为200g砝码质量的不稳定性引起的不确定度:uinstmcr200g=0.008mg以上先容了从“量”上对砝码质量的不稳定性进行考核的方法。影响标准砝码质量稳定性的因素还有以下几点:

1.由于砝码材料的原因及外界诸多因素的影响,砝码的质量值不可能保持不变。标准砝码在加工、调整过程中,砝码质量值会发生变化。因此,用于制造E等级砝码的材料,应选用时效时间长、稳定性能好的材料。

  1. 砝码在使用中的磨损及表面氧化对砝码质量稳定性的影响。即使非常小心谨慎地使用砝码,也只能是减少砝码的磨损。因此,在使用E等级砝码时,应尽量减少砝码表面的磨损。此外,砝码的表面状况也会影响砝码质量的稳定性,砝码应避免与易氧化的气体或液体接触。
  2. 磁性对砝码稳定性的影响。标准砝码在首次检定时,应测其磁化强度和磁化率,使其符合砝码检定规程中的相关要求,以减少影响标准砝码质量稳定性的因素,确保标准砝码量值传递工作的准确。上述各因素对砝码稳定性的影响是客观存在的,但很难用“量”来准确描述。大家只能在量值传递工作中加以研究和注意。
  • 标准天平的稳定性考核

标准天平的稳定性是保证测量砝码质量准确性的重要环节,天平的稳定性定义是指当天平受到扰动后能自动回到初始平衡位置的能力。在计量标准考核中,计量标准的稳定性是指用该计量标准在规定的时间间隔内测量稳定的被测对象时,所得到的测量结果的一致性。若采用检定天平重复性的程序来考核天平稳定性,因天平重复性测量中的示值,可能是正值也可能是负值,只能说明天平在允许误差范围内,考查不出天平稳定性的情况。但是,大家可以采用测量稳定的被测砝码来实现,并且只有通过天平用标准砝码检定被检砝码的质量差,才能体现天平的稳定性。标准天平的稳定性大家可以通过以下试验得到:

  1. 电子天平的零点稳定性考核

在天平空载状态读取零点示值,再将载荷砝码放入天平盘内,开启天平保持半小时后,将载荷从天平盘内取下,示值稳定后读取天平回零后的示值,加载前后的零点示值之差为电子天平零点稳定性误差。

  1. 电子天平的加载稳定性考核

对电子天平作加载稳定性考核时,采用质量计量中ABBA衡量方法进行测量,以质量差Δmmg)来表示。标准砝码E1等级,被检砝码E2等级,砝码标称质量值和天平计量参数如下:

1)砝码标称质量1000g,选用天平最大秤量Max=1109g,实际分度值d=0.01mg,检定分度值e=0.1mg

2)砝码标称质量200g,选用天平最大秤量Max=210g,实际分度值d=0.01mg,检定分度值e=0.1mg。由以上检测条件,通过标准砝码和被检砝码的质量差值,来评价所用天平的稳定性误差。

标准天平的稳定性试验数据如表2所示。做10次独立测量,以质量差Δmmg)来表示单次测量结果,取其算术平均值Δmmg)作为该组测量结果,检测数据可以得到其算术平均值分别为:Δm1000gmg=-2.21mg;Δm200gmg=-0.13mg

如果是新建计量标准,应相隔一段时间(1个月左右)。同样方法在这仅给出4组测量数据。标准天平的稳定性试验数据,以及4组测量结果的算术平均值分别如表3所示。

4组测量结果中的最大值和最小值之差作为这段时间天平的稳定性。因此可以分别表示为:Max=1109g/d=0.01mg在该段时间内天平的稳定性检测结果:

Δmimg=Δmmax-Δmmin=0.05mg0.05mg<0.15mg(最大允许误差为±1.5e

Max=210g/d=0.01mg在该段时间内天平的稳定性检测结果:

Δmimg=Δmmax-Δmmin=0.03mg0.03mg<0.15mg(最大允许误差为±1.5e

通过以上数据,足以证明天平所复现的量值是稳定可靠的。在量值传递过程中,还应严格控制实验室的环境条件,使其达到JJG99-2006《砝码》检定规程的要求。检定人员应仔细观察所用标准砝码和标准天平的工作状态,才能确保检测数据的准确可靠。标准天平的不稳定性会影响衡量结果,不应忽略天平的稳定性,这也是确保计量器具复现性好的重要前提。

以上是E等级砝码标准装置稳定性与应用实例说明的详细内容!

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