数字指示秤检定误差要素来源和应对措施

李晓新

哈尔滨市计量检定测试院 黑龙江哈尔滨 150036

零点准确度、偏载测试、称量测试、鉴别力测试、除皮后测试和重复性测试是数字指示秤检定的误差要素，偏载误差和称量误差是误差的主要来源。在计量检定过程中，要做好测试前的校准工作，加强检定器具的检测，严格执行数字指示秤检定规程，保证衡器称量的准确性[1]。

1 检定误差要素

1.1 零点准确度

零点准确度确定是检定的关键环节，是误差计算的基础。零点误差的计算分两种：①无“零点跟踪”测试。依次往秤台上放置0.1e（e为该秤设定的分度值）直到示值由0变为1e，此时小砝码量为△m，计算此时零点误差：E0=I-m+0.5e-△m，式中E0为零点误差，I为示值（此时为0），m为标准砝码值（此时为0），△m表示秤台放置小砝码个数和。②有“零点跟踪”测试。将秤面清理干净，将“置零”键置零，以最快速度向秤面放置10e砝码以摆脱零点跟踪功能，此时示值I是10e。逐一往秤面上放置0.1e附加小砝码，直到示值由I变为I+1e为止（出现闪变为最佳），此时附加小砝码量为△m。按上式计算此时零点误差，此时I示值为10e+1e，m表示标准砝码值10e。

1.2 偏载测试

偏载测试是在秤的各个传感器上端分别放置1/N-1倍最大称量（N为该秤传感器的个数）砝码，分别放附加小砝码，用公式E0=I-m+0.5e-△m、E=I-m+0.5e-△m和Ec=E-E0计算该点误差。

1.3 称量测试

称量测试必须要测的点分别为最小量20e、允许误差改变的量500e、2000e、最大量Max四个点（其它经过的点可测可不测）。具体方法是按由小到大的顺序逐渐向秤体上放砝码m，将测得的示值与该点计算出的误差填入对应箭头↓栏，直到最大值。然后进行反方向测试（由大向小），在最大点时第一栏的示值和误差都不要填，其它内容分别填入对应的箭头↑栏内直至最小量。

1.4 鉴别力测试

鉴别力是测量秤的灵敏度。其方法和步骤是在承载器上放置某一载荷m和附加小砝码（10个0.1d的小砝码）。然后逐个取下附加小砝码，直到示值明显的减少了一个实际分度值而变成I-d，重新放回一个小砝码在承载器上，然后再轻缓地将相当于1.4d的砝码放置在承载器上，得到的结果为在原来的示值上增加一个实际分度值即I+d。在计算误差时，代入公式中的小砝码是秤体上留下的，而不是从秤上取下的。

1.5 除皮后测试

不论首次检定还是随后检定，均应进行除皮后测试。扣除皮重是当秤体上有一定重量时按“除皮”键，仪表显示为“零”，然后按照称量测试方法进行，所加砝码最大量由公式M=M1-M2（式中M为除皮后最大称量，M1为出厂时标注的最大称量，M2为除皮去掉的量）表达，这时M＜M1。添加皮重是当秤体上有一定重量物体时，按“除皮”键仪表显示为“零”，然后进行测试，所加砝码最大量仍为该秤所标的量[2]。

1.6 重复性测试

重复性测试是在约50%和接近最大秤量处行两组分别至少重复进行3次的测试。每组测试前应将秤调至零点，其中任意两次示值之差在该秤量最大允许误差绝对值以下，并按下述方法确定秤量点示值和示值误差。设加放到任何秤量点的标准砝码质量为m，显示值为I，之后逐个加放0.1e的砝码，直到示值明显的增加了一个e此时的示值为I+e，此时的附加小砝码量为△m，化整前的示值为P，则有P=I+0.5e-△m，修正误差为Ec=P-m-E0。

2 误差来源

2.1 偏载误差

电子秤在加载重物过程中，由于被测量物在秤台上出现一定位置移动可出现称重改变，对其测量结果的变化进行分析，需要将变量控制在规程要求之下，因为数字指示秤的电阻应变计和称重传感器的弹性体等一下基本材料之间的差异，还有制造过程中的不足，每个称重传感器在绝对灵敏度方面有差异，这导致了相同激励电压下各称重传感器信号输出不尽相同，会出现偏载误差。

2.2 称量误差

传感器称量过程中称重台擦靠、零点漂移、线性变化等都可能出现称量误差，造成传感器出现称量线性变化，因为浮尘、冲击力、温差等因素影响，传感器能承受的载荷情况和电压输出，只是大概的直线关系，造成电子秤传感器在称量线性方面出现一定变化，有时出现较大误差。使用时数字指示秤往往会受到很多次大小不同的冲击载荷，造成传感器的受力出现非正常改变，最终造成传感器的触点出现一定的变化，让检定过程中的原始状态发生了变化，出现一定程度的零点漂移和误差，其次进行擦靠调试，擦靠能传递影响力，使加载过程的重量无法完全作用到称重传感器中，这时小称量一般正常，如负荷加大后显示值会明显减小，应找出擦靠点进行调试。

3 应对措施

3.1 测试前的校准工作

刚开始使用数字指示秤时，必须进行校准。同时检定起始数值并一定为零，即使为零其实际值也不一定为零。为减低检定误差的发生率，提高检定数据的准确性，一定要先进行校准，之后再进行计量检定。

3.2 加强检定器具检测

为保证计量器具的准确性和有效性，要定期对其进行维修和检定。为保证量值的准确传递，获得可靠的检定结果，必须坚决杜绝使用不合格计量器具，及时销毁老化或磨损砝码，更换新计量器具[3]。

3.3 严格执行数字指示秤检定规程

国家质量监督检验检疫总局于2016-11-30发布《数字指示秤检定规程》（JJG539-2016），并于2017-05-30实施。该规程适用于中准确度级和普通准确度级的数字指示秤的首次检定、后续检定和使用中检查。计量检定人员必须按照规程要求仅行严格操作，并按照格式要求认真填写检定记录。