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基于砝码的检定概述
时间:2019/8/21 11:12:31 点击次数:2176

基于砝码的检定概述:

质量是七大物理基本量之一,从质量可以导出许许多多的物理量。砝码是质量量值的载体,也是众多物理量值的溯源量,其稳定性将影响质量量值的传递和其他物理量的准确性。砝码在形状、结构、材料、磁性、材料密度、表面标记、调整等通用技术要求的特殊性和最大允许误差、折算质量、扩展不确定度、检定周期间的稳定性等计量性能要求的严格性,决定了砝码从制造到计量控制的准确度都有较大的技术难度,因此,规范对砝码的法制计量管理,正确地按照检定规程进行砝码的计量检定就显得尤为重要。

1砝码检定环境条件

砝码的检定环境状况应稳定,并且要满足衡量仪器的要求。实验室内需配备相应准确度的温度计、湿度计和压力计,以测量实验室内温湿度以及空气密度。温湿度变化不应超过检定各准确度等级砝码时的规定量,如检定E2等级砝码时,实验室内的温度应在18℃~23℃,每4h最大变化为1℃;湿度应在3ORH~7ORH,每4h最大变化为10。当空气密度相对于1.2kg/m。变化超过10时,被检砝码的计算应采用真空质量值,折算质量值由真空质量值计算而来。另外,检定实验室不允许有容易察觉的振动和气流,应尽量远离振源和磁源,天平和砝码应避免阳光直接照射。

2标准砝码和衡量仪器的选择

质量测量不确定度的来源为上等级标准砝码,空气浮力修正及衡量仪器。JJG99—2006((砝码》检定规程规定: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1/9。

衡量仪器的选择遵循两条原则:

①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的质量最大允许误差绝对值的1/6;

②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1/9。3砝码的检定过程砝码的检定过程主要包括检定前的准备工作、表面粗糙度检查、磁性检定、密度(体积)检定、折算质量的检定这几个部分。3.1检定前的准备工作

在进行检定、测量之前,砝码(作为标准的参考砝码和被检砝码)必须要清洁,然后再进行检定室内的温度恒定。砝码的清洁时间和温度稳定时间可以进行合计,选择两个时间中最长时间执行。砝码等级越高,清洁稳定时间越长;砝码温度与实验室温度差值越大,温度稳定时间越长。

3.1.1砝码清洁。

依据JJG99—2006《砝码》检定规程的要求,可采用无水乙醇或蒸馏水清洁砝码或局部(带有调整腔的砝码不得浸入溶液中),清洁时不得改变砝码的表面特性。

3.1.2温度稳定。

在进行任何检定、测量之前,砝码都需要恒温以达到实验室的大气状况。特别对于E等级、E等级、F等级砝码,温度应与测量室内温度接近。F。等级以上砝码规定了强制稳定时间。一般情况下,推荐的稳定时间为24h。

3.2表面粗糙度检查

在所有的计量技术指标检定以前,需对砝码外观(是否有严重划伤、腐蚀、锈蚀、镀层脱落等现象)、材料(各准确度等级的砝码,无论主体、提钮还是调整物,必须为金属材料制造,如果砝码任何部分为非金属材料制造,则判定被检砝码不合格)、标记、砝码盒标识或铭牌等进行目力检查,判断其是否符合检定规程的要求。表面粗糙度的评估仅适用于大于或等于1g的E等级、E。等级、F等级和Fz等级砝码。砝码的表面状况决定了砝码质量的稳定性。在其他情况相同时,具有光滑表面的砝码要比粗糙表面的砝码更稳定。

3.3磁性检定

在质量测量过程中,磁力可以引起两个标准之间的相互作用,也可以引起质量标准或衡量仪器与周围相近的其他磁性物体之间的相互作用,由于这种力在测量中无法与重力相区别,对测量过程产生负面影响,因此,在进行折算质量检定之前,应测定质量标准的磁性(极化强度M和磁化率x),以确保磁作用可以忽略。磁性检测不合格的砝码不得进行折算质量的检定。磁性检定常用的方法是磁化率计法。磁化率计法可以通过测量弱磁砝码在强磁铁产生的磁场梯度中所受的力来确定砝码的磁化率和磁化强度。采用这种方法,磁化率计的测量体积限制在磁铁附近垂直上方工作面的一定范围内,约10cm。。对于大一些的砝码(大于2kg),有必要在砝码底面多个位置上测量。在测量过程中,砝码一般是直立的。X,-j-于高等级砝码(如E等级)和采用奥氏体不锈钢(1Cr18NigTi)生产的F等级砝码(首次检定时),需要一一实测砝码的磁4-1=率和其磁化强度。而对于铝制砝码、小于2g的砝码和准确度在F·等级以下的小于20g的砝码,可以不用测量其磁化率和极化强度。

3.4密度(体积)检定

砝码密度(体积)的检定常用两种方法:方法1,需要将被检砝码浸入到作为密度标准的适宜液体中,测量得到其体积,此方法适用于E等级和需要测量体积的F等级实心整体高等级砝码;方法2,是直接采用规程中常用合金列表提供的各种材料的密度值和相应的不确定度,此方法适用于带有调整腔,准确度等级较低的砝码。

3.5折算质量的检定

检测砝码的质量前,检定室温度、湿度、大气压力等环境条件和所用衡量仪器的计量特性等必须符合JJG99—2006《砝码》检定规程相应的要求,并且砝码的准确度密度要已知。

3.5.1测量循环。

测定砝码组中各砝码折算质量的方法,为精密衡量法,如双次替代法(采用测量循环为ABBA,“A”代表参考标准砝码,“B”代表被检砝码)、单次替代法(采用测量循环为ABA)、连续替代法(采用测量循环为AB…BA)等。在检定E等级和F等级砝码时,通常采用ABBA和ABA循环,在检定各M等级砝码时,经常采用AB】…BA,在倍量、分量的组合测量中,仅可采用ABBA和ABA循环。测量循环次数应基于期望的不确定度和测量的重复性和复现性。JJG99—2006《砝码》检定规程规定了各个等级砝码的最少测量循环次数。

3.5.2测量模式。

砝码测量模式主要有直接比较法和C-J"量、倍量组合比较法。直接比较法是通常被检砝码与一个或多个标准砝码比较进行检定。在每次比对中,被检砝码的标称值和标准砝码的标称值应相等;分量、倍量组合比较法是一整套的砝码与一个或多个标准砝码比较进行检定。这种方法要求对每个砝码进行多次的测量,在砝码的组合不同而其标称值相同的情况下进行比较。这种方法主要适用于需要高准确度等级的E等级、E等级砝码的检定中。

3.6检定结果的处理

经检定合格的砝码出具检定证书,检定不合格的出具检定结果通知书。对于给修正值的砝码,应给出每一个砝码的质量标称值m。、折算质量修正值me、折算质量值m、扩展不确定度U和覆盖因子的值k,或最大允许误差。对于E等级、E等级砝码,应给出砝码在20℃的实际体积值;对于F等级及其以下的砝码,一般仅给出砝码的标称密度值,必要时给出20℃的实际体积值。

4砝码检定周期

E等级单个砝码、克组、毫克组、微克组砝码检定周期为2a,E等级kg组砝码检定周期为5a。E等级kg组、F等级kg组的实心砝码检定周期为2a,其他砝码检定周期为1a。专用砝码的检定周期,须遵循其相应设备检定规程中的有关规定。使用频繁的或在恶劣条件下使用的砝码,检定周期应当适当缩短。

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