如何使用电子天平检定砝码的折算质量

孙艳国

(中油辽河油田分公司质量节能管理部，盘锦 124010)

0　引言

JJG 99—2006《砝码》检定规程对砝码量值传递过程中衡量仪器的选择做出了具体规定，目前各检定机构常采用符合要求的机械天平或电子天平作为衡量仪器，由于电子天平具有操作简单、称量迅速、计量性能稳定,并能自动记录和辅助运算等优点，被广泛应用于质量量值传递系统中，本文就如何使用电子天平检定砝码进行了探讨。

1　检定内容及步骤

1.1　确定检定项目

在对所有的计量技术指标进行检定以前，需对砝码(除JJG 99—2006《砝码》附录G和专用砝码)外观、材料、标记、砝码盒和铭牌进行目力检查，判断其是否符合规程的要求，然后根据被检砝码的准确度等级以及首次检定、后续检定等不同阶段确定检定项目。JJG 99—2006《砝码》中的主要检定项目有：密度或体积、表面粗糙度、磁化率、永久磁性、折算质量。本文只对折算质量进行检定。

1.2　电子天平的选择

JJG 99—2006《砝码》检定规程中规定：“衡量仪器的计量特性在进行测量之前要已知。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，则合成标准不确定度不得超过被检砝码质量最大允许误差绝对值的九分之一。”可根据JJG 99—2006《砝码》检定规程附录C中C.4衡量仪器的不确定度的评定来进行计算并选择适合的电子天平。

1.3　标准砝码的选择

检定规程中规定标准砝码至少应比被检砝码高一准确度等级，其质量扩展不确定度应不大于被检砝码质量最大允许误差的九分之一。在实际操作中如果选用的标准砝码采用了修正值，检定传递下面等级的砝码时，标准砝码的扩展不确定度只要小于等于相邻下一等级被检砝码质量最大允许误差的九分之一，就可以进行量值传递；如果所选用的标准砝码不采用修正值而使用其质量标称值，则扩展不确定度的半宽等于它的最大允许误差的绝对值，此时所选用标准砝码的扩展不确定度不满足相邻下一等级被检砝码质量最大允许误差的九分之一，则不能临等级传递，必须隔等级方能传递质量量值。

1.4　确定测量循环方法和循环次数

根据JJG 99—2006《砝码》检定规程，在检定E等级和F等级砝码时通常采用ABBA和ABA循环；在检定M等级砝码时，经常采用AB1…BnA循环。在测量循环中，A代表参考标准砝码，B代表被检砝码。应当注意：ABBA、ABA、AB1…BnA均为闭环，采用电子天平进行质量量值传递时，开环的测量循环是不允许的。测量循环次数根据选定的测量循环方法由检定规程查得。

1.5　折算质量的检定步骤

1.5.1采用双次替代法

采用双次替代法(ABBA循环)测量被检砝码与标准砝码之间的折算质量差值(测量循环次数为1次)。

1)根据电子天平使用说明书要求预热，预热完毕后对电子天平进行自校准。

2)将标准砝码轻放到电子天平的秤盘中央，关闭防风罩玻璃门，待显示值稳定后(具体参照各电子天平使用说明书)，读取称量结果，将数据填入砝码检定记录表中。

3)取出标准砝码，将被检砝码放到秤盘中央，待显示值稳定后，读取称量结果，将数据填入砝码检定记录表中。

4)取出被检砝码，关闭防风罩玻璃门，待电子天平零位示值稳定后，再将被检砝码放到秤盘中央，显示稳定后，读取称量结果，将数据填入砝码检定记录表中。

5)取出被检砝码，将标准砝码放到秤盘中央，待显示值稳定后，读取称量结果，将数据填入砝码检定记录表中。完成第一次ABBA测量循环，需注意每次读数应有相同的稳定时间。

6)如需完成多次ABBA测量循环，则重复2)～5)步骤。 表1为采用双次替代法检定被检砝码折算质量的检定记录表。

表1　双次替代法检定折算质量记录表　g

1.5.2采用单次替代法

采用单次替代法(ABA)测量被检砝码与标准砝码之间的折算质量差值。检定过程与双次替代法类似，可参照上述过程。表2为采用单次替代法检定被检砝码折算质量的检定记录表。

表2　单次替代法检定折算质量记录表　g

1.6　检定结果的计算

1.6.1天平指示差ΔI的计算

1)采用双次替代法(ABBA循环)检定：

2)采用单次替代法(ABA循环)检定：

1.6.2折算质量差值Δmc的计算

1.6.3被检砝码折算质量修正值mcct的计算

mcct=mccr+Δmc

式中：mccr为标准砝码的折算质量修正值；Δmc为折算质量差值。

1.6.4被检砝码折算质量值mct的计算

mct=m0+mcct

式中：m0为被检砝码的质量标称值。

根据表1中的检定数据,假设标准砝码的折算质量修正值是0.11mg，采用上述公式计算，可得出被检砝码的检定结果如表3、表4所示。

表3　砝码折算质量检定记录表　g

表4　砝码检定结果汇总表

2　结束语

砝码是涉及贸易、安全、环保等各方面的重要实物量具，由于它的量值传递需要借助于衡量仪器才能进行，正确使用电子天平对砝码进行检定,对保证质量量值传递系统的准确可靠相当重要。

[1]姚弘，陈利，等.JJG99-2006砝码[S].北京:中国计量出版社,2007

[2]姚弘.砝码 [M].北京:中国计量出版社,2007

[3]赵亚军，丁京安，等.天平 砝码 秤使用与维修大全 [M].北京:中国计量出版社,2006

[4]陈兴，黄爱军，等.力学计量.第2版[M].北京:中国计量出版社,2006

[5]赵朝前.力学计量[M].北京:中国计量出版社,2004