電子天平講義全解

1、電子天平講義一、本規(guī)程與JJG98-1990的比較計量性能要求本檢定規(guī)程JJG98-1990適用范圍電子天平通用天平和標準天平（包括電子天平）天平的分類無要求分為標準天平和工作用天平最小秤量根據(jù)準確度等級確定最小秤量無要求鑒別力和靈敏度的檢定無要求對于檢定分度值等于和大于1mg的天平可以測定鑒別力偏載誤差檢定示值誤差應對零點修正不用對零點進行修正重復性檢定1. 試驗載荷可以用（80%100%）Max的單個砝碼進行檢定；2. 每次加載前可置零。1.試驗載何為Max；2分別對加載和空載平衡位置進行讀數(shù)。示值誤差檢定1試驗載荷點：零點、最小秤量、接近最大允許誤差轉(zhuǎn)變點、最大秤量；2示值誤差應對零點修

2、正。試驗載荷點：零點、接近最大允許誤差轉(zhuǎn)變點、最大秤量。二、對規(guī)程的解釋1.適用范圍本規(guī)程適用于電子天平（以下簡稱天平）的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗。首次檢定是指對從未檢定過的天平所進行的一種檢定。后續(xù)檢定包括：強制性周期檢定；修理后的檢定；周期檢定有效期內(nèi)的檢定，不論是由用戶提出請求，或由于某種原因使有效期內(nèi)的封印失效而進行的檢定。使用中檢驗是指為檢查衡器的檢定標記或檢定證書是否有效、保護標記是否損壞、檢定后衡器是否遭到明顯改動，以及其誤差是否超過使用中最大允許誤差所進行的一種檢查。通常我們的檢定應執(zhí)行首次檢定或后續(xù)檢定。本規(guī)程規(guī)定天平應增加最小秤量的標記。2. 概述通過作用于物體上的重

3、力來確定該物體質(zhì)量，并采用數(shù)字指示輸出結(jié)果的計量器具。用于砝碼質(zhì)量量值傳遞、物體質(zhì)量測量、體積測量及磁性測量等。也可以用于確定與質(zhì)量相關的其他量值、數(shù)量、參數(shù)或特性。3、計量性能要求3.1實際分度值（d）指相鄰兩個示值之差。3.2檢定分度值（e）用于劃分天平級別與進行計量檢定的，以質(zhì)量單位表示的值。檢定分度值e由生產(chǎn)廠根據(jù)表1的要求選定。3.2.1檢定分度值e可取下列形式：IX10k或2X10k或5X10k其中k為正整數(shù)、負整數(shù)或零。檢定分度值只能以1、2、5為基數(shù)，不能以3、4、6、7、8、9為基數(shù)。如：e=6kg是錯誤的。3.2.2檢定分度值e由下式規(guī)定：dWeW10d在一般情況下，檢定分

4、度值e還應服從e=10kkg，其中k為正整數(shù)、負整數(shù)或零。通常e=10d、e=5d、e=2d、e=d，e=d幾種情況。3.3檢定分度數(shù)（n）最大秤量與檢定分度值之比，n=MaX。e3.4準確度級別3.4.1天平按照檢定分度值e和檢定分度數(shù)n,劃分成下列四個準確度級別：特種準確度級符號為J高準確度級符號為中準確度級符號為D普通準確度級符號為D本規(guī)程取消了標準天平、工作用天平的分類。3.4.2天平準確度級別與e、n的關系見表1。表1天平準確度級別與e、n的關系準確度級別檢定分度值e檢定分度數(shù)n二axe最小秤量最小最大特種準確度級1“gWeV1mg可小于5X104不限制100e1mgWe5X1041

5、00d高準確度級1mgWeW50mg1X1021X10520d0.1gWe5X1031X10550d中準確度級0.1gWeW2g1X1021X10420d5gWe5X1021X10420d普通準確度級5gWe1X1021X10310d本規(guī)程增加了對最小秤量的要求，如表1最后一列。除eV1mg的IJ級天平外，其余對用d計算最小秤量。例如：一臺電子天平，d=1mg,e=10mg,Max=210g,計算最小秤量。210二2.1x104Maxn二一e該天平為叵）級天平，而imgWeW50mg，所以該天平的最小秤量Min=20d=20mg。3.4.3 具有單一量程范圍的天平，在整個稱量范圍內(nèi)的最大秤量所

