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*種由微機(jī)電子天平組成的砝碼檢定系統(tǒng)概述：

計(jì)量管理的*個(gè)重要職能是要恰當(dāng)?shù)靥幚頊y量結(jié)果，以獲得*可靠的測量數(shù)據(jù)。天平是質(zhì)量管理*重要的--類計(jì)量儀器，是進(jìn)行各種檢驗(yàn)、分析質(zhì)量不可缺少的儀器*。天平的可靠性可以說是決定許多科研、化驗(yàn)、分析研究成果的關(guān)鍵，依照鋼鐵物化分析對天平分析的技術(shù)要求和太原鋼鐵集團(tuán)有限*焦耐等冶金有關(guān)產(chǎn)品物化分析的需要，對**用天平、砝碼進(jìn)行定期檢定是*-個(gè)很重要的工作環(huán)節(jié)。

微機(jī)的發(fā)展及其廣泛應(yīng)用，為采用*的數(shù)據(jù)處理方法提供了條件。

1機(jī)械式電光天平的工作原理及測量程序

杠桿原理:當(dāng)杠桿平衡時(shí)，兩力對于支點(diǎn)*形成的力矩相等。

測量程序:把標(biāo)準(zhǔn)用的砝碼B放在天平的*個(gè)稱量盤上，在另*個(gè)稱量盤上放上替代砝碼T,使天平實(shí)現(xiàn)平衡，并讀取平衡位置1g,然后把標(biāo)準(zhǔn)砝碼B從稱量盤上取下來，放上相應(yīng)的被檢砝碼，使天平仍能在Ip附近實(shí)現(xiàn)平衡，此時(shí)*讀取的平衡位置為IAo

在質(zhì)量計(jì)量檢定系統(tǒng)中，用電光天平檢定砝碼，人工讀數(shù)、計(jì)算等各種因素造成測量誤差大，操作程序多，工作效率低，*度低。,

2電子天平工作原理及測量程序

電子天平的工作原理是當(dāng)電磁力平衡式稱量傳感器加上或卸除載荷時(shí)，稱盤位置發(fā)生變化，位移傳感器將此位置改變轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)PID(比例*積分*微分)調(diào)節(jié)器、放大器后，以電流形式反饋到線圈中使電磁力與被稱重物的重力相平衡，稱盤恢復(fù)到接近原來的平衡位置。

根據(jù)電磁學(xué)理論，磁場中的載流導(dǎo)線必然受到.個(gè)力，稱為安培力。其公式為

下=fd下F=1廣[TB]

利用磁力與稱重砝碼重量G的平衡，是電子天平平衡的基本原理，

測量程序:用電子天平檢定砝碼時(shí)，先放標(biāo)準(zhǔn)砝碼(1~200g),穩(wěn)定后按輸人鍵數(shù)據(jù)自動進(jìn)人微機(jī):編好的程序中。然后可以逐個(gè)檢定被檢砝碼，即放入被檢砝碼，穩(wěn)定后按輸人鍵數(shù)據(jù)自動進(jìn)人微機(jī)編好的程序中，經(jīng)過微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理打印原始記錄，檢定證書。

3檢定系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

質(zhì)量計(jì)量工作的目的是為了更好更*地把*千克原器的質(zhì)量量值傳遞下去，保證*質(zhì)tt值的*和-致，并且使使用單位在生產(chǎn)中獲得其*希望的計(jì)量*度。根據(jù)《中華人民共和國園家計(jì)址檢定規(guī)程》JJG99--90要求，電光天平檢定砝碼時(shí)，需要放置替代砝碼進(jìn)行配衡，并人工進(jìn)行讀數(shù)、記錄、計(jì)算。電子天平不需要放置替代砝碼進(jìn)行配衡，并且利用微機(jī)通過*定程序采集數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，克服了人為因素造成的諸多誤差，簡化了檢定程序，提*了砝碼檢定的*度。

4利用微機(jī)、電子天平組成砝碼檢定系統(tǒng)

電子天平是*臺機(jī)電結(jié)合式的智能化，*科技含量的測量儀器，*度*，性能穩(wěn)定，測甘范圍大，!有*的自動校準(zhǔn)技術(shù)并能與微機(jī)連用，提*檢定砝碼的*性和可靠性，具有在不同可讀性的兩個(gè)不同量程內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的功能，使檢定g組、mg組砝碼可在同*臺天平上進(jìn)行。1臺電子天平可代替原來的3臺標(biāo)準(zhǔn)天平。

