如何选择检定砝码的电子天平

吴志成 朱报平 / 马鞍山市计量测试研究所

如何选择检定砝码的电子天平

吴志成 朱报平 / 马鞍山市计量测试研究所

0 引言

目前在各省市级的砝码检定实验室里通常可以看到两种不同名称的衡量仪器。一种是质量比较仪（Mass Comparator），另一种是电子天平，这两种衡量仪器都被用于砝码的检定工作中。质量比较仪与电子天平的称量方式是完全不同的，前者是采用ABA或ABBA的循环模式来进行称量并且读取的是一个差值，主要用于砝码的量值传递，但电子天平在常规称量中却是采用直接称量并读数的方式。同时，质量比较仪有JJF 1326-2011的校准规范，电子天平有JJG 1036-2008的检定规程，两种检测方法也存在较大的不同之处。那为什么电子天平又被广泛用于砝码的检定工作中呢？

1 选择衡量仪器

依据JJG 99-2006砝码检定规程对检定F2 1 mg～ 5 kg的砝码进行分析，看是否可以找到一款合适的衡量仪器？

首先，通过JJG 99-2006砝码检定规程的第7.2.2.1中了解到如果被检砝码进行空气浮力修正，则其合成标准不确定度（即重复性、灵敏度、分辨力、偏载等的合成）应不得超过被检砝码质量最大允许误差绝对值的六分之一；如果被检砝码不进行空气浮力修正，则其合成标准不确定度应不得超过被检砝码质量最大允许误差绝对值的九分之一。实际的检定工作中通常是按照被检砝码不进行空气浮力修正进行衡量仪器选择的，表1是按照被检砝码质量最大允许误差绝对值的九分之一来计算的。为此，厂家提供了配置不同的三种组合方案。

基于表1中的数据，考虑一下各厂家提供的三种方案是否都可以满足实际检定要求。

表1 F2等级砝码的最大允许误差及其九分之一值

1）方案一（见表2）

2）方案二（见表3）

3）方案三（见表4）

这里要说明的是各方案中设备的重复性为1倍标准偏差（来自厂家的宣传样本）；方案一、二的质量比较仪含砝码定心装置，故偏载误差可以忽略，电子天平的偏载误差按照检定规程来确定；合成不确定度来自测量过程的标准不确定度A类和衡量仪器的不确定度B类。

经过表1与各方案中电子天平的合成不确定度数据对比，可以看出：方案一无法满足50 g这点的检测；方案二虽然可以满足检测但在500 g这点过于接近极限值；方案三仅CAP26都可以检测1 mg～20 g的F1砝码，其他两款都超过或接近极限值并且实际分度值也是分段式的，在无法满足实际检测需求的同时扩展能力也较差。从安全及可靠性角度考虑，建议在方案二中再添加一台全量程的XP504电子天平是比较适宜的。

表2 XP26C+XP504+XP5003S组合方案

表3 XP26+XP205+XP5003S组合方案

表4 CAP26P+524P+5203P组合方案

2 结语

一款合适的电子天平是完全可以满足低等级砝码的量值传递工作。电子天平的操作比机械天平更加简便、读数更直接与快速还具有与电脑连接能力，便于检测数据的保存与监管，这也将大大提高检定人员的工作效率及缩短交付时间，确保量值传递的可靠性与追溯性。

[1] 全国质量、密度计量技术委员会. JJG99-2006[S]. 北京：中国计量出版社，2006.

[2] 全国质量、密度计量技术委员会. JJG1036-2008[S]. 北京：中国计量出版社，2008.

[3] 全国非自动衡器计量技术委员会. JJG555-1996[S]. 北京：中国计量出版社，1996.