浅析电子天平示值误差的检定与数据处理

文/袁青松

电子天平具有操作方便、快捷、直观的特点，是一种应用非常广泛的计量仪器，广泛应用在科学研究、石油化工、计量检验、检测、检疫、医药卫生、大专院校和工农业的实验室化验室等。本文结合作者的实际工作，以一种电子天平（Max=220g，d=0.1mg，e=10d）为例，介绍标准JJG 99—2006《砝码》和JJG 1036—2008《电子天平》的检定规程，以及如何检定电子天平示值误差。敬请各位老师专家批评指教。

1 示例

例1：测量电子天平的载荷点示值误差（200g/0.1mg）

规程规定：0～50g，±0.5mg，最大允许误差的1/3=0.17 mg；〉50～200g，±1.0mg，最大允许误差的1/3=0.34mg。

a.如果检定过程中只使用砝码的标称值：

E2等级砝码50g的最大允许误差为：±0.10 mg〈0.17mg 通过；

E2等级砝码2 0 0 g的最大允许误差为：±0.3 mg〈0.34mg 通过；

F1等级砝码50g的最大允许误差为：±0.3 mg 〉0.17mg不通过；

F1等级砝码200 g的最大允许误差为：±1.0mg〉0.34mg 不通过。

b. 如果检定过程中使用砝码的实际质量值：

F1等级砝码50g的扩展不确定度为：±0.10mg〈0.17mg 通过 ；

F1等级砝码200g的扩展不确定度为：±0.3mg〈0.34mg 通过；

F2等级砝码50g的扩展不确定度为：±0.3mg 〉0.17mg不通过。

综合上述，电子天平 （200g/0.1mg）检定砝码为：准确度等级：E2等级砝码无磁砝码（优选）；质量范围：1mg ～ 200g。简而言之，检定d=0.1mg、e=10d的电子天平应用E2等级无磁砝码的实际值。

2 检定前的准备

根据JJG 1036—2008《电子天平》检定规程7.1.1.1的规定：“应配备一组标准砝码，其扩展不确定度(k=2）不得大于被检天平在该载荷下最大允许误差绝对值的1/3。该标准砝码的磁性不得超过相应要求。” 结合JJG 99—2006《砝码》检定规程1.4的规定：“用于衡量仪器（不含质量比较仪）用砝码：如果检定过程中使用该砝码的实际质量值，则其扩展不确定度应不得超过仪器在该载荷下最大允许误差的1/3。如果检定过程中只使用该砝码的标称值，则其最大允许误差应不得超过仪器在该载荷下最大允许误差的1/3。在测量电子天平载荷点示值误差时，适用本条款。”

此外，还应备有分度不大于0.2℃的温度计和相对准确度不低于5%的干湿度计。

在检定环境、温度和湿度满足要求的前提下，将天平放置在一平整、稳固的平台或平板上。将天平调整到水平位置。接通电源，天平预热，达到平衡、稳定。校准天平，进行一次预加载。

3 外观检查

此项为首次检定和后续检定的检定项目，使用中检定可不检此项。

外观检查应满足规程6.1的要求。同时应记下天平的最大称量Max、最小称量Min、实际分度值d、检定分度值e和准确度等级等计量特征的信息。（此时应算出天平的分度数n=Max/e，并根据规程中 “表 1 天平准确度级别与e、n的关系”核实一下天平的准确度级别，从而为检定示值误差做好准备。）

4 示值误差检定

规程规定：各载荷点的示值误差不得超过该天平在该载荷时的最大允许误差。

测试时，载荷应从零载荷开始，逐渐地往上加载，直至加到天平的最大称量，后逐渐地卸下载荷，直到零载荷为止。试验载荷必须包括下述载荷点：a )空载；b )最小称量；c)最大允许误差转换点所对应的载荷（或接近最大允许误差转变点）；d )最大称量。无论加载或卸载，应保证有足够的测量点数，对于首次检定的天平，测量点不得少于10点；对于后续检定或使用中检验的天平，测量点数可以适当减少，但不得少于6 点。

此天平的必检点为：

最小称量Min：100d=10mg=0.0100g。

根据规程表3可知，转折点为：

50g MPE=±0.5e=±0.5mg；

200g MPE= ±1.0e=±1.0mg；

220g MPE=±1.5e=±1.5mg。

鉴定结果如表1所示。

表1 电子天平示值误差检定记录表

从表1中可以看出此天平的示值误差为：

0g≤m≤50g 0.1e；

50g〈m≤200g 0.2e；

200g〈m≤210g 0.3e。

所以此电子天平的示值误差符合规程要求。

5 结论

因为电子天平上述各点的示值误差均小于相应各档的电子天平最大允许误差值，故此电子天平的示值误差没有超差，此电子天平的示值误差项合格。