在微機(jī)中利用軟件程序，通過電子天平數(shù)據(jù)接口直接接收檢定數(shù)據(jù)至微機(jī)筆記本上，通過編制程序?qū)⒔邮盏降臄?shù)據(jù)引人到excel中，在excel中編制出各單位砝碼的原始記錄，根據(jù)砝碼的種類不同，編制出*有砝碼種類的原始記錄。如圖2中只是代表質(zhì)量范圍在lg~100g中，器號分別是1、2、3、4、5的5盒砝碼的工作薄。當(dāng)先檢定出標(biāo)準(zhǔn)砝碼，通過編制利用程序，其數(shù)據(jù)自動進(jìn)人正在需要檢定的5盒砝碼原始記錄_工作薄中，在檢定器號1的1盒砝碼時(shí)，打開工作薄器號1,可直接檢定被檢砝碼,通過編制程序使其自動計(jì)算出其修正值。對*種類型的砝碼，我們設(shè)計(jì)出*個(gè)公用的原始記錄及證書。

1g~l00g(a),原始記錄1;1g~100g(b),原始記錄2;1g~100g(c)，證書正面;lg~100g(d)，證書背面。

當(dāng)原始記錄1中的修正值算出時(shí)，通過編制程序，其數(shù)據(jù)會自動進(jìn)人原始記錄2，及證書背面的相應(yīng)位置。證書正面*需內(nèi)容也從原始記錄1中自動獲得。即只要將器號1復(fù)制到1g~100g(a)中，其相應(yīng)的記錄及證書可全部打印出來。而且*無誤，查詢方便，使檢定工作效率大大提*，砝碼的*度也得到了提*。

5F2等(級)標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量值測量結(jié)果的不確定度分析

5.1輸入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分析

(1)輸入量二等標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量值m,的標(biāo)準(zhǔn)不確定度采用B類方法進(jìn)行分析。

以1g砝碼為例:二等標(biāo)準(zhǔn)砝碼1g的擴(kuò)展不確定度不大于0.03mg包含因子k=3,標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(m,)=0.03mg/3=0.01mg

估計(jì):u(m,)/u(m.)為0.10,則自由度以m,)=50

(2)輸人量被測砝碼與標(biāo)準(zhǔn)砝碼的差值d的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的分析

①若用機(jī)械式電光天平檢定砝碼，其u(d)由三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)構(gòu)成。

a)天平測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(d1)。,

b)測量天平分度值的標(biāo)準(zhǔn)小砝碼引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(d2)。

c)為使天平平衡添加小砝碼引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(d}),

②現(xiàn)用電子天平檢定砝碼只需用天平測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(d)。

可以通過連續(xù)測量得到測量列，采用A類方法進(jìn)行評定，以1g砝碼為例，本實(shí)驗(yàn)在BP211D天平上，在重復(fù)性條件下連續(xù)測量1g砝碼10次，*得到測量列:

1.00027、1.00028、1.00027、1.00027、1.000271.00028、1.00028.1.00028、1.00027、1.00028

單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差:s=0.0017mg

同*1g砝碼，在不同時(shí)間，各在重復(fù)性條件下連續(xù)測量10次，共得到6組測量列。

5結(jié)果

利用微機(jī)電子天平組成砝碼檢定系統(tǒng)，不*速度提*了幾十倍，大大簡化了操作程序，1時(shí)由原來4h的工作量縮短為現(xiàn)在的0.5h，提*了工作效率，，檢定砝碼的*性、可靠性得到了提*。即擴(kuò)展不確定度由原來Ugs=0.026mg，vo=100提*到Ugs=0.020mg.v({=50。此項(xiàng)檢定系統(tǒng)是質(zhì)量計(jì)檢定的*個(gè)新突破，目前在全省占*地位。填補(bǔ)了省內(nèi)質(zhì)量檢定系統(tǒng)*。這種方式方便可靠，值得推廣，

*地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在*定條件下，可得到良好的結(jié)果，*方法的應(yīng)用，有助于將檢定技術(shù)推向更*水平。