6、對應的檢定分度數(shù)n由下式給出：Maxn二e確定天平的準確度等級，例如：一臺天平，d=img，e=i0mg，Max=2i0g，由公式n二MaX二空二2.1x104，查表1,5X1O3WnW1X105e10所以該天平為級天平。3.4.4多范圍：有兩個或多個稱量范圍，具有不同最大秤量和不同實際分度值,每一個稱量范圍均可從零到相應的最大秤量。具有多范圍的天平，在每一個獨立稱量范圍內(nèi)的最大秤量Max.所對應的檢定分度數(shù)n.由下式給出:Maxn=e.（.每個獨立稱量范圍的序號）344.1檢定分度值應符合勺腫勺（i=1，2），并標明相應的Mm.n、嘰3.4.4.2當滿足不同的準確的級別要求時，應按照較嚴格的

7、要求定級。但可在天平檢定證書內(nèi)頁格式的檢定結(jié)論中，標示出其他量程的稱量范圍及準確度級別。多范圍天平是指雙量程天平或三量程天平。例如：一臺雙量程天平：Max=4Oge=O.1mg，Min=1Omgn=4X1O51111Max=12Oge=1mg，Min=1Omgn=1.2X1O522213.4.5 多分度:只有一個稱量范圍，按不同實際分度值分為幾個局部稱量范圍。局部稱量范圍是根據(jù)所加載荷的增減自動確定的。具有多分度的天平，在每一局部稱量范圍內(nèi)的最大秤量Max.所對應的檢定分度數(shù)n.由下式給出:iin=Max.（.局部稱量范圍的序號）.3.4.5.1檢定分度值應符合ee.（i=1,.1.3.4.5

8、.2 最小秤量M.n=Max.-1多分度天平是指變量程天平。例如：一臺多分度值天平：Max=15kge=1g（02）kgn=200011e=2g（25）kgn=250022e=10g（515）kgn=1500333.4.5.3 根據(jù)天平的準確度等級，除最后一個局部稱量范圍外，應符合表2的要求。表2準確度級別CD級級色級級Maxiei+15X1045X1035X102503.5最大允許誤差（MPE）加載或卸載時的最大允許誤差見表3。表3最大允許誤差最大允許誤差載荷m（以檢定分度值e表示）CD級級級級0.5e0WmW5X1040WmW5X1030WmW5X1020WmW50土1.0e5X1Om2X

9、1O5X1!m2X1O5X102m2X10550Km2X102土1.5e2X1m2X1OmW1X12X1OmW1X1O2X102m1/5e時，即eV5d（e=d,e=2d）時，應對天平進行修約。例如：一臺電子天平，d=5g,e=10g,Max=2000g，加放1000g的砝碼，示值為1000g，逐一加放1g的小砝碼，示值由1000g變成1005g，附加小砝碼為8g,代人上述公式：P=（1000+1/2X10-8）=997g化整前的誤差為：E=-3g零點誤差E0=+1g，則E=E-E=-3-1=-4gc03.5.5 天平使用中檢驗的最大允許誤差應是首次檢定時最大允許誤差的兩倍。4. 通用技術要求

10、4.1 外觀要求天平必須具備下列標記：制造廠名稱或商標、產(chǎn)品名稱、準確度級別、型式批準標記、制造計量器具許可證標記、最大秤量、最小秤量、實際分度值、檢定分度值、出廠編號、出廠日期等。適當時必備的標記：電源電壓、電源頻率、在滿足正常工作要求時的特殊溫度界限、由若干獨立但又相互關聯(lián)的模塊組成的天平，每一模塊均應有識別標記。4.1 置零裝置4.1.1 天平可以有一個或多個置零裝置。4.1.2 置零裝置的效果不得改變天平的最大秤量；4.1.3初始置零裝置的效果不應超過20%最大秤量。4.2零點跟蹤裝置天平應具有零點跟蹤裝置，零點跟蹤裝置在出廠時默認為開啟狀態(tài)；置零裝置和零點跟蹤裝置的總效果，不得超過最

