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E等級(jí)砝碼標(biāo)準(zhǔn)裝置穩(wěn)定性與應(yīng)用實(shí)例說(shuō)明 介紹:
砝碼標(biāo)準(zhǔn)裝置的穩(wěn)定性不僅與標(biāo)準(zhǔn)砝碼的穩(wěn)定性有關(guān),還與主要配套的標(biāo)準(zhǔn)天平計(jì)量性能及其他因素有關(guān)。砝碼標(biāo)準(zhǔn)裝置穩(wěn)定性在標(biāo)準(zhǔn)復(fù)查工作中是一個(gè)非常重要的參數(shù),直接影響到砝碼標(biāo)準(zhǔn)裝置是否可以繼續(xù)進(jìn)行質(zhì)量量值傳遞工作。下面就E等級(jí)砝碼標(biāo)準(zhǔn)裝置穩(wěn)定性進(jìn)行實(shí)例分析。
E1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼可用于校準(zhǔn)、比對(duì)、量值傳遞工作,是目前省級(jí)計(jì)量部門的最高標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量修正值由上級(jí)計(jì)量部門檢定獲得。標(biāo)準(zhǔn)砝碼應(yīng)有歷年的穩(wěn)定性考核記錄證明其計(jì)量特性隨時(shí)間的恒定能力。在此僅以質(zhì)量標(biāo)稱值1000g、500g、200g的砝碼穩(wěn)定性為例進(jìn)行說(shuō)明。砝碼質(zhì)量修正值可看到,砝碼質(zhì)量在兩個(gè)周期內(nèi)變化量小于該砝碼質(zhì)量最大允許誤差的1/3,完全符合E1等級(jí)砝碼質(zhì)量穩(wěn)定性要求。在質(zhì)量計(jì)量的量值傳遞中,還需要考慮砝碼質(zhì)量的不穩(wěn)定性所引起的不確定度分量,例如對(duì)于標(biāo)稱質(zhì)量為1000g、500g、200g砝碼質(zhì)量的不穩(wěn)定性引起的不確定度分量,由于檢定周期少,在這用均勻分布來(lái)考慮,可以分別表示為:標(biāo)稱質(zhì)量為1000g砝碼質(zhì)量的不穩(wěn)定性引起的不確定度:uinst(mcr)1000g=0.01/3!2=0.003mg同理可得:標(biāo)稱質(zhì)量為500g砝碼質(zhì)量的不穩(wěn)定性引起的不確定度:uinst(mcr)500g=0.017mg標(biāo)稱質(zhì)量為200g砝碼質(zhì)量的不穩(wěn)定性引起的不確定度:uinst(mcr)200g=0.008mg以上介紹了從“量”上對(duì)砝碼質(zhì)量的不穩(wěn)定性進(jìn)行考核的方法。影響標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量穩(wěn)定性的因素還有以下幾點(diǎn):
1.由于砝碼材料的原因及外界諸多因素的影響,砝碼的質(zhì)量值不可能保持不變。標(biāo)準(zhǔn)砝碼在加工、調(diào)整過(guò)程中,砝碼質(zhì)量值會(huì)發(fā)生變化。因此,用于制造E等級(jí)砝碼的材料,應(yīng)選用時(shí)效時(shí)間長(zhǎng)、穩(wěn)定性能好的材料。
標(biāo)準(zhǔn)天平的穩(wěn)定性是保證測(cè)量砝碼質(zhì)量準(zhǔn)確性的重要環(huán)節(jié),天平的穩(wěn)定性定義是指當(dāng)天平受到擾動(dòng)后能自動(dòng)回到初始平衡位置的能力。在計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核中,計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性是指用該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)測(cè)量穩(wěn)定的被測(cè)對(duì)象時(shí),所得到的測(cè)量結(jié)果的一致性。若采用檢定天平重復(fù)性的程序來(lái)考核天平穩(wěn)定性,因天平重復(fù)性測(cè)量中的示值,可能是正值也可能是負(fù)值,只能說(shuō)明天平在允許誤差范圍內(nèi),考查不出天平穩(wěn)定性的情況。但是,我們可以采用測(cè)量穩(wěn)定的被測(cè)砝碼來(lái)實(shí)現(xiàn),并且只有通過(guò)天平用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定被檢砝碼的質(zhì)量差,才能體現(xiàn)天平的穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)天平的穩(wěn)定性我們可以通過(guò)以下試驗(yàn)得到:
在天平空載狀態(tài)讀取零點(diǎn)示值,再將載荷砝碼放入天平盤內(nèi),開啟天平保持半小時(shí)后,將載荷從天平盤內(nèi)取下,示值穩(wěn)定后讀取天平回零后的示值,加載前后的零點(diǎn)示值之差為電子天平零點(diǎn)穩(wěn)定性誤差。
對(duì)電子天平作加載穩(wěn)定性考核時(shí),采用質(zhì)量計(jì)量中ABBA衡量方法進(jìn)行測(cè)量,以質(zhì)量差Δm(mg)來(lái)表示。標(biāo)準(zhǔn)砝碼E1等級(jí),被檢砝碼E2等級(jí),砝碼標(biāo)稱質(zhì)量值和天平計(jì)量參數(shù)如下:
(1)砝碼標(biāo)稱質(zhì)量1000g,選用天平最大秤量Max=1109g,實(shí)際分度值d=0.01mg,檢定分度值e=0.1mg。
(2)砝碼標(biāo)稱質(zhì)量200g,選用天平最大秤量Max=210g,實(shí)際分度值d=0.01mg,檢定分度值e=0.1mg。由以上檢測(cè)條件,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)砝碼和被檢砝碼的質(zhì)量差值,來(lái)評(píng)價(jià)所用天平的穩(wěn)定性誤差。
標(biāo)準(zhǔn)天平的穩(wěn)定性試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。做10次獨(dú)立測(cè)量,以質(zhì)量差Δm(mg)來(lái)表示單次測(cè)量結(jié)果,取其算術(shù)平均值Δm(mg)作為該組測(cè)量結(jié)果,檢測(cè)數(shù)據(jù)可以得到其算術(shù)平均值分別為:Δm1000g(mg)=-2.21mg;Δm200g(mg)=-0.13mg
如果是新建計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)相隔一段時(shí)間(1個(gè)月左右)。同樣方法在這僅給出4組測(cè)量數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)天平的穩(wěn)定性試驗(yàn)數(shù)據(jù),以及4組測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值分別如表3所示。
取4組測(cè)量結(jié)果中的最大值和最小值之差作為這段時(shí)間天平的穩(wěn)定性。因此可以分別表示為:Max=1109g/d=0.01mg在該段時(shí)間內(nèi)天平的穩(wěn)定性檢測(cè)結(jié)果:
Δmi(mg)=Δmmax-Δmmin=0.05(mg)0.05mg<0.15mg(最大允許誤差為±1.5e)
Max=210g/d=0.01mg在該段時(shí)間內(nèi)天平的穩(wěn)定性檢測(cè)結(jié)果:
Δmi(mg)=Δmmax-Δmmin=0.03(mg)0.03mg<0.15mg(最大允許誤差為±1.5e)
通過(guò)以上數(shù)據(jù),足以證明天平所復(fù)現(xiàn)的量值是穩(wěn)定可靠的。在量值傳遞過(guò)程中,還應(yīng)嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境條件,使其達(dá)到JJG99-2006《砝碼》檢定規(guī)程的要求。檢定人員應(yīng)仔細(xì)觀察所用標(biāo)準(zhǔn)砝碼和標(biāo)準(zhǔn)天平的工作狀態(tài),才能確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。標(biāo)準(zhǔn)天平的不穩(wěn)定性會(huì)影響衡量結(jié)果,不應(yīng)忽略天平的穩(wěn)定性,這也是確保計(jì)量器具復(fù)現(xiàn)性好的重要前提。
以上是E等級(jí)砝碼標(biāo)準(zhǔn)裝置穩(wěn)定性與應(yīng)用實(shí)例說(shuō)明的詳細(xì)內(nèi)容!
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