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如何選擇檢定砝碼用的電子天平：

用于檢定砝碼的電子天平如何選擇?主要考慮何種技術參數(shù)?參數(shù)應滿足何種要求?

JJG992006《砝碼檢定規(guī)程》中規(guī)定:在測量砝碼質量選擇衡量儀器時，衡量儀器的計量特性在進行測量之前要已知。如果被檢砝碼進行空氣浮力修正，則其合成標準不確定度不得超過被檢砝碼質量*大允許誤差*值的六分*;如果被檢砝碼不進行空氣浮力修正，則合成標準不確定度不得超過被檢砝碼質量*大允許誤差*值的九分之-*。

電子天平用于砝碼檢定，上面*指的衡量儀器就是電子天平。天平的參數(shù)主要有*大秤量、分度值、重復性等參數(shù)，分度值又分為檢定分度值e和實際分度值d,-般情況下，e=10d。不確定度到底與什么參數(shù)有關?其關系到底是什么?有什么簡單可行的經驗公式?規(guī)程并沒有給出具體說明，這給計量人員選擇天平帶來了困擾。下文從電子天平用于質量秤量和砝碼質量檢測兩個方面分析電子天平引人的不確定度與天平參數(shù)的關系。

1電子天平的不確定度的計算

1.1電子天平用于質量稱量的不確定度

以梅特勒-托利多電子天平XP32001L型為例，實際分度值為100mg,檢定分度值e=10d=1g;

根據(jù)JJG1036-2008《電子天平》檢定規(guī)程;

檢定分度數(shù)n=Max/e=32000g/(10x0.1)=32000=3.2x10;

根據(jù)JJG1036-2008檢定規(guī)程*度等級的判定依據(jù)，天平的*度等級為II級(**度級)(e≥0.1g,5x10°≤n≤1x10);

其在20kg稱量點的*大允許誤差為土1.0e=土1.0g;

假設m,為被測物體的質量，I為電子天平顯示的被測物體的質量值;

則:m,=I

u(m)=u(I)

由此可以得到這臺電子天平在稱量20kg的物體的質量時，天平的合成標準不確定度為

u(m)=1g/3=0.580g=580mg

顯然在用電子天平秤量物體的質量時，電子天平是作為標準器使用的，其線性誤差是測量不確定度的主要來源。在證書沒有給出電子天平擴展不確定度的情況下，可以用電子天平的*大允許誤差除以3作為電子天平的標準不確定度(即假設天平的線性誤差引人的不確定度符合均勻分布)。因電子天平*大允許誤差是與檢定分度值e密切相關的，因此選擇稱量用的電子天平時，分度值是重要的參考指標。

1.2電子天平用于砝碼檢定時的不確定度1.2.1不確定度分析

在電子天平檢定砝碼質量時(按照JJG99-2006檢定規(guī)程用ABA方法檢定砝碼),假設被檢砝碼的實際質量值為m,標準砝碼的實際質量值為m,;

電子天平顯示的被測砝碼的質量值為I;

電子天平顯示的前后兩次標準砝碼的質量值分別為1，I2;

電子天平在質量為m,秤量點的示值誤差為e;電子天平在質量為m,點的前后兩次測量的示值誤差分別為8n，En,則

I,=m,+8,I,=m,+Ep]，In2=m,+En

(In+In2)(&n+&n2)△m=I,-=(m,-m)+&,-*22

由于被檢砝碼與標準砝碼的標稱質量相同，其質量差很小，因此，天平在兩個砝碼質量值處的示值誤差幾乎相同，即，Ep=&n2=&,

*以Am=m,-m,,m,=m,+△m得到:u(m)=√u2(m,)+u2(Am)

可見砝碼質量的測量不確定度由標準砝碼的不確定度u(m,)和衡量儀器(天平)的不確定度u(▲m)組成。在檢定砝碼質量時，標準砝碼是標準器，電子天平只是配套設備。砝碼質量檢定使用的是被檢砝碼和*個標準砝碼比對的方法，實際測得的是被檢砝碼與標準砝碼的質量之差，其中被檢砝碼和標準砝碼的標稱值相同，砝碼的質量差值抵消了天平示值誤差對檢測結果的影響，*以在砝碼質量檢定過程中電子天平線性誤差引入的不確定度并不是衡量儀器不確定度的主要因素。

1.2.2電子天平的不確定度[即u(△m)]的計算

參考JJG99-2006檢定規(guī)程附錄C《折算質量檢測的不確定度計算》的方法進行，以梅特勒-托利多XP32001L的電子天平檢定20kg砝碼質量為例。

電子天平參數(shù):*大秤量32kg，實際分度值d=100mg,檢定分度值e=10d=1g,重復性:80mg;偏載誤差:300mgo

不確定度組成:

1)電子天平重復性引人的不確定度:u,=80mg2)對于標尺分度值d的數(shù)字式衡量儀器，由于分辨力引起的不確定度ua是:

ua=√32)x√2=(00/2)x2=40.8(mg),100/2、√3d/2.

天平的重復性中包含了天平分辨力引人的不確定度。根據(jù)JJF1033-2008《計量標準考核規(guī)范》:當重復性數(shù)據(jù)大于分辨力引人的不確定度分量時，可以不考慮分辨力*引人的不確定度。*以，此處us的不確定度不應再重復考慮(如果分辨力引入的不確定度大于天平重復性引人的不確定度，則用分辨力引人的不確定度替代天平的重復性引人的不確定度)。

2結果

1)電子天平用于砝碼質量檢定的不確定度遠遠小于用于質量稱量的不確定度。

2)當用于砝碼質量檢定時，重復性分量是不確定度的主要來源，并且電子天平的合成標準不確定度與其重復性相差不大。*以在選擇檢定砝碼用電子天平時應主要考慮電子天平重復性參數(shù)。

設電子天平的重復性為s,被檢砝碼的*大允許誤差為土MPE,則選擇天平時，可按如下的估算公式選擇電子天平:

當被檢砝碼進行空氣浮力修正時:s<|MPE\/6;當被檢砝碼不進行空氣浮力修正時:s<|MPE|/9。