11、大秤量的4%。通常出廠設置零點跟蹤為4d5d般用10d擺脫零點跟蹤。4.3 去皮裝置天平可以有一個或多個去皮裝置。4.3.1 去皮裝置應能保證準確置零，從而進行凈重衡量；4.3.2 去皮裝置不得在零點以下或最大秤量以上使用。5計量器具控制5.1 檢定標準5.1.1砝碼應配備一組標準砝碼，其擴展不確定度（k=2）不得大于被檢天平在該載荷下最大允許誤差絕對值的1/3，該標準砝碼的磁性不得超過相應要求。實際分度值（d）標準砝碼等級1UgE等級20.01mgE等級20.1mgE等級、F等級211mgE等級、F等級、F等級2121mgE等級、F等級、F等級212舉例說明：一臺天平，d=1mg,e=10m

12、g,Max=20Og11天平在200g載荷處，最大允許誤差絕對值為1.0e，3|MPEI二3x1二33mg由砝碼規(guī)程可知，F(xiàn)等級200g砝碼的擴展不確定度U=1.0mgUV丄|MPE|，所以F等級以上砝碼均可以使用。5.1.2其他有關測量用的器具a）分度值不大于.2C的溫度計；b）相對準確度不低于5%的干濕度計；c）非常規(guī)檢查時所用的有關儀器設備。5.2 溫度要求1）法定溫度界限如果在操作說明書中沒有指定特殊的工作溫度，則天平應在-10C+40C的溫度條件下正常工作，其計量性能不得超過表3的有關規(guī)定。2）特殊溫度界限如果操作說明書中指定了特殊的工作溫度界限，則天平應在下述溫度界限內(nèi)保持其計量性

13、能。界限的范圍至少應等于：對于.級天平為5C；對于級天平為15C；對于級、級天平為30C。5.2.1檢定環(huán)境條件5.2.1.1 溫度條件檢定應在穩(wěn)定的環(huán)境溫度下進行，除特殊情況外，一般為室內(nèi)溫度。穩(wěn)定的環(huán)境條件是指：在檢定期間所記錄的最大溫差，不超過天平溫度范圍的1/5，并且對于Q級天平不大于1C,對于0D、3級天平不大于5C。5.2.1.2濕度條件對于級天平相對濕度不大于80%,對于C、匝級天平不大于85%。5.2.1.3其他影響量振動、大氣中水汽凝結(jié)和氣流級磁場等其他影響量不得對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。5.2.1.4天平和砝碼應盡量避免陽光直接照射。5.2.2 檢定前的準備5.2.2.1 將天平

14、放置在一平整、穩(wěn)固的平臺或平板上；放置天平的平臺應為平整的大理石臺面或者是厚實的平板，天平下面不要鋪墊膠皮板，因為這樣會對天平產(chǎn)生磁性，影響天平的示值準確性。5.2.2.2將天平調(diào)整到水平位置；將水平泡調(diào)整到中央位置。5.2.2.3 接通電源，天平預熱，達到平衡、穩(wěn)定；預熱時間一般為30min。5.2.2.4校準天平；5.2.2.5 進行一次預加載。5.3 檢定項目天平的檢定項目為外觀檢查、偏載誤差、重復性、示值誤差。使用中檢驗不用進行外觀檢查。5.3.1偏載誤差載荷在不同位置的示值誤差必須滿足相應載荷最大允許誤差的要求。試驗載荷選擇1/3(最大秤量+最大加法除皮效果)的砝碼。優(yōu)選個數(shù)較少的砝

15、碼，如果不是單個砝碼，允許砝碼疊放使用。單個砝碼應放置在測量區(qū)域的中心位置，若使用多個砝碼，應均勻分布在測量區(qū)域內(nèi)。按秤盤的表面積，將秤盤劃分為四個區(qū)域，下圖為天平偏載誤差檢定位置示意圖。EWMPE，示值誤差應是對零點修正后的修正誤差。C本規(guī)程與原規(guī)程不同，在對偏載測試時應對零點進行修正。例如：E0=-05g,E=05g,則E=E-E0=O.5-(-0.5)=1.0g5.3.2 天平的重復性相同載荷多次測量結(jié)果的差值不得大于該載荷點下最大允許誤差的絕對值。5.3.2.1 如果天平具有自動置零或零點跟蹤裝置，應處于工作狀態(tài)。5.322試驗載荷應選擇80%100%最大秤量的單個砝碼，測試次數(shù)不少于

