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E等級砝碼標準裝置穩(wěn)定性與應用實例說明 介紹:
砝碼標準裝置的穩(wěn)定性不僅與標準砝碼的穩(wěn)定性有關,還與主要配套的標準天平計量性能及其他因素有關。砝碼標準裝置穩(wěn)定性在標準復查工作中是一個非常重要的參數(shù),直接影響到砝碼標準裝置是否可以繼續(xù)進行質(zhì)量量值傳遞工作。下面就E等級砝碼標準裝置穩(wěn)定性進行實例分析。
E1等級標準砝碼可用于校準、比對、量值傳遞工作,是目前省級計量部門的最高標準,該標準砝碼質(zhì)量修正值由上級計量部門檢定獲得。標準砝碼應有歷年的穩(wěn)定性考核記錄證明其計量特性隨時間的恒定能力。在此僅以質(zhì)量標稱值1000g、500g、200g的砝碼穩(wěn)定性為例進行說明。砝碼質(zhì)量修正值可看到,砝碼質(zhì)量在兩個周期內(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等級砝碼質(zhì)量穩(wěn)定性要求。在質(zhì)量計量的量值傳遞中,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,例如對于標稱質(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,在這用均勻分布來考慮,可以分別表示為:標稱質(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”上對砝碼質(zhì)量的不穩(wěn)定性進行考核的方法。影響標準砝碼質(zhì)量穩(wěn)定性的因素還有以下幾點:
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。標準砝碼在加工、調(diào)整過程中,砝碼質(zhì)量值會發(fā)生變化。因此,用于制造E等級砝碼的材料,應選用時效時間長、穩(wěn)定性能好的材料。
標準天平的穩(wěn)定性是保證測量砝碼質(zhì)量準確性的重要環(huán)節(jié),天平的穩(wěn)定性定義是指當天平受到擾動后能自動回到初始平衡位置的能力。在計量標準考核中,計量標準的穩(wěn)定性是指用該計量標準在規(guī)定的時間間隔內(nèi)測量穩(wěn)定的被測對象時,所得到的測量結(jié)果的一致性。若采用檢定天平重復性的程序來考核天平穩(wěn)定性,因天平重復性測量中的示值,可能是正值也可能是負值,只能說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,我們可以采用測量穩(wěn)定的被測砝碼來實現(xiàn),并且只有通過天平用標準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。標準天平的穩(wěn)定性我們可以通過以下試驗得到:
在天平空載狀態(tài)讀取零點示值,再將載荷砝碼放入天平盤內(nèi),開啟天平保持半小時后,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,加載前后的零點示值之差為電子天平零點穩(wěn)定性誤差。
對電子天平作加載穩(wěn)定性考核時,采用質(zhì)量計量中ABBA衡量方法進行測量,以質(zhì)量差Δm(mg)來表示。標準砝碼E1等級,被檢砝碼E2等級,砝碼標稱質(zhì)量值和天平計量參數(shù)如下:
(1)砝碼標稱質(zhì)量1000g,選用天平最大秤量Max=1109g,實際分度值d=0.01mg,檢定分度值e=0.1mg。
(2)砝碼標稱質(zhì)量200g,選用天平最大秤量Max=210g,實際分度值d=0.01mg,檢定分度值e=0.1mg。由以上檢測條件,通過標準砝碼和被檢砝碼的質(zhì)量差值,來評價所用天平的穩(wěn)定性誤差。
標準天平的穩(wěn)定性試驗數(shù)據(jù)如表2所示。做10次獨立測量,以質(zhì)量差Δm(mg)來表示單次測量結(jié)果,取其算術(shù)平均值Δm(mg)作為該組測量結(jié)果,檢測數(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
如果是新建計量標準,應相隔一段時間(1個月左右)。同樣方法在這僅給出4組測量數(shù)據(jù)。標準天平的穩(wěn)定性試驗數(shù)據(jù),以及4組測量結(jié)果的算術(shù)平均值分別如表3所示。
取4組測量結(jié)果中的最大值和最小值之差作為這段時間天平的穩(wěn)定性。因此可以分別表示為:Max=1109g/d=0.01mg在該段時間內(nèi)天平的穩(wěn)定性檢測結(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在該段時間內(nèi)天平的穩(wěn)定性檢測結(jié)果:
Δmi(mg)=Δmmax-Δmmin=0.03(mg)0.03mg<0.15mg(最大允許誤差為±1.5e)
通過以上數(shù)據(jù),足以證明天平所復現(xiàn)的量值是穩(wěn)定可靠的。在量值傳遞過程中,還應嚴格控制實驗室的環(huán)境條件,使其達到JJG99-2006《砝碼》檢定規(guī)程的要求。檢定人員應仔細觀察所用標準砝碼和標準天平的工作狀態(tài),才能確保檢測數(shù)據(jù)的準確可靠。標準天平的不穩(wěn)定性會影響衡量結(jié)果,不應忽略天平的穩(wěn)定性,這也是確保計量器具復現(xiàn)性好的重要前提。
以上是E等級砝碼標準裝置穩(wěn)定性與應用實例說明的詳細內(nèi)容!