16、6次。在做重復性檢定時，試驗載荷可以選取接近80%100%最大秤量的單個袪碼測試，如：Max=210g，重復性測試可以選取200g測試。5.3.2.3測量中每次加載前可置零。重復性檢定時不用記錄零點示值，每次加載前可將天平置零，這與原規(guī)程不一樣。5.324天平的重復性等于E-Ei,式中E為加載時天平示值誤差的最大值;maxminmax為-E.加載時天平示值誤差的最小值，E-E.WMPE。minmaxmin5.3.3示值誤差各載荷點的示值誤差不得超過該天平在該載荷時的最大允許誤差。5.3.3.1 測試時，載荷應從零載荷開始，逐漸地往上加載，直至加到天平的最大秤量，然后逐漸的卸下載荷，直到零載荷為

17、止。5.3.3.2 試驗載荷必須包括下述載荷點：空載、最小秤量、最大允許誤差轉(zhuǎn)換點所對應的載荷（或接近最大允許誤差轉(zhuǎn)變點）、最大秤量。例如：一臺電子天平，d=01mg,e=1mg,Max=210g；試驗載荷必須包括：1mg,10mg,50g,200g,210g這幾個載荷點。5.3.3.3 無論加載或卸載，應保證有足夠的測量點數(shù)，對應首次檢定的天平，測量點數(shù)不得少于10點；對于后續(xù)檢定或使用中檢驗的天平，測量點數(shù)可以適當減少，但不得少于6點。EWMPE，示值誤差應是對零點修正后的修正誤差。C5.3.4 檢定結(jié)果的處理按本規(guī)程要求檢定合格的天平發(fā)給檢定證書，檢定不合格的天平發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并注

18、明不合格項目。5.3.5 檢定周期天平的檢定周期一般不超過1年。電子天平檢定原始記錄送檢單位：山東科興生物制品有限公司地址：章丘證書編號：F04-20082717制造廠上海天平儀器廠最大/小秤量200g/10mg實際分度值d0.1m龍溫度:22.0C型號規(guī)格FA2004天平器號153檢定分度值elmg濕度:49%RH設備編號/準確度等級外觀檢查合格標準砝碼E2等級砝碼標準砝碼證書編號F03-20080246F03-20080245有效期至2009年7月30日測量范圍lmg500g標準砝碼編號255不確定度或準確度等級或最人允許誤rU=(0.010.27)mg|U=(0.002).008)mg檢

19、定依據(jù)JJG1036-2008電子天平檢定日期2008年8月27日差有效期至2009年8月26日一、偏載誤差E=I+e/-LE=E-E(*)位置試驗載荷L(g)示值I(g)附加砝碼亠(g)誤差E(g)修正誤差E(g)c最大允許誤差(e)注1(*)0.00100.00100.0000/199.999899.9992-0.0006-0.00061.02(*)0.00100.00100.0000/299.999899.99980.00000.00001.0125433(*)0.00100.00100.0000/399.999899.99980.00000.00001.04(*)0.00100.001

20、00.0000/499.999899.99980.00000.00001.0八5(*)0.00100.00100.0000/599.999899.99980.00000.00001.0二、重復性L=200.0000,E=I+e/-!.-L序號示值I(g)附加砝碼亠(g)化整前示值P(g)誤差E(g)最大允許誤差(e)1200.00000.00001.02199.9998-0.00021.03199.9998-0.00021.04199.9999-0.00011.05199.9999-0.00011.06199.9996-0.00041.078910三、力尺值誤差E=I+e/2-LE=E-E(*)序號試驗載荷L(g)示值I(g)CU附加砝碼(g)誤差E(g)修正誤差Ec(g)取大允許誤差(e)Jt*AAJk1(*)0.00100.00100.0010(*)0.000)0.0000/0.00000.520.01000.01000.01000.00000.00000.00000.00000.5320.000